[发明专利]基于光伏发电系统的磁流变阻尼器能量管理控制系统

摘要

一种基于光伏发电系统的磁流变阻尼器能量管理控制系统，包括主电路、采样电路、限幅、滤波调理电路、辅助电源、控制电路以及隔离、驱动电路。其中主电路主要由光伏电池板、第一级Buck、蓄电池、第二级Buck以及磁流变阻尼器组成，光伏电池板作为供电装置给蓄电池和磁流变阻尼器供电。采样电路采集光伏电池板输出电压和输出电流、蓄电池端电压、第一级Buck输出电流、磁流变阻尼器输出电压以及输出电流后，送入限幅、滤波调理电路进行信号处理，该信号经过隔离、驱动电路放大后驱动第一级Buck和第二级Buck中功率开关管的开通和关断，而辅助电源作用是给控制电路进行供电。

主权项

1.基于光伏发电系统的磁流变阻尼器能量管理控制系统，其特征在于：系统电路包括主电路(6)、采样电路(7)、限幅、滤波调理电路(8)、辅助电源(9)、控制电路(10)以及隔离、驱动电路(11)；主电路(6)由光伏电池板(1)、第一级Buck(2)、蓄电池(5)、第二级Buck(3)以及磁流变阻尼器(4)组成；光伏电池板(1)通过串联防倒灌二极管(12)和并联电容(13)来连接第一级Buck(2)，防倒灌二极管(12)作用是防止电流向光伏电池板充电，电容(13)作用是使输入端电流处于连续状态；第一级Buck(2)包括第一级功率开关管(14)、第一级续流二极管(15)、电感(16)以及滤波电容(17)，第一级功率开关管(14)接在防倒灌二极管(12)的负极和第一级续流二极管(15)的负极之间，第一级续流二极管(15)的负极接在第一级功率开关管(14)和电感(16)之间，第一级续流二极管(15)的正极接在电容(13)和滤波电容(17)之间，电感(16)接在第一级续流二极管(15)的负极和滤波电容(17)之间，滤波电容(17)并联蓄电池(5)和熔断器(18)两端，熔断器(18)和蓄电池(5)串联，二极管(19)并联在蓄电池(5)和熔断器(18)两端，作用是防止蓄电池(5)反接；第二级Buck(3)包括第二级功率开关管(20)和第二级续流二极管(21)，第二级功率开关管(20)接在二极管(19)的负极和第二级续流二极管(21)的负极之间，第二级续流二极管(21)并联在磁流变阻尼器(4)两端；光伏电池板(1)与第一级Buck(2)输入端连接，其输出端并联蓄电池(5)和第二级Buck(3)输入端，第二级Buck(3)输出端接磁流变阻尼器(4)；光伏电池板(1)作为供电装置，通过第一级Buck(2)中第一级功率开关管(14)控制光伏电池板(1)输出电压或电流大小给蓄电池(5)和磁流变阻尼器(4)供电；若光照较强时，光伏电池板(1)不仅给磁流变阻尼器(4)供电，还可将多余能量给蓄电池(5)充电，此时蓄电池(5)可作为负载储存能量；若光照较弱或磁流变阻尼器(4)需求较多能量时，由光伏电池板(1)和蓄电池(5)同时给磁流变阻尼器(4)供电，此时蓄电池(5)可作为供电装置；由于磁流变阻尼器(4)出力大小与电流大小有关，为此第二级Buck(3)中第二级功率开关管(20)可控制磁流变阻尼器(4)输出电流大小；采样电路(7)采集主电路(6)中光伏电池板(1)输出电压U_pv、输出电流i_pv、蓄电池(5)端电压U_b、第一级Buck(2)输出电流i_L、磁流变阻尼器(4)输出电压U_mrfd以及输出电流i_mrfd后送入限幅、滤波调理电路(8)进行信号处理，得到信号：光伏电池板(1)输出电压U′_pv、输出电流i′_pv、蓄电池(5)端电压U′_b、第一级Buck(2)输出电流i′_L、磁流变阻尼器(4)输出电压U′_mrfd、输出电流i′_mrfd后，经控制电路(10)输出所需的信号，其信号经过隔离、驱动电路(11)放大后驱动器件第一级Buck(2)中第一级功率开关管(14)和第二级Buck(3)中第二级功率开关管(20)的开通和关断，而辅助电源(9)作用是给控制电路(10)进行供电。