光伏实验系统技术方案

本实用新型专利技术为一种光伏实验系统，该系统的组成包括监控模块、通讯模块、处理器、光伏特性模块、DC-DC模块、DC-AC模块以及负载模块；其连接关系为：光伏特性模块、负载模块、DC-AC模块、处理器分别和DC-DC模块相连；同时，光伏特性模块、DC-AC模块分别与处理器相连，处理器与通讯模块相连，通讯模块与监控模块相连；光伏特性模块、DC-AC模块还分别与负载模块相连。本实用新型专利技术可以自由选择模块进行实验，而不用考虑外围设备的配置问题，从而使得使用者能更有针对性的对光伏发电原理进行了解。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏逆变器技术，尤其涉及一种太阳能光伏逆变器实验系统。
技术介绍
随着能源问题的不断加剧和全世界范围内的环境污染愈发严峻，人们开始把眼光投向新能源与绿色能源，太阳能光伏产业在当前这种形势下得到迅速发展。高校作为新能源发展的推进力量，能为新能源的发展提供源源不断的人才。许多高校开设了相关专业，以培养与之有关的高素质人才。在教学的过程中拥有一套完善先进的教学仪器能够提高教学质量，增强学生们的动手能力，为社会培养出更加合格的人才。目前关于光伏实验平台研宄大都集中在光伏发电现象、离网以及并网的实验测试这方面，市场上此类的教学仪器仅起到了演示的作用，或者只是简单的让学生在实验平台上进行连线，实际应用性不是很强。而且对光伏逆变器的硬件设计、控制模型和算法等方面的演示不是很详细，实验过后，学生对于控制模型不同的MPPT算法以及各种调制策略了解的不是很明确。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:让使用者在做实验时能够不光在实验平台上进行连线，还能够对光伏逆变器的硬件设计、控制模型和算法都有一定的深入和了解。本技术的技术方案是:一种光伏实验系统，该系统的组成包括监控模块、通讯模块、处理器、光伏特性模块、DC-DC模块、DC-AC模块以及负载模块；其连接关系为:光伏特性模块、负载模块、DC-AC模块、处理器分别和DC-DC模块相连；同时，光伏特性模块、DC-AC模块分别与处理器相连，处理器与通讯模块相连，通讯模块与监控模块相连；光伏特性模块、DC-AC模块还分别与负载模块相连；所述的光伏特性模块的组成包括模拟光伏输入、Buck-boost电路、模拟光伏输出、sepic电路、蓄电池、驱动电路一、驱动电路二、真实光伏输入、保护电路和真实光伏输出；其中，模拟光伏输入、模拟光伏输出、驱动电路一分别连接到Buck-boost电路；真实光伏输入先连接到保护电路再连接到真实光伏输出；驱动电路一、驱动电路二分别和处理器相连；模拟光伏输出、真实光伏输出分别和sepic电路相连；所述的DC-DC模块的组成包括DC-DC输入、有源钳位反激电路、倍压电路、驱动电路三和DC-DC输出；DC-DC输入、倍压电路、驱动电路三分别连接到有源钳位反激电路；倍压电路和DC-DC输出相连，驱动电路三还和处理器相连；所述的DC-AC模块的组成包括DC-AC输入、新型全桥电路、滤波电路、驱动电路四和DC-AC输出；DC-AC输入、驱动电路四、滤波电路分别连接到新型全桥电路；滤波电路和DC-AC输出相连，驱动电路四和处理器相连；所述的负载模块的组成包括负载输入、灯泡、电阻、电动机、蓄电池和并网端口，灯泡、电阻、电动机、蓄电池、并网端口分别连接到负载输入。所述监控模块为工业平板电脑，本实施例具体使用的型号为TPC-8121T-2G-32GSSD。所述处理器，本实施例具体使用的型号为TMS320F28035。所述可调直流电源，本实施例具体使用的型号为LW-6020KD。所述通讯模块采用的芯片是FT2232D。本技术的有益效果是:与现有技术相比，本技术的显著进步是:应用了模块化设计，可以自由选择模块进行实验，而不用考虑外围设备的配置问题，从而使得使用者能更有针对性的对光伏发电原理进行了解。可以直接在平板电脑处对各个模块所使用的算法文档进行修改而不需要对整个系统的程序代码进行修改，而且可以建立matlab模型仿真，使用软件验证算法的正确性，直接转换生成可以编译的代码，下载到处理器中。【附图说明】图1是本技术光伏实验系统总体构成的示意框图。图2是本技术光伏实验系统中光伏特性模块的原理示意框图。图3是本技术光伏实验系统中DC-DC模块的原理示意框图。图4是本技术光伏实验系统中DC-AC模块的原理示意框图。图5是本技术光伏实验系统中负载模块的原理示意框图。【具体实施方式】图1所示实施例表明，本技术光伏实验系统包括监控模块、通讯模块、处理器、光伏特性模块、DC-DC模块、DC-AC模块以及负载模块；其连接关系为:光伏特性模块、负载模块、DC-AC模块、处理器分别和DC-DC模块相连；同时，光伏特性模块、DC-AC模块分别与处理器相连，处理器与通讯模块相连，通讯模块与监控模块相连；光伏特性模块、DC-AC模块还分别与负载模块相连。具体为光伏特性模块、DC-DC模块、DC-AC模块连接到处理器，处理器再通过通讯模块连接到监控模块，通讯模块的功能就是进行数据传输的，把光伏特性模块、DC-DC模块、DC-AC模块、负载模块这四个模块的信息传送给监控模块，从而在监控模块处直观显示出来。负载模块分别与光伏特性模块、DC-DC模块、DC-AC模块相连。图2所示实施例表明，光伏特性模块的组成包括模拟光伏输入、Buck-boost电路、模拟光伏输出、sepic电路、蓄电池、驱动电路一、驱动电路二、真实光伏输入、保护电路和真实光伏输出；其中，模拟光伏输入、模拟光伏输出、驱动电路一分别连接到Buck-boost电路，可以进行模拟光伏特性实验；蓄电池、驱动电路二分别连接到sepic电路，可以进行电池充电管理实验；真实光伏输入先连接到保护电路再连接到真实光伏输出，可以进行真实光伏特性实验。此外，驱动电路一、驱动电路二还分别和处理器相连，驱动电路一和驱动电路二的作用就是把驱动信号进行放大从而完成驱动开关管的过程。模拟光伏输出、真实光伏输出还分别和sepic电路相连，给充电管理的输入提供来源。所述的保护电路是由二极管、熔丝和空气开关依次连接组成。图3所示实施例表明，DC-DC模块的组成包括DC-DC输入、有源钳位反激电路、倍压电路、驱动电路三和DC-DC输出组成。DC-DC输入、倍压电路、驱动电路三分别连接到有源钳位反激电路。同时，倍压电路还和DC-DC输出相连，处理器还和驱动电路三相连。DC-DC输入还可以连接到模拟光伏特性的输出或真实光伏特性的输出，DC-DC输出还可以连接到负载模块的灯泡或DC-AC模块的输入。图4所示实施例表明，DC-AC模块的组成包括DC-AC输入、新型全桥电路、滤波电路、驱动电路四、DC-AC输出组成。DC-AC输入、驱动电路四、滤波电路连接到新型全桥电路。同时，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏实验系统，其特征为该系统的组成包括监控模块、通讯模块、处理器、光伏特性模块、DC‑DC模块、DC‑AC模块以及负载模块；其连接关系为：光伏特性模块、负载模块、DC‑AC模块、处理器分别和DC‑DC模块相连；同时，光伏特性模块、DC‑AC模块分别与处理器相连，处理器与通讯模块相连，通讯模块与监控模块相连；光伏特性模块、DC‑AC模块还分别与负载模块相连；所述的光伏特性模块的组成包括模拟光伏输入、Buck‑boost电路、模拟光伏输出、sepic电路、蓄电池、驱动电路一、驱动电路二、真实光伏输入、保护电路和真实光伏输出；其中，模拟光伏输入、模拟光伏输出、驱动电路一分别连接到Buck‑boost电路；真实光伏输入先连接到保护电路再连接到真实光伏输出；驱动电路一、驱动电路二分别和处理器相连；模拟光伏输出、真实光伏输出分别和sepic电路相连；所述的DC‑DC模块的组成包括DC‑DC输入、有源钳位反激电路、倍压电路、驱动电路三和DC‑DC输出；DC‑DC输入、倍压电路、驱动电路三分别连接到有源钳位反激电路；倍压电路和DC‑DC输出相连，驱动电路三还和处理器相连；所述的DC‑AC模块的组成包括DC‑AC输入、新型全桥电路、滤波电路、驱动电路四和DC‑AC输出；DC‑AC输入、驱动电路四、滤波电路分别连接到新型全桥电路；滤波电路和DC‑AC输出相连，驱动电路四和处理器相连；所述的负载模块的组成包括负载输入、灯泡、电阻、电动机、蓄电池和并网端口，灯泡、电阻、电动机、蓄电池、并网端口分别连接到负载输入。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李志军，刘汉征，马军，张轩涛，秦晓雪，刘爽，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12