CN104615011A - 光伏阵列模拟器的人机交互系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏阵列模拟器的人机交互系统，包括触摸屏模块、DSP控制器和电路模块，所述触摸屏模块与DSP控制器相连接，触摸屏模块向DSP控制器传输设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息，DSP控制器与电路模块相连接，电路模块向DSP控制器传输电压、电流检测信息，DSP控制器依据电压、电流检测信息向电路模块传输PWM驱动信号，触摸屏模块显示依据设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息由DSP控制器模拟建立的模拟光伏阵列的输出特性曲线、光伏阵列模拟器的输出工况、光伏阵列模拟器的工作点。

Description

光伏阵列模拟器的人机交互系统
技术领域
本发明涉及一种特种电源领域的系统设备，具体是一种光伏阵列模拟器的人机交互系统。
背景技术
太阳能是一种清洁的能源，在全世界范围内已经得到了越来越多的重视。光伏发电作为太阳能利用的主要形式，近几年来发展迅速。光伏阵列模拟器可以模拟不同种类的光伏阵列在各种工作环境下的输出电压、电流特性，广泛应用于光伏逆变器的研发和检测当中用于替代光伏阵列作为输入电源。目前，一般的光伏阵列模拟器在模拟光伏阵列的参数设定上不够灵活方便，输出特性的显示方式单一、不直观。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种应用于光伏阵列模拟器的人机交互系统。
本发明通过以下的技术方案来实现的：该光伏阵列模拟器的人机交互系统，包括触摸屏模块、DSP控制器和电路模块，所述触摸屏模块与DSP控制器相连接，触摸屏模块向DSP控制器传输设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息，DSP控制器与电路模块相连接，电路模块向DSP控制器传输电压、电流检测信息，DSP控制器依据电压、电流检测信息向电路模块传输PWM驱动信号，触摸屏模块显示依据设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息由DSP控制器模拟建立的模拟光伏阵列的输出特性曲线、光伏阵列模拟器的输出工况、光伏阵列模拟器的工作点。
本发明所述触摸屏模块，包括触摸屏和触摸屏控制器，所述触摸屏和触摸屏控制器相连接，两者相互传输液晶单元显示信号和触点电平信号；触摸屏控制器和DSP控制器相连接，传输设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息和液晶屏显示信息，DSP控制器根据这些参数模拟计算出模拟光伏阵列的输出特性曲线，并通过触摸屏显示。
本发明所述电路模块，包括整流电路、直流变换电路、电压电流检测电路和PWM驱动电路，整流电路与直流变换电路连接，整流电路将市电转换为直流电，用于模拟光伏阵列的直流输出信号；,直流变换电路输入端与PWM驱动电路连接，PWM驱动电路将控制信号放大后驱动直流变换电路工作产生能够模拟模拟光伏阵列的输出特性曲线特性的直流电压、电流；PWM驱动电路与DSP控制器相连接，传递PWM控制信号；电压电流检测电路的输入端与直流变换电路的输出端连接，电压电流检测电路的输出端与DSP控制器连接，经电压电流检测电路调理输出的电压、电流送至DSP控制器，DSP控制器根据实时的电压、电流数值以模拟光伏阵列的输出特性曲线为参照，调整PWM驱动信号，使得直流变换电路的输出电压、电流始终在模拟光伏阵列的输出特性曲线上，以满足模拟光伏阵列输出的要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能方便地设置模拟光伏阵列的各项特性参数和所模拟的环境参数，同时及时准确地显示光伏阵列模拟器的输出工况，特别是能显示当前的光伏阵列输出特性曲线及此时的光伏阵列模拟器的工作点，可以方便而直观地考察光伏逆变器的最大功率点跟踪(MPPT)等工作特性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明所述触摸屏模块的结构示意图。
图3是本发明所述电路模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的系统作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，本实施例光伏阵列模拟器的人机交互系统，包括触摸屏模块、DSP控制器和电路模块，所述触摸屏模块与DSP控制器相连接，触摸屏模块向DSP控制器传输设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息，DSP控制器与电路模块相连接，电路模块向DSP控制器传输电压、电流检测信息，DSP控制器依据电压、电流检测信息向电路模块传输PWM驱动信号，触摸屏模块显示依据设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息由DSP控制器模拟建立的模拟光伏阵列的输出特性曲线、光伏阵列模拟器的输出工况、光伏阵列模拟器的工作点。所述DSP控制器的选用型号为TMS320F2812。
如图2所示，触摸屏模块包括：触摸屏和触摸屏控制器，其中触摸屏和触摸屏控制器相连接，两者相互传输液晶单元显示信号和触点电平信号；触摸屏控制器和DSP控制器相连接，触摸屏控制器在触摸屏与DSP控制器之间建立通信渠道，传输经触摸屏设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息，DSP控制器根据这些参数信息模拟计算出模拟光伏阵列的输出特性曲线，将该模拟光伏阵列的输出特性曲线经DSP控制器传输至触摸屏并显示，触摸屏还显示光伏阵列模拟器的输出工况、光伏阵列模拟器的工作点。
如图3所示，电路模块本发明所述电路模块，包括整流电路、直流变换电路、电压电流检测电路和PWM驱动电路，所述整流电路与直流变换电路的输入端连接，将交流市电整流为直流送入直流变换电路；直流变换电路的输出端与电压电流检测电路的输入端连接，电压电流检测电路的输出端与DSP控制器连接，经电压电流检测电路调理输出的电压、电流信号送至DSP控制器，DSP控制器根据实时的电压、电流数值以模拟光伏阵列的输出特性曲线为参照，调整PWM驱动信号，直流变换电路的输入端与PWM驱动电路连接，PWM驱动电路将控制信号放大后驱动直流变换电路，产生能够模拟光伏阵列输出特性的直流电压、电流；PWM驱动电路与DSP控制器相连接，传递PWM控制信号，使得直流变换电路的输出电压、电流始终在光伏特性曲线上，以满足模拟光伏阵列输出的要求。
本实施例的工作过程：光伏阵列模拟器的人机交互系统工作前，先在触摸屏上设置模拟光伏阵列的各项特性参数(如：开路电压、短路电流、最大功率点电压、电流等)和所模拟的环境参数(如：光照强度、温度等)，触摸屏控制器负责触摸屏与DSP控制器之间的通信，触摸屏控制器将通过触摸屏输入的信息传输至DSP控制器，DSP控制器根据这些参数模拟光伏阵列的输出特性曲线，通过触摸屏可查看该曲线。光伏阵列模拟器的人机交互系统工作时，电压电流检测电路将直流变换电路的输出电压、电流调理后送至DSP控制器。此时触摸屏显示光伏阵列模拟器的工作点与模拟光伏阵列的输出特性曲线的位置关系，同时DSP控制器根据实时的电压、电流数值以模拟光伏阵列的输出特性曲线为参照，调整PWM驱动信号，该信号经PWM驱动电路放大后驱动直流变换器工作，使得直流变换器的输出电压电流始终在模拟光伏阵列的输出特性曲线上，以满足模拟光伏阵列输出的要求。
DSP控制器根据这些参数输出模拟光伏阵列的特性曲线。
光伏阵列模拟器的输出工况：光伏阵列模拟器利用人机交互系统，通过触摸屏设置模拟光伏阵列的各项特性参数，如：开路电压、短路电流、最大功率点电压、电流等，以及环境参数，如：光照强度、温度等，再经过DSP控制器输出相应的特性曲线，且通过触摸屏可查看该曲线。
光伏阵列模拟器的工作点：根据环境参数，再经过DSP控制器，获得相应的输出特性曲线，即对应的电压、电流值。

Claims (4)

1.光伏阵列模拟器的人机交互系统，其特征是：包括触摸屏模块、DSP控制器和电路模块，所述触摸屏模块与DSP控制器相连接，触摸屏模块向DSP控制器传输设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息，DSP控制器与电路模块相连接，电路模块向DSP控制器传输电压、电流检测信息，DSP控制器依据电压、电流检测信息向电路模块传输PWM驱动信号，触摸屏模块显示依据设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息由DSP控制器模拟建立的模拟光伏阵列的输出特性曲线、光伏阵列模拟器的输出工况、光伏阵列模拟器的工作点。
2.根据权利要求1所述的光伏阵列模拟器的人机交互系统，其特征是：本发明所述触摸屏模块，包括触摸屏和触摸屏控制器，所述触摸屏和触摸屏控制器相连接，两者相互传输液晶单元显示信号和触点电平信号；触摸屏控制器和DSP控制器相连接，传输设定的模拟光伏阵列和模拟环境条件参数信息和液晶屏显示信息，DSP控制器根据这些参数模拟计算出模拟光伏阵列的输出特性曲线，并通过触摸屏显示。
3.根据权利要求1或2所述的光伏阵列模拟器的人机交互系统，其特征是：所述电路模块，包括整流电路、直流变换电路、电压电流检测电路和PWM驱动电路，所述整流电路与直流变换电路的输入端连接，整流电路将市电转换为直流电，用于模拟光伏阵列的直流输出信号；直流变换电路输入端与PWM驱动电路连接，PWM驱动电路将控制信号放大后驱动直流变换电路工作产生能够模拟模拟光伏阵列的输出特性曲线特性的直流电压、电流；PWM驱动电路与DSP控制器相连接，传递PWM控制信号；电压电流检测电路的输入端与直流变换电路的输出端连接，电压电流检测电路的输出端与DSP控制器连接，经电压电流检测电路调理输出的电压、电流送至DSP控制器，DSP控制器根据实时的电压、电流数值以模拟光伏阵列的输出特性曲线为参照，调整PWM驱动信号，使得直流变换电路的输出电压、电流始终在模拟光伏阵列的输出特性曲线上，以满足模拟光伏阵列输出的要求。
4.根据权利要求1或2所述的光伏阵列模拟器的人机交互系统，其特征是：DSP控制器的选用型号为TMS320F2812。
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