CN201230281Y - 太阳能电池板模拟器 - Google Patents

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王熙涵
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Abstract

一种太阳能电池板模拟器，包括直流―直流变换电路、滤波电路、采样电路和微处理器控制电路，所述直流―直流变换电路包括由同步驱动信号驱动的三个场效应管Q1、Q2、Q3等，所述三个场效应管的漏极相连接，源极与二极管D1的负端连接，二极管D1的正端与二极管D2的负端连接，二极管D2的正端与二极管D3的负端连接，二极管D3的正端连接滤波电路，电容C2的一端连接场效应管Q1的一端且和场效应管Q2的一端连接，电容C2的另一端连接二极管D2的负端，电容C3的一端连接二极管D3的一端，电容C3的另一端连接滤波电路，滤波电路的输出端接采样电路，采样电路的输出连接微处理器控制电路。本实用新型能实现高功率且实用性强。

Description

太阳能电池板模拟器
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能电池板，具体地说，涉及一种太阳能电池板模拟器。
背景技术
开发新能源和可再生清洁能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定性影响的五项技术领域之一，充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源决策。
目前太阳能利用有3种主要形式，即光热利用，光化学转换和太阳能电池发电利用。由于电能源的多样化应用，因而太阳能电池的应用便成了大家最为关注的一项重要技术。太阳能电池的研究则成为光伏技术中最活跃，成就也最大的一个重要分支。太阳能主要可分为硅太阳电池和化合物半导体太阳能电池。硅太阳能电池分单晶硅和多晶硅太阳能电池。由于各个厂家的同一系列太阳能板品质参数等均不大相同，而且目前国内的太阳能电池板模拟器都是小功率的(100W～500W左右)，***又有局限性(***不能随时更改太阳能电池的参数、搭配及天气情况)，因而缺乏实用性。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种能实现高功率的、实用性强的太阳能电池板模拟器。
实现上述目的的技术方案是，一种太阳能电池板模拟器，包括直流—直流变换电路、滤波电路、采样电路和微处理器控制电路，所述直流—直流变换电路与滤波电路电连接，微处理器控制电路与直流—直流变换电路电连接，且微处理器控制电路对直流—直流变换电路进行控制，其改进点在于：所述直流—直流变换电路包括电容C2、C3和二极管D1、D2、D3以及由同步驱动信号驱动的三个场效应管Q1、Q2、Q3；所述场效应管Q1、Q2、Q3的漏极相连接，而源极均与二极管D1的负端连接，二极管D1的正端与二极管D2的负端连接，二极管D2的正端与二极管D3的负端连接，二极管D3的正端连接滤波电路，电容C2的一端连接场效应管Q1的一端且和场效应管Q2的一端连接，电容C2的另一端连接二极管D2的负端，电容C3的一端连接二极管D3的一端，电容C3的另一端连接滤波电路；滤波电路的输出端连接采样电路，采样电路的输出连接微处理器控制电路。
还可具有保护电路，保护电路包括保险丝S1、压敏电阻R1和电容C1，保险丝S1的一端接电源输入正端，另一端接压敏电阻R1的一端再接电容C1的正端，压敏电阻R1的另一端接电容C1的负端后接至直流—直流变换电路的输入端且接至电源输入负端。S1为保险丝，用来实现输入电流保护功能，电阻R1是压敏电阻，用来实现输入电压过压硬件保护，电容C1起到滤波作用。
本实用新型在现有的模拟器的基础上进行创新，通过并联功率管Q1、Q2和Q3，来加大功率输出，并通过由电容C2、C3、二极管D1、D2和D3以及电感L2构成的电路来保证高功率运行，在3KW以下正常运行，更通过微处理器控制电路来做参数匹配，并且可以实时在线修改电池板参数及排列数目，做出高功率太阳能模拟器，为中小功率太阳能用电设备，提供了十分真实的测试环境，为开发和生产，提供了良好的平台，提高了其实用性。
附图说明
图1为本实用新型的实施例的原理框图；
图2为本实用新型的实施例的电路图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体结构作进一步的描述。
参见图1、2，一种太阳能电池板模拟器，包括直流—直流变换电路2、滤波电路3、采样电路4和微处理器控制电路5，所述直流—直流变换电路2与滤波电路3电连接，微处理器控制电路5与直流—直流变换电路2电连接，且微处理器控制电路5对直流—直流变换电路2进行控制，所述直流—直流变换电路2包括电容C2、C3和二极管D1、D2、D3以及由同步驱动信号驱动的三个场效应管Q1、Q2、Q3；所述场效应管Q1、Q2、Q3的漏极相连接，而源极均与二极管D1的负端连接，二极管D1的正端与二极管D2的负端连接，二极管D2的正端与二极管D3的负端连接，二极管D3的正端连接滤波电路3，电容C2的一端连接场效应管Q1的一端且和场效应管Q2的一端连接，电容C2的另一端连接二极管D2的负端，电容C3的一端连接二极管D3的一端，电容C3的另一端连接滤波电路3；滤波电路3的输出端连接采样电路4，采样电路4的输出连接微处理器控制电路5。
所述滤波电路3包括电感L1、L2和电容C4以及二极管D4；所述电感L1的一端与直流—直流变换电路2中的二极管D1的负端连接，电感L1的另一端连接电容C4的正端，电容C4的负端与二极管D4的正端连接后再接采样电路4，电感L2的一端接电感L1的一端，电感L2的另一端接二极管D4的负端，二极管D4的正端连接直流—直流变换电路2中的二极管D3的正端连接。由电容C2、C3、二极管D1、D2和D3以及电感L2构成的吸收电路用来在大功率情况下，实现软开关，达到吸收电流尖峰，电感L1和二极管D4，实现电流续流。
所述采样电路4可以使用多种形式，本实施例使用的为分压采样电路，分压采样电路由至少两个电阻组成，本实施例为串联的电阻R2和R3。
还具有保护电路6，保护电路6包括保险丝S1、压敏电阻R1和电容C1，保险丝S1的一端接电源输入正端，另一端接压敏电阻R1的一端再接电容C1的正端，压敏电阻R1的另一端接电容C1的负端后接至直流—直流变换电路2的输入端且接至电源输入负端。所输入的电源为直流电源。
所述微处理器控制电路5所使用的芯片为数字信号处理器。数字信号处理器有多种型号，本实施例使用的数字信号处理器为市面上购得的TMS320LF2407A。
如图2所示，本实用新型在使用的时候先接上直流电源输入1，由外接电子计算机7输入相应太阳能电池板的特性曲线图，然后循环扫描数字信号处理器(TMS320LF2407A)的串口通信，由数字信号处理器(TMS320LF2407A)实现对负载的采样，并判断当前的太阳能电池板处于工作在哪个工作区，再反馈回外接电子计算机处理，并得到相应的模拟情况下的太阳能电池板的输出情况，实现实时的控制模拟器的输出情况，并在外接电子计算机上显示当前的状态和前一状况的状态。
当数字信号处理器(TMS320LF2407A)接受到下一状态的数据后，通过采样判断当前的状态，得到PI调节的下一状态，然后输出3路相同的驱动信号来驱动3个并列的场效应管Q1、Q2和Q3，经过滤波电路3，和由电容C2、C3、二极管D1、D2和D3以及电感L2构成的电路配合，来实现直流电压的可调节性，达到预想的实时太阳能电池板的模拟效果。

Claims (8)

1、一种太阳能电池板模拟器，包括直流—直流变换电路(2)、滤波电路(3)、采样电路(4)和微处理器控制电路(5)，所述直流—直流变换电路(2)与滤波电路(3)电连接，微处理器控制电路(5)与直流—直流变换电路(2)电连接，且微处理器控制电路(5)对直流—直流变换电路(2)进行控制，其特征在于：所述直流—直流变换电路(2)包括电容C2、C3和二极管D1、D2、D3以及由同步驱动信号驱动的三个场效应管Q1、Q2、Q3；所述场效应管Q1、Q2、Q3的漏极相连接，而源极均与二极管D1的负端连接，二极管D1的正端与二极管D2的负端连接，二极管D2的正端与二极管D3的负端连接，二极管D3的正端连接滤波电路(3)，电容C2的一端连接场效应管Q1的一端且和场效应管Q2的一端连接，电容C2的另一端连接二极管D2的负端，电容C3的一端连接二极管D3的一端，电容C3的另一端连接滤波电路(3)；滤波电路(3)的输出端连接采样电路(4)，采样电路(4)的输出连接微处理器控制电路(5)。
2、根据权利要求1所述的太阳能电池板模拟器，其特征在于：所述滤波电路(3)包括电感L1、L2和电容C4以及二极管D4；所述电感L1的一端与直流—直流变换电路(2)中的二极管D1的负端连接，电感L1的另一端连接电容C4的正端，电容C4的负端与二极管D4的正端连接后再接采样电路(4)，电感L2的一端接电感L1的一端，电感L2的另一端接二极管D4的负端，二极管D4的正端连接直流—直流变换电路(2)中的二极管D3的正端。
3、根据权利要求2所述的太阳能电池板模拟器，其特征在于：所述采样电路(4)包括串联的电阻R2和R3。
4、根据权利要求1或2或3所述的太阳能电池板模拟器，其特征在于：还具有保护电路(6)，保护电路(6)包括保险丝S1、压敏电阻R1和电容C1，保险丝S1的一端接电源输入正端，另一端接压敏电阻R1的一端再接电容C1的正端，压敏电阻R1的另一端接电容C1的负端后接至直流—直流变换电路(2)的输入端且接至电源输入负端。
5、根据权利要求1或2或3所述的太阳能电池板模拟器，其特征在于：所述微处理器控制电路(5)所使用的芯片为数字信号处理器。
6、根据权利要求5所述的太阳能电池板模拟器，其特征在于：所述数字信号处理器为TMS320LF2407A。
7、根据权利要求4所述的太阳能电池板模拟器，其特征在于：所述微处理器控制电路(5)所使用的芯片为数字信号处理器。
8、根据权利要求7所述的太阳能电池板模拟器，其特征在于：所述数字信号处理器为TMS320LF2407A。
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