一种智能太阳能光伏创新教学实验平台设备制造技术

技术编号:10832903 阅读:118 留言:0更新日期:2014-12-27 17:35
本实用新型专利技术提出了一种智能太阳能光伏创新教学实验平台设备,包括:蓄电池;光伏组件模块,光伏组件模块包括多个光伏组件单元;光伏控制模块与光伏组件模块相连;充电主电路,充电主电路与光伏组件模块相连;组件输入电压检测电路;蓄电充电电压检测电路;充电电流检测电路;储能模块,储能模块包括胶体电池和磷酸铁锂电池;逆变模块,逆变模块包括正弦脉宽调制工频逆变器;负载模块;单片机,单片机与光伏控制模块、组件输入电压检测电路、充电电压检测电路、充电电流检测电路、储能模块、逆变模块和负载模块相连;机柜。本实用新型专利技术可通过该平台能够掌握光伏应用小系统的设计与电气设计方法,独立完成一个光伏离网系统的设计与优化。

【技术实现步骤摘要】
一种智能太阳能光伏创新教学实验平台设备
本技术涉太阳能和光伏
,特别涉及一种智能太阳能光伏创新教学实验平台设备。
技术介绍
智能太阳能光伏创新教学实验平台是主要针对光伏发电系统设计实训而设计的实验平台。传统光伏发电实验系统主要集中在如何利用现有部件完成光伏发电系统的搭建,但是这种模式都是以光伏发电单元作为核心,而无法根据负载用电状态进行设备器件的选择系统设计。现有光伏发电实验系统在器件的选择方面都是只提供了一种选择,学生能够做的只是完成器件的连线工作,无法对比市面上主要的光伏器件的性能进行比对测试。在负载模式上,现有光伏发电系统提供的负载模式有限,并且供电模式的改变在负载的工作状态上也没有明显的变化。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。 为此,本技术的目的在于提出一种智能太阳能光伏创新教学实验平台设备。 为了实现上述目的,本技术的实施例提供一种智能太阳能光伏创新教学实验平台设备,包括:蓄电池;光伏组件模块,所述光伏组件模块包括多个光伏组件单元,其中所述多个光伏组件单元包括单晶光伏组件和多晶光伏组件;光伏控制模块,所述光伏控制模块与所述光伏组件模块相连,其中,所述光伏控制模块包括多个光伏控制器、最大功率点跟踪MPPT调压控制器、脉冲宽度调制PWM控制器;充电主电路,所述充电主电路与所述光伏组件模块相连;组件输入电压检测电路,所述组件输入电压检测电路的输入端与所述充电主电路的输出端相连并输出光生电压;蓄电电压及充电电压检测电路,所述蓄电电压及充电电压检测电路与所述蓄电池相连以检测所述蓄电池的充电电压;充电电流检测电路,所述充电电流检测电路与蓄电池相连以检测所述蓄电池的充电电流;储能模块,所述储能模块包括胶体电池和磷酸铁锂电池;逆变模块,所述逆变模块包括正弦脉宽调制工频逆变器;负载模块;单片机,所述单片机与所述光伏控制模块、所述组件输入电压检测电路、所述充电电压检测电路、所述充电电流检测电路、所述储能模块、所述逆变模块和所述负载模块相连;机柜,所述单片机、所述光伏控制模块、所述组件输入电压检测电路、所述充电电压检测电路、所述充电电流检测电路、所述储能模块、所述逆变模块和所述负载模块均安装于所述机柜内,其中,所述机柜配置有网孔板。 在本技术的一个实施例中,所述单晶光伏组件包括功率为5W、10W或20W,输入电压为12V的单晶光伏组件;所述多晶光伏组件包括功率为5W、10W或20W,输入电压为12V的多晶光伏组件。 在本技术的又一个实施例中,所述多个光伏控制器包括12V光伏控制器和24V光伏控制器。 在本技术的再一个实施例中,所述充电主电路包括:第一和第二电阻,所述第一电阻的一端与所述光伏组件模块的正极端相连,所述第一电阻的另一端接所述第二电阻的一端;第一场效应管,所述第一场效应管的栅极与所述光伏组件模块的负极端相连,源级与所述第二电阻的另一端相连,漏极与所述第一电阻的另一端相连;第一稳压二极管和第一电容,所述第一稳压二极管、第一电容、第二电阻相互并联;第一和第二电解电容,所述第一和第二电解电容的正极端与所述第一电阻的一端相连,所述第一和第二电解电容的另一端接地;第二场效应管,所述第二场效应管的漏极接所述第一和第二电解电容的负极端;第一和第二二极管,其中,所述第一二极管的正极端接所述第二场效应管的源级,第一二极管的负极端接所述第二二极管的负极端和第一电感的一端,所述第二二极管的正极端与所述第一和第二电解电容的负极端相连;第三至第五电解电容,所述第三至第五电解电容的正极端与所述第一电感的另一端相连,负极端与所述第二二极管的正极端相连;第三二极管,所述第三二极管的正极端与所述第五电解电容并联,所述第三二极管的正极端接地;保险丝,所述保险丝的一端与所述第三二极管的一端相连,另一端接蓄电池。 在本技术的一个实施例中,所述组件输入电压检测电路包括:第二稳压二极管,所述第二稳压二极管的反向端与所述充电主电路输出的光伏组件模块的光伏输出电压,正向端接地;第一双运输放大器,所述双运输放大器的正向输入端通过电阻接所述第二稳压二极管的反向端,所述第一双运算放大器的负向输入端通过电阻接所述第二稳压二极管的正向端,所述第一双运输放大器的输出端连接至负向输入端,且所述第一双运输放大器的输出端输出光生电压至所述单片机。 在本技术的又一个实施例中,所述蓄电电压及充电电压检测电路包括:第三稳压二极管,所述第三稳压二极管的反向端与所述蓄电池相连以接入所述蓄电池的充电电压,正向端接地;第二双运输放大器,所述第二双运输放大器的正向输入端通过电阻接所述第三稳压二极管的反向端,所述第二双运算放大器的负向输入端通过电阻接所述第三稳压二极管的正向端,所述第二双运输放大器的输出端连接至负向输入端,且所述第二双运输放大器的输出端输出光生电压至所述单片机。 [0011 ] 在本技术的一个实施例中,所述充电电流检测电路包括:第一和第二集成运算放大器,所述第一集成运算放大器的正向输入端接所述蓄电池的充电电流,所述第一集成运算放大器的输出端与负向输入端,所述第二集成运算放大器的输出端的通过精密电阻连接至所述第二集成运算放大器的正向输入端,所述第二集成运算放大器的输出端与负向输入端,所述第二集成运算放大器的输出端输出充电电流检测结果至所述单片机。 在本技术的再一个实施例中,所述负载模块包括:LED指示灯、直流可调速风扇、直流交通灯、直流LED显示屏、直流电机传动装置、交流光源、交流LED显示屏、自动升降窗帘、自动时控草坪洒水装置和光伏自动安保系统。 根据本技术实施例的智能太阳能光伏创新教学实验平台设备,是一种以负载为主体的光伏发电教学实验平台,此平台可为学生提供一种全新的光伏实训平台。学生可通过该平台能够掌握光伏应用小系统的设计与电气设计方法,独立完成一个光伏离网系统的设计与优化。具体地,本技术可以提供10种负载模式,学生选择一种负载进行相关实验,根据这种负载的耗电量、电压、电流的方式选择光伏组件、控制器、蓄电池、逆变器与监控方式,整个过程可充分发挥学生的主动性,使学生能够对每种光伏器件的性能有充分的了解,从而完成这个供电系统的设计。 本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。 【附图说明】 本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中: 图1为根据本技术实施例的能太阳能光伏创新教学实验平台设备的示意图; 图2为根据本技术实施例的能太阳能光伏创新教学实验平台设备的电气结构图; 图3为根据本技术实施例的充电主电路的电路图; 图4为根据本技术实施例的组件输入电压检测电路的电路图; 图5为根据本技术实施例的蓄电电压及充电电压检测电路的电路图; 图6为根据本技术实施例的充电电流检测电路的电路图; 图7(a)为根据本技术实施例的卷帘控制、负责控制和传送带控制的电路图; 图7(b)为根据本技术实施例的指示灯控制的电路图; 图8为根据本技术实施例的单片机及其外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能太阳能光伏创新教学实验平台设备,其特征在于,包括:蓄电池;光伏组件模块,所述光伏组件模块包括多个光伏组件单元,其中所述多个光伏组件单元包括单晶光伏组件和多晶光伏组件;光伏控制模块,所述光伏控制模块与所述光伏组件模块相连,其中,所述光伏控制模块包括多个光伏控制器、最大功率点跟踪MPPT调压控制器、脉冲宽度调制PWM控制器;充电主电路,所述充电主电路与所述光伏组件模块相连;组件输入电压检测电路,所述组件输入电压检测电路的输入端与所述充电主电路的输出端相连并输出光生电压;蓄电电压及充电电压检测电路,所述蓄电电压及充电电压检测电路与所述蓄电池相连以检测所述蓄电池的充电电压;充电电流检测电路,所述充电电流检测电路与蓄电池相连以检测所述蓄电池的充电电流;储能模块,所述储能模块包括胶体电池和磷酸铁锂电池;逆变模块,所述逆变模块包括正弦脉宽调制工频逆变器;负载模块;单片机,所述单片机与所述光伏控制模块、所述组件输入电压检测电路、所述充电电压检测电路、所述充电电流检测电路、所述储能模块、所述逆变模块和所述负载模块相连;机柜,所述单片机、所述光伏控制模块、所述组件输入电压检测电路、所述充电电压检测电路、所述充电电流检测电路、所述储能模块、所述逆变模块和所述负载模块均安装于所述机柜内,其中,所述机柜配置有网孔板。...

【技术特征摘要】
1.一种智能太阳能光伏创新教学实验平台设备,其特征在于,包括: 蓄电池; 光伏组件模块,所述光伏组件模块包括多个光伏组件单元,其中所述多个光伏组件单元包括单晶光伏组件和多晶光伏组件; 光伏控制模块,所述光伏控制模块与所述光伏组件模块相连,其中,所述光伏控制模块包括多个光伏控制器、最大功率点跟踪MPPT调压控制器、脉冲宽度调制PWM控制器;充电主电路,所述充电主电路与所述光伏组件模块相连; 组件输入电压检测电路,所述组件输入电压检测电路的输入端与所述充电主电路的输出端相连并输出光生电压; 蓄电电压及充电电压检测电路,所述蓄电电压及充电电压检测电路与所述蓄电池相连以检测所述蓄电池的充电电压; 充电电流检测电路,所述充电电流检测电路与蓄电池相连以检测所述蓄电池的充电电流; 储能模块,所述储能模块包括胶体电池和磷酸铁锂电池; 逆变模块,所述逆变模块包括正弦脉宽调制工频逆变器; 负载模块; 单片机,所述单片机与所述光伏控制模块、所述组件输入电压检测电路、所述充电电压检测电路、所述充电电流检测电路、所述储能模块、所述逆变模块和所述负载模块相连;机柜,所述单片机、所述光伏控制模块、所述组件输入电压检测电路、所述充电电压检测电路、所述充电电流检测电路、所述储能模块、所述逆变模块和所述负载模块均安装于所述机柜内,其中,所述机柜配置有网孔板。2.如权利要求1所述的智能太阳能光伏创新教学实验平台设备,其特征在于, 所述单晶光伏组件包括功率为5W、10W或20W,输入电压为12V的单晶光伏组件; 所述多晶光伏组件包括功率为5W、10W或20W,输入电压为12V的多晶光伏组件。3.如权利要求1所述的智能太阳能光伏创新教学实验平台设备,其特征在于,所述多个光伏控制器包括12V光伏控制器和24V光伏控制器。4.如权利要求1所述的智能太阳能光伏创新教学实验平台设备,其特征在于,所述充电主电路包括: 第一和第二电阻,所述第一电阻的一端与所述光伏组件模块的正极端相连,所述第一电阻的另一端接所述第二电阻的一端; 第一场效应管,所述第一场效应管的栅极与所述光伏组件模块的负极端相连,源级与所述第二电阻的另一端相连,漏极与所述第一电阻的另一端相连; 第一稳压二极管和第一电容,所述第一稳压二极管、第一电容、第二电阻相互并联; 第一和第二电解电容,所述第一和第二电解电容的正极端与所述第一电阻的一端相连,所述第一和第二电解电容的另一端接地; 第二场效应管,所述第二场效应管的漏极接所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁光胜刘文富
申请(专利权)人:北京海瑞克科技发展有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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