一種基于DSP架構的大功率PV模擬電源控制系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種基于DSP架構的大功率PV模擬電源控制系統，由主電路模塊和控制模塊組成，所述主電路模塊包括三相可控整流電路和可控DC/DC變換電路，所述控制模塊包括第一A/D采樣器、第二A/D采樣器、DSP主控器和上位機，所述三相可控整流電路通過母線連接可控DC/DC變換電路，所述第一A/D采樣器分別連接三相可控整流電路和DSP主控器，所述第二A/D采樣器分別連接可控DC/DC變換電路和DSP主控器，所述DSP主控器通過驅動電路分別連接三相可控整流電路和可控DC/DC變換電路，所述上位機連接DSP主控器。與現有技術相比，本實用新型專利技術具有安全穩定，可控制性強，系統輸出性能好等優點。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種模擬電源裝置，尤其是涉及一種基于DSP架構的大功率PV模擬電源控制系統。
技術介紹
隨著光伏逆變器應用越來越多，光伏逆變器的檢測機構、實驗室、研宄所以及生產單位需求一種能模擬光伏太陽板的電源設備來滿足研發、生產、測試以及認證的需求。國外有相對成熟的產品，但都是小功率且價格昂貴，服務支持不完善。國內光伏逆變器目前還集中在大功率的電站式應用，因此有必要開發一款大功率的PVbhotovoltaic)模擬直流電源來滿足市場的應用需求，方便用戶順利完成測試和認證。中國專利CN 203535185U公開了一種太陽能光伏陣列電源模擬裝置，包括功率電路模塊、數字控制模塊和人機交互模塊，功率電路模塊包括DC/DC變換器、濾波電路和負載輸出模塊，功率電路模塊接入220V工頻交流電用于模擬太陽能光伏陣列電源，不適合用于模擬大功率的PV直流電源，且DC/DC變換器的不同電路結構會影響相應的輸出直流性能。
技術實現思路
本技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷，并考慮了提高現有技術、節約成本等各個方面，而提供一種基于DSP架構的大功率PV模擬電源控制系統，具有安全穩定，可控制性強，系統輸出性能好等優點，可模擬太陽能電池陣列的各種條件下ι-v曲線，適用于并網光伏逆變器的MPPT測試。本技術的目的可以通過以下技術方案來實現:一種基于DSP架構的大功率PV模擬電源控制系統，由主電路模塊和控制模塊組成，所述主電路模塊包括三相可控整流電路和可控DC/DC變換電路，所述控制模塊包括第一 A/D采樣器、第二 A/D采樣器、DSP主控器和上位機，所述三相可控整流電路通過母線連接可控DC/DC變換電路，所述第一 A/D采樣器分別連接三相可控整流電路和DSP主控器，所述第二 A/D采樣器分別連接可控DC/DC變換電路和DSP主控器，所述DSP主控器通過驅動電路分別連接三相可控整流電路和可控DC/DC變換電路，所述上位機連接DSP主控器。所述三相可控整流電路包括組成三相全波整流電路的絕緣柵雙極晶體管IGBTl、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5、IGBT6。所述可控DC/DC變換電路為并聯BUCK電路。所述并聯BUCK電路包括電感L4、L5、L6，吸收電容C3以及連接DSP主控器的絕緣柵雙極晶體管IGBT7、IGBT8、IGBT9、IGBT10，IGBT7的集電極分別連接母線的正極和IGBT9的集電極，發射極分別連接電感L4的一端和IGBT8的集電極，IGBT8的發射極分別連接母線的負極、IGBTlO的發射極和吸收電容C3的負極，IGBTlO的集電極分別連接IGBT9的發射極和電感L5的一端，電感L5的另一端分別連接電感L4的另一端和電感L6的一端，電感L6的另一端連接吸收電容C3的正極。所述絕緣柵雙極晶體管的型號為FF600R12ME4。所述電感為均流電感。所述DSP主控器為TMS320F2808系列DSP。所述第一 A/D采樣器和第二 A/D采樣器均包括電壓采集器和電流采集器，所述電流采集器為LEM電流傳感器。所述上位機包括觸摸顯示器、處理器和控制面板，所述處理器分別連接觸摸顯示器和控制面板。所述上位機通過RS485總線連接DSP主控器。與現有技術相比，本技術具有以下優點:I)系統與光伏逆變器以及電網側相連，主要包括三相可控整流電路、可控DC/DC變換電路、DSP主控器和上位機，采用DSP數字化控制技術，當PV模擬電源實際用于逆變器測試控制時，PV模擬電源能模擬太陽能電池陣列的各種條件下1-V曲線，能滿足光伏/風電/電動汽車逆變器測試系統快速型需求，適用于并網光伏逆變器的MPPT測試，控制簡單可靠，使自動化測試成為可能。2)系統根據具體參數設定對三相可控整流電路進行控制，具體參數設定的控制保證了穩定可靠的三相可控整流控制，且輸入高功率因數，滿足系統大功率要求，對電網污染小且效率高。3)輸出可控DC/DC變換電路為并聯BUCK電路，采用新架構極大的提高了輸出直流性能，例如:大功率輸出、減小輸出電壓文波、提供輸出電壓響應速度、停止時及時放掉輸出端能量，其中，采用DSP與IGBT高速率控制器及直流LC濾波電路極大的提高了輸出響應速度與減小輸出電壓文波，同時通過IGBT8與IGBTlO的開通實現放掉輸出母線電容的能量，即實現及時放掉輸出端能量。4)并聯BUCK電路中使用均流電感，使系統更穩定可靠。5)上位機采用觸摸顯示器，具有及好的人機交互界面，提供了高的安全性能、抗惡劣氣候性能和耐磨性。6) DSP主控制器為TI的TMS320F2808，控制精度高，穩定可靠，成本低；絕緣柵雙極晶體管選用英飛凌的FF600R12ME4，此型號穩定可靠，實現系統停止時輸出快速放電的特性。7)在設計A/D采樣器時，電壓采樣用電阻降壓法，電流采樣選用LEM的高精度電流傳感器，此采樣架構成本低，采樣精度高。【附圖說明】圖1為本技術結構示意圖；圖2為本技術中主電路模塊的電路圖；圖3為本技術中電壓采樣器的電路圖；圖4為本技術中電流采樣器的電路圖。圖中:1、DSP主控器，2、三相可控整流電路，3、可控DC/DC變換電路，4、上位機，5、第一 A/D米樣器，6、第二 A/D米樣器。【具體實施方式】下面結合附圖和具體實施例對本技術進行詳細說明。本實施例以本技術技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本技術的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示，一種基于DSP架構的大功率PV模擬電源控制系統由主電路模塊和控制模塊組成，主電路模塊包括三相可控整流電路2和可控DC/DC變換電路3，控制模塊包括第一 A/D采樣器5、第二 A/D采樣器6、DSP主控器I和上位機4，三相可控整流電路2通過母線連接可控DC/DC變換電路3，第一 A/D采樣器5分別連接三相可控整流電路2和DSP主控器1，第二 A/D采樣器6分別連接可控D當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于DSP架構的大功率PV模擬電源控制系統，由主電路模塊和控制模塊組成，其特征在于，所述主電路模塊包括三相可控整流電路和可控DC/DC變換電路，所述控制模塊包括第一A/D采樣器、第二A/D采樣器、DSP主控器和上位機，所述三相可控整流電路通過母線連接可控DC/DC變換電路，所述第一A/D采樣器分別連接三相可控整流電路和DSP主控器，所述第二A/D采樣器分別連接可控DC/DC變換電路和DSP主控器，所述DSP主控器通過驅動電路分別連接三相可控整流電路和可控DC/DC變換電路，所述上位機連接DSP主控器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：幸宗國，陸峰，
申請(專利權)人：上海航天有線電廠有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31