基于半桥DC/DC和LabVIEW的交互式光伏阵列模拟器设计

本文主要探讨了在电力电子系统中基于太阳能光伏阵列的开发挑战，尤其是在实际应用中遇到的成本、体积和环境条件等限制。为解决这些问题，研究者提出了一个交互式数字光伏阵列模拟器的设计。这个模拟器的核心组成部分包括半桥DC/DC变换器，用于实现电力转换的数字信号处理器(DSP)，以及 LabVIEW 作为用户界面，提供人机交互功能。 半桥DC/DC变换器作为基础电路，其效率和小型化是模拟器设计的关键要素。在下位机的DSP中，研究人员采用了多项式简化拟合算法，对太阳能光伏阵列的实际行为进行数学建模，通过对光伏特性进行简化处理，使得控制算法既快速又精确。这种算法允许模拟器在实时调整输出功率时，保持较高的响应速度和准确性。 人机交互界面的设计是模拟器的重要亮点，它不仅提供了多种模拟场景的选择，还使得操作人员能够直观地监控和控制系统的运行状态，增强了系统的易用性和灵活性。通过上位机和下位机的配合，用户可以在不同的光照强度、环境温度和串并联电路条件下模拟光伏阵列的工作，这大大降低了实际研发过程中的复杂性和成本。 此外，文中提到的样机验证了该设计的有效性，它能够模拟1kW以下的太阳能光伏阵列输出，且不受自然环境的影响，能在实验室环境下稳定、高效地进行系统测试和调试。这项交互式数字光伏阵列模拟器的设计为电力电子系统的开发提供了更为经济、灵活且精确的解决方案，对于推动太阳能光伏技术的应用和发展具有重要意义。