一种基于dsp架构的大功率pv模拟电源控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种模拟电源装置，尤其是涉及一种基于DSP架构的大功率PV模拟电源控制系统。
【背景技术】
[0002]随着光伏逆变器应用越来越多，光伏逆变器的检测机构、实验室、研宄所以及生产单位需求一种能模拟光伏太阳板的电源设备来满足研发、生产、测试以及认证的需求。国外有相对成熟的产品，但都是小功率且价格昂贵，服务支持不完善。国内光伏逆变器目前还集中在大功率的电站式应用，因此有必要开发一款大功率的PVbhotovoltaic)模拟直流电源来满足市场的应用需求，方便用户顺利完成测试和认证。
[0003]中国专利CN 203535185U公开了一种太阳能光伏阵列电源模拟装置，包括功率电路模块、数字控制模块和人机交互模块，功率电路模块包括DC/DC变换器、滤波电路和负载输出模块，功率电路模块接入220V工频交流电用于模拟太阳能光伏阵列电源，不适合用于模拟大功率的PV直流电源，且DC/DC变换器的不同电路结构会影响相应的输出直流性能。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，并考虑了提高现有技术、节约成本等各个方面，而提供一种基于DSP架构的大功率PV模拟电源控制系统，具有安全稳定，可控制性强，系统输出性能好等优点，可模拟太阳能电池阵列的各种条件下ι-v曲线，适用于并网光伏逆变器的MPPT测试。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种基于DSP架构的大功率PV模拟电源控制系统，由主电路模块和控制模块组成，所述主电路模块包括三相可控整流电路和可控DC/DC变换电路，所述控制模块包括第一 A/D采样器、第二 A/D采样器、DSP主控器和上位机，所述三相可控整流电路通过母线连接可控DC/DC变换电路，所述第一 A/D采样器分别连接三相可控整流电路和DSP主控器，所述第二 A/D采样器分别连接可控DC/DC变换电路和DSP主控器，所述DSP主控器通过驱动电路分别连接三相可控整流电路和可控DC/DC变换电路，所述上位机连接DSP主控器。
[0007]所述三相可控整流电路包括组成三相全波整流电路的绝缘栅双极晶体管IGBTl、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5、IGBT6。
[0008]所述可控DC/DC变换电路为并联BUCK电路。
[0009]所述并联BUCK电路包括电感L4、L5、L6，吸收电容C3以及连接DSP主控器的绝缘栅双极晶体管IGBT7、IGBT8、IGBT9、IGBT10，IGBT7的集电极分别连接母线的正极和IGBT9的集电极，发射极分别连接电感L4的一端和IGBT8的集电极，IGBT8的发射极分别连接母线的负极、IGBTlO的发射极和吸收电容C3的负极，IGBTlO的集电极分别连接IGBT9的发射极和电感L5的一端，电感L5的另一端分别连接电感L4的另一端和电感L6的一端，电感L6的另一端连接吸收电容C3的正极。
[0010]所述绝缘栅双极晶体管的型号为FF600R12ME4。
[0011]所述电感为均流电感。
[0012]所述DSP主控器为TMS320F2808系列DSP。
[0013]所述第一 A/D采样器和第二 A/D采样器均包括电压采集器和电流采集器，所述电流采集器为LEM电流传感器。
[0014]所述上位机包括触摸显示器、处理器和控制面板，所述处理器分别连接触摸显示器和控制面板。
[0015]所述上位机通过RS485总线连接DSP主控器。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0017]I)系统与光伏逆变器以及电网侧相连，主要包括三相可控整流电路、可控DC/DC变换电路、DSP主控器和上位机，采用DSP数字化控制技术，当PV模拟电源实际用于逆变器测试控制时，PV模拟电源能模拟太阳能电池阵列的各种条件下1-V曲线，能满足光伏/风电/电动汽车逆变器测试系统快速型需求，适用于并网光伏逆变器的MPPT测试，控制简单可靠，使自动化测试成为可能。
[0018]2)系统根据具体参数设定对三相可控整流电路进行控制，具体参数设定的控制保证了稳定可靠的三相可控整流控制，且输入高功率因数，满足系统大功率要求，对电网污染小且效率高。
[0019]3)输出可控DC/DC变换电路为并联BUCK电路，采用新架构极大的提高了输出直流性能，例如:大功率输出、减小输出电压文波、提供输出电压响应速度、停止时及时放掉输出端能量，其中，采用DSP与IGBT高速率控制器及直流LC滤波电路极大的提高了输出响应速度与减小输出电压文波，同时通过IGBT8与IGBTlO的开通实现放掉输出母线电容的能量，即实现及时放掉输出端能量。
[0020]4)并联BUCK电路中使用均流电感，使系统更稳定可靠。
[0021]5)上位机采用触摸显示器，具有及好的人机交互界面，提供了高的安全性能、抗恶劣气候性能和耐磨性。
[0022]6) DSP主控制器为TI的TMS320F2808，控制精度高，稳定可靠，成本低；绝缘栅双极晶体管选用英飞凌的FF600R12ME4，此型号稳定可靠，实现系统停止时输出快速放电的特性。
[0023]7)在设计A/D采样器时，电压采样用电阻降压法，电流采样选用LEM的高精度电流传感器，此采样架构成本低，采样精度高。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型结构示意图；
[0025]图2为本实用新型中主电路模块的电路图；
[0026]图3为本实用新型中电压采样器的电路图；
[0027]图4为本实用新型中电流采样器的电路图。
[0028]图中:1、DSP主控器，2、三相可控整流电路，3、可控DC/DC变换电路，4、上位机，5、第一 A/D米样器，6、第二 A/D米样器。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0030]如图1所示，一种基于DSP架构的大功率PV模拟电源控制系统由主电路模块和控制模块组成，主电路模块包括三相可控整流电路2和可控DC/DC变换电路3，控制模块包括第一 A/D采样器5、第二 A/D采样器6、DSP主控器I和上位机4，三相可控整流电路2通过母线连接可控DC/DC变换电路3，第一 A/D采样器5分别连接三相可控整流电路2和DSP主控器1，第二 A/D采样器6分别连接可控D