一種光伏發電模擬裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種光伏發電模擬裝置，包括電流調節電路和電壓調節電路；所述電流調節電路包括用于調節電流的逆變模塊、變壓器和整流模塊，逆變模塊的輸入端用于連接輸入直流電，逆變模塊的輸出端連接變壓器的輸入端，變壓器的輸出端連接整流模塊的交流端，整流模塊的直流端連接電壓調節電路的輸入端；所述電壓調節電路的輸出端用于輸出直流電。本實用新型專利技術的光伏發電模擬裝置，通過控制電流調節電路和電壓調節電路來調節輸出的電壓和電流，以模擬光伏板的發電狀況，使該裝置的輸出與光伏板的實際輸出相吻合，不受天氣狀況的影響，方便實用。

A Photovoltaic Power Generation Simulator

The utility model relates to a photovoltaic power generation simulator, which comprises a current regulating circuit and a voltage regulating circuit. The current regulating circuit comprises an inverter module, a transformer and a rectifier module for regulating the current. The input end of the inverter module is used to connect the input DC current, the output end of the inverter module is connected with the input end of the transformer, and the output end of the transformer is connected with the alternating end of the rectifier module. The input end of the voltage regulating circuit is connected with the DC end of the rectifier module, and the output end of the voltage regulating circuit is used to output DC current. The photovoltaic power generation simulator of the utility model regulates the output voltage and current by controlling the current regulating circuit and the voltage regulating circuit to simulate the power generation status of the photovoltaic board, so that the output of the device coincides with the actual output of the photovoltaic board, and is not affected by the weather conditions, so it is convenient and practical.

【技術實現步驟摘要】
一種光伏發電模擬裝置
本技術屬于光伏發電
，具體涉及一種光伏發電模擬裝置。
技術介紹
近年來，新能源的使用推動了光伏電站太陽能光伏板的應用和逐漸推廣，使得光伏發電技術獲得了長足進展，光伏發電裝置，特別是微型并網光伏發電裝置不斷涌現。光伏板的發電能力作為判斷光伏板性能的一個重要因素，是決定光伏板在實際電站運用中能否得到電站認可的重要因素，通過對光伏板發電能力的精確測試，可對其發電能力實現更加準確的把控，對光伏發電的發展具有重要意義。但是，對光伏板發電能力的測試常常會受到一些阻礙。例如，通常對光伏發電裝置的測試常常需要到戶外有陽光照射的地方，此時需要將太陽能光伏板的安裝位置設置的高一些，但過高的安裝位置不便于調試；光伏板發電能力的測試需要一定程度的日照，一旦日照條件不佳，將嚴重影響測試的進度；同時，由于光伏電池造價高，導致研究成本也很高。這樣一來，不利于光伏發電的初期研究。因此，設計一種能模擬光伏板特性、且不受天氣影響的模擬器來代替實際的光伏板是非常重要的，能大大加快光伏發電研究。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種光伏發電模擬裝置，用以實現采用一種簡單、有效且不受天氣影響的裝置實現對光伏板的模擬。為解決上述技術問題，本技術的技術方案為：本技術提供了一種光伏發電模擬裝置，包括電流調節電路和電壓調節電路；所述電流調節電路包括用于調節電流的逆變模塊、變壓器和整流模塊，逆變模塊的輸入端用于連接輸入直流電，逆變模塊的輸出端連接變壓器的輸入端，變壓器的輸出端連接整流模塊的交流端，整流模塊的直流端連接電壓調節電路的輸入端；所述電壓調節電路的輸出端用于輸出直流電。本技術的有益效果：本技術的光伏發電模擬裝置，通過控制電流調節電路和電壓調節電路來調節輸出的電壓和電流，以模擬光伏板的發電狀況，使該裝置的輸出與光伏板的實際輸出相吻合，不受天氣狀況的影響，方便實用。該裝置在能夠在光伏并網逆變裝置研發過程中，代替光伏板，輸出一種根據光伏發電曲線規律產生的電壓、電流和功率，使得在實驗室的環境中便可全天候的進行光伏發電裝置的研究和測試，為光伏并網逆變裝置的研發和測試帶來極大的便利。作為裝置的進一步改進，所述逆變模塊為單相橋式逆變模塊。作為裝置的進一步改進，為了模擬光伏板輸出電壓，所述電壓調節電路為BOOST升壓電路，所述BOOST升壓電路包括電感、二極管和第一開關管，電感和第一開關管的串聯支路連接橋式整流模塊的輸出端，二極管的陽極連接第一開關管的正極和電感，二極管和第一開關管的串聯支路用于輸出直流電。作為裝置的進一步改進，為了防止高頻干擾，所述BOOST升壓電路還包括第一電容，電感和第一開關管的串聯支路的兩端并聯有所述第一電容。作為裝置的進一步改進，為了實現對第一開關管的控制，第一開關管的控制極通過第一電阻連接電壓調節電路的控制端，還通過第二電阻連接第一開關管的負極。作為裝置的進一步改進，還包括分別用于控制逆變模塊、整流模塊和第一開關管的對應的驅動模塊，每個驅動模塊均包括光耦隔離和與光耦隔離單元相連的驅動芯片，驅動芯片驅動連接對應的逆變模塊、整流模塊或第一開關管，光耦隔離的輸入端連接控制器。作為裝置的進一步改進，為了提高輸出波形的質量，還包括濾波電路，所述濾波電路的輸入端和電壓調節電路的輸出端相連。作為裝置的進一步改進，為了采集輸出的電壓和電流，還包括用于采集電壓調節電路輸出的直流電的采樣電路，采樣電路包括電壓采樣模塊和電流采樣模塊；所述電壓采樣模塊包括電壓互感器和第一運放器，所述電壓互感器的一端連接所述電壓調節電路的輸出端，另一端連接所述第一運放器的反相輸入端，第一運放器的輸出端連接所述控制器；所述電流采樣模塊包括電流互感器和第二運放器，所述電流互感器的一端連接所述電壓調節電路的輸出端，另一端連接所述第二運放器的反相輸入端，第二運放器的輸出端連接所述控制器。作為裝置的進一步改進，所述變壓器為降壓變壓器。作為裝置的進一步改進，所述整流模塊為橋式整流模塊。附圖說明圖1是本技術的光伏發電模擬裝置結構示意圖；圖2是一種電壓調節電路和電流調節電路的電路圖；圖3是一種電流調節電路的電路圖；圖4是一種電壓調節電路的電路圖；圖5是一種功率MOS管驅動電路的電路圖；圖6是一種采樣電路電路圖。具體實施方式為使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚，下面結合附圖及實施例，對本技術作進一步的詳細說明。本技術提供了一種光伏發電模擬裝置，用以模擬光伏電池板在不同的日照情況下的發電情況，以輸出一種能夠根據光伏發電曲線規律而產生的電壓、電流和功率。其結構示意圖如圖1所示。該裝置將輸入的直流電，依次經過電流調節電路、電壓調節電路，得到輸出直流電，并將輸出直流電經過濾波電路，以提高輸出的直流電的質量，進而通過采樣電路對經過濾波電路輸出的直流電的電流和電壓進行采集，進一步通過電壓調節電路和電流調節電路進行調節。這里的控制與采集相當于一個閉環控制的過程。其中，采樣電路與控制器采樣連接。而且，控制器還通過驅動模塊來控制電流調節電路和電壓調節電路中的各個開關管。下面對其中涉及的各個具體電路做詳細說明。電壓調節電路和電流調節電路的電路圖如圖2所示，電流調節電路的輸出端DC+/DC-連接電壓調節電路的輸入端，用以實現對輸入直流電的電壓調節和電流調節。如圖3所示，電流調節電路包括用于調節電流的逆變模塊、變壓器和橋式整流模塊三部分。電流調節電路的輸入端為DC_L/DC_N，輸出端為DC+/DC-。逆變模塊由四個MOS管Q2、Q3、Q4、Q5構成，用于電流調節。這四個MOS管選用FSW25N50A功率MOS管，該MOS管屬于N型功率MOS管，耐壓可達500V，持續電流25A。逆變模塊的輸出端連接變壓器T1的輸入端。變壓器T1為隔離變壓器，同時能夠實現降壓功能。變壓器T1的輸出端連接橋式整流模塊B1的輸入端。該逆變模塊為電流源型單相橋式逆變模塊，變壓器T1的初級線圈構成了該電流源型單相橋式逆變模塊的負載。由于變壓器T1的初級線圈實際上是一個電感，由于電感的續流作用，單相橋式逆變模塊的供電特性類似于一個電流源。調節輸入Q2、Q3、Q4、Q5的控制級的PWM波形相序和占空比，能夠實現對變壓器T1的初級線圈的電流的大小和方向的調節。橋式整流模塊B1由四個二極管構成，用于將交流電整流為直流電，并輸出給電壓調節電路。如圖4所示，電壓調節電路為BOOST升壓電路。BOOST升壓電路的輸入端為DC+/DC-，輸出端為PV_SIM+/PV_SIM-，控制端為PWM。BOOST升壓電路包括電感L1、第一開關管Q1和二極管D1。在這里，第一開關管Q1為MOS管，二極管D1為升壓二極管。電感L1和第一開關管Q1的串聯支路連接整流橋的輸出端DC+/DC-，二極管D1的陽極連接第一開關管Q1的柵極和電感L1，二極管D1和第一開關管Q1的串聯支路用于輸出直流電。電感L1和第一開關管Q1的串聯支路的兩端還并聯有第一電容C1，以濾除高頻干擾。第一開關管Q1的源極還通過第一電阻R1連接BOOST升壓電路的控制端PWM，以實現對控制端輸入的信號進行限流；第一開關管Q1的源極還通過第二電阻R2連接第一開關管Q1的漏極，以對MOS的源極進行下拉。經過計算，電感L1選本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種光伏發電模擬裝置，其特征在于，包括電流調節電路和電壓調節電路；所述電流調節電路包括用于調節電流的逆變模塊、變壓器和整流模塊，逆變模塊的輸入端用于連接輸入直流電，逆變模塊的輸出端連接變壓器的輸入端，變壓器的輸出端連接整流模塊的交流端，整流模塊的直流端連接電壓調節電路的輸入端；所述電壓調節電路的輸出端用于輸出直流電。

【技術特征摘要】
1.一種光伏發電模擬裝置，其特征在于，包括電流調節電路和電壓調節電路；所述電流調節電路包括用于調節電流的逆變模塊、變壓器和整流模塊，逆變模塊的輸入端用于連接輸入直流電，逆變模塊的輸出端連接變壓器的輸入端，變壓器的輸出端連接整流模塊的交流端，整流模塊的直流端連接電壓調節電路的輸入端；所述電壓調節電路的輸出端用于輸出直流電。2.根據權利要求1所述的光伏發電模擬裝置，其特征在于，所述逆變模塊為單相橋式逆變模塊。3.根據權利要求1所述的光伏發電模擬裝置，其特征在于，所述電壓調節電路為BOOST升壓電路，所述BOOST升壓電路包括電感、二極管和第一開關管，電感和第一開關管的串聯支路連接整流模塊的輸出端，二極管的陽極連接第一開關管的正極和電感，二極管和第一開關管的串聯支路用于輸出直流電。4.根據權利要求3所述的光伏發電模擬裝置，其特征在于，所述BOOST升壓電路還包括第一電容，電感和第一開關管的串聯支路的兩端并聯有所述第一電容。5.根據權利要求3所述的光伏發電模擬裝置，其特征在于，第一開關管的控制極通過第一電阻連接電壓調節電路的控制端，還通過第二電阻連接第一開關管的負極。6.根據權利要求3所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王偉，胡玉純，馬耀磊，
申請(專利權)人：河南森源電氣股份有限公司，
類型：新型
國別省市：河南,41