光伏電池陣列模擬器設(shè)計(jì)

模擬器的目的是要能模擬一定光照下，隨負(fù)載變化的太陽(yáng)能電池板的電特性，包括最大輸出功率，輸出I-V特性，以及不同日照下的變化。其應(yīng)該完成以下三個(gè)方面的要求：

(1) 系統(tǒng)能夠按照光伏陣列的輸出特性完成輸出，當(dāng)外電路負(fù)載一定時(shí)，系統(tǒng)能夠在工作點(diǎn)上保持穩(wěn)定的輸出；

(2) 當(dāng)外接負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，模擬器能夠以合乎要求的速度變化到新工作點(diǎn)并能穩(wěn)定在該點(diǎn)；

(3) 能夠輸出要求的功率；

主要由功率電路和采集控制電路兩部分構(gòu)成。功率電路采用半橋拓?fù)?，用以完成直流變換，經(jīng)整流濾波后，產(chǎn)生合適的輸出電壓。檢測(cè)電路實(shí)時(shí)采集輸出電壓、電流，并送給DSP控制電路。DSP依據(jù)采集到的值，產(chǎn)生合適的占空比信號(hào)控制半橋兩個(gè)IGBT開關(guān)。隔離驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)IGBT開關(guān)，并實(shí)現(xiàn)與控制電路的隔離。如果想要模擬一條新的太陽(yáng)能電池板I-V曲線，只需在軟件中重新設(shè)定該曲線的和，這四個(gè)參數(shù)就可以了。

由于半橋母線電壓為100V，單個(gè)管子承受耐壓應(yīng)該在100V以上，系統(tǒng)最大輸出電流為3.5A。

一共需要四路采集，分別是半橋高低端電壓采集，輸出電壓電流采集。這四路信號(hào)都要設(shè)定過(guò)壓或過(guò)流保護(hù)。采集電流信號(hào)使用電流傳感器，采集電壓信號(hào)使用電阻分壓的形式。本設(shè)計(jì)的采集電路使用差分信號(hào)傳輸，并基于三級(jí)采集電路設(shè)計(jì)：首先使用全差分放大器LTC1992進(jìn)行單端到差分信號(hào)的轉(zhuǎn)換；然后使用模擬線性光耦HCPL7840進(jìn)行信號(hào)隔離；最后使用儀用運(yùn)放INA121將信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)放大。