專利名稱：自適應(yīng)開放性能源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明技術(shù)方案屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，是一種自適應(yīng)開放性能源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，用于高校及新能源企業(yè)新進(jìn)行能源實(shí)驗(yàn)，解決各種新能源及負(fù)載無法靈活匹配的難題。
背景技術(shù)：
大力發(fā)展綠色新能源、低碳新能源已成為國家戰(zhàn)略，新能源企業(yè)不斷涌現(xiàn)，各高校紛紛開設(shè)新能源技術(shù)專業(yè)，新能源實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)正是為滿足各高校及新能源企業(yè)的研發(fā)需求而產(chǎn)生，本發(fā)明針對目前國內(nèi)新能源實(shí)驗(yàn)平臺采用硬鏈接技術(shù)易造成負(fù)載設(shè)備的損壞、原有每種能源設(shè)備變換器固定的單一模式、變換器無法靈活組配的狀況而設(shè)計(jì)，高校及新能源企業(yè)通過該系統(tǒng)可有效的掌握各種新能源設(shè)備的特性，很好的解決了解決各種新能源及負(fù) 載無法靈活匹配的難題，從而大幅縮短研發(fā)周期，顯著提高教學(xué)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決在新能源研發(fā)實(shí)驗(yàn)中各種新能源及負(fù)載無法靈活匹配的難題，提高新能源企業(yè)的開發(fā)效率。本發(fā)明提供一套自適應(yīng)開放性能源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺解決方案，包括電力電子轉(zhuǎn)器單元、變換器控制單元、負(fù)載實(shí)驗(yàn)單元、上位機(jī)控制系統(tǒng)，其中電力電子轉(zhuǎn)器單元實(shí)現(xiàn)各種新能源的軟連接；變換器控制單元通過程序控制來實(shí)現(xiàn)適應(yīng)各種各樣的新能源設(shè)備電氣特性；負(fù)載實(shí)驗(yàn)單元實(shí)現(xiàn)模擬感性或容性負(fù)載運(yùn)行，根據(jù)客戶的不同應(yīng)用環(huán)境開展進(jìn)行負(fù)載測試；上位機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跟蹤點(diǎn)數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明的有益效果是，該實(shí)驗(yàn)平臺突破了原有每種能源設(shè)備變換器固定的單一模式，改寫了以往變換器無法靈活組配、改變的歷史。高校及新能源企業(yè)通過該系統(tǒng)可有效的掌握各種新能源設(shè)備的特性，從而大幅縮短研發(fā)周期，顯著提高教學(xué)質(zhì)量。


圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。圖2是電力電子轉(zhuǎn)換單元原理圖。圖3是信號示意圖。圖4是DSP控制單元原理圖。
具體實(shí)施例方式在圖I中，電力電子轉(zhuǎn)換單元分別獨(dú)立的與變換器控制單元相聯(lián)接，形成星型控制結(jié)構(gòu)；中間DC-BUS總線可以外接擴(kuò)展其他新型儲能元件；電力電子轉(zhuǎn)換單元之間的能量流動(dòng)都是雙向可控的；每個(gè)部分的電壓、電流、無功和有功控制都可以分別獨(dú)立調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)恒壓、恒流控制，以及變壓、變流控制。測量數(shù)據(jù)的處理過程在DSP控制主板內(nèi)完成，該變換器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括控制主電路的硬件設(shè)計(jì)與控制器的軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包括控制器電路、采樣電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路及輔助電源電路等設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)包括通過快速微積分變換算法為電力電子變換元件發(fā)送實(shí)時(shí)控制信號，直流母線的運(yùn)行狀態(tài)、功率大小和能源效率比評估算法。其中電力電子轉(zhuǎn)換單元DC-DC部分結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，信號圖如圖3所示，其輸出電壓即可升壓又可降壓，不僅可以滿足本項(xiàng)目的要求，也使得本平臺可以應(yīng)用在各種供配電場合。目前市場上的電力電子變換器都是針對某種新能源而研制的，一旦出現(xiàn)新一代或則是另一種全新的新能源時(shí)，此原配變換器就被淘汰。如圖4所示本變換器通過高速DSP編程控制，可以通過程序的編寫來實(shí)現(xiàn)變換器可以適應(yīng)各種各樣的新能源設(shè)備，將AC-DC、DC-DC、DC-AC模塊成功獨(dú)立出來，使得電力電子組成非常靈活，以適應(yīng)不同的設(shè)備需求，開 放性、擴(kuò)展性大大增強(qiáng)。隨著DSP控制技術(shù)和理論的進(jìn)步，變換器輸出的諧波分量、效率都得到提升。突破了變換器固定的單一模式，改寫了以往變換器無法靈活組配、改變的歷史。
權(quán)利要求
1.自適應(yīng)開放性能源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，電力電子轉(zhuǎn)換單元分別獨(dú)立的與變換器控制單元相聯(lián)接，形成星型控制結(jié)構(gòu)；中間DC-BUS總線可以外接擴(kuò)展其他新型儲能元件；電力電子轉(zhuǎn)換單元之間的能量流動(dòng)都是雙向可控的；每個(gè)部分的電壓、電流、無功和有功控制都可以分別獨(dú)立調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)恒壓、恒流控制，以及變壓、變流控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變換器控制單元，其特征是變換器通過高速DSP編程控制，可以通過程序的編寫來實(shí)現(xiàn)變換器可以適應(yīng)各種各樣的新能源設(shè)備，將AC-DC、DC-DC、DC-AC模塊成功獨(dú)立出來，使得電力電子組成非常靈活，以適應(yīng)不同的設(shè)備需求，開放性、擴(kuò)展性大大增強(qiáng)。測量數(shù)據(jù)的處理過程在DSP控制主板內(nèi)完成，該變換器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括控制主電路的硬件設(shè)計(jì)與控制器的軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包括控制器電路、采樣電路、隔離 驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路及輔助電源電路等設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)包括通過快速微積分變換算法為電力電子變換元件發(fā)送實(shí)時(shí)控制信號，直流母線的運(yùn)行狀態(tài)、功率大小和能源效率比評估算法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自適應(yīng)開放性能源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，包括電力電子轉(zhuǎn)器單元、變換器控制單元、負(fù)載實(shí)驗(yàn)單元、上位機(jī)控制系統(tǒng)，其中電力電子轉(zhuǎn)器單元實(shí)現(xiàn)各種新能源的軟連接；變換器控制單元通過程序控制來實(shí)現(xiàn)適應(yīng)各種各樣的新能源設(shè)備電氣特性；負(fù)載實(shí)驗(yàn)單元實(shí)現(xiàn)模擬感性或容性負(fù)載運(yùn)行，根據(jù)客戶的不同應(yīng)用環(huán)境開展進(jìn)行負(fù)載測試；上位機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跟蹤點(diǎn)數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明針對目前國內(nèi)新能源實(shí)驗(yàn)平臺采用硬鏈接技術(shù)易造成負(fù)載設(shè)備的損壞、原有每種能源設(shè)備變換器固定的單一模式、變換器無法靈活組配的狀況而設(shè)計(jì)，高校及新能源企業(yè)通過該系統(tǒng)可有效的掌握各種新能源設(shè)備的特性，從而大幅縮短研發(fā)周期，顯著提高教學(xué)質(zhì)量。
文檔編號G09B23/18GK102650664SQ20111025160
公開日2012年8月29日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者李捷 申請人:廣西南寧金絡(luò)資訊科技有限公司