一种多节点控制光伏控制器原理实验箱制造技术

本实用新型专利技术提出了一种多节点控制光伏控制器原理实验箱，包括：模拟光源；光伏组件；充电主电路，所述充电主电路将所述光伏组件输出电能进行调节；充电驱动使能，所述充电驱动使能与所述充电主电路相连，为所述充电主电路提供驱动信号；中央控制器，所述中央控制器与所述充电主电路控制器、所述放电主电路控制器相连，为其提供控制算法，所述中央控制器与上位机相连，与上位机进行通讯，所述中央控制器设有故障点，将故障点信息发送给上位机；蓄电池；放电主电路，所述放电主电路与所述电子负载和所述直流感性负载相连；放电驱动使能，所述放电驱动使能与所述放电主电路相连；辅助电源；电压表；电流表；航空箱；面板，带有丝印和端子。本实用新型专利技术能够更加适合教学需求，便于老师和学生间的通讯，便于掌握光伏发电控制器的设计，更加适合教学需求。

Experiment box for principle of multi node control photovoltaic controller

The utility model provides a multi node control principle of PV controller experiment box, including: source simulation; photovoltaic modules; the charging circuit, the charging circuit of the output power of PV modules can be adjusted; the charging drive enable the driver to charge, and the charging circuit is connected with driving signals to the charging circuit; the central controller, the central controller and the charging main circuit of the controller, the main controller is connected with the discharge circuit, the control algorithm is provided, the central controller is connected to host computer, communicate with the host computer, the central controller with fault point, the fault point the information sent to the host computer; storage battery; main circuit discharge, the discharge of the main circuit and the DC electronic load and the inductive load connected; discharge drive enable, the The discharge driver is connected with the discharge main circuit; an auxiliary power supply; a voltmeter; an ammeter; an air box; the panel is provided with silk screen and terminals. The utility model can be more suitable for teaching requirements, is convenient for communication between teachers and students, and is convenient for mastering the design of a photovoltaic power generation controller, and is more suitable for teaching requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种多节点控制光伏控制器原理实验箱
本技术涉及太阳能发电
，特别涉及一种多节点控制光伏控制器原理实验箱。
技术介绍
光伏发电是目前高校新能源科学与工程专业教学的重点，而光伏控制部分是课程内容的重要环节。一种多节点控制光伏控制器原理实验箱主要针对光伏发电控制实训而设计的实训设备。传统的工业用控制器能够实现光伏发电的控制功能，但是工业设备集成化程度较高，学生无法了解其中的工作原理和控制方法。工业光伏发电控制器的控制电路中所有元器件都已经固化设计好，学生无法对其中的电路结构进行设计。工业光伏发电控制器的控制程序都是无法修改的，学生很难掌握其中的控制原理。
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多节点控制光伏控制器原理实验箱。为了实现上述目的，本技术的实施例提供一种多节点控制光伏控制器原理实验箱，包括：模拟光源，所述模拟光源模拟太阳光特性，为光伏组件发电提供光照环境；光伏组件，所述光伏组件在所述模拟光源提供的光照环境下输出电能，与光伏控制充电回路相连；光伏控制充电回路，所述光伏控制充电回路调节光伏组件输出的电能，可供蓄电池充电，与电压表、电流表及充电回路驱动器相连；充电回路驱动器，所述充电回路驱动器与光伏控制器充电回路相连，为光伏充电回路提供驱动信号；中央控制器，所述中央控制器分别与充电回路控制器、放电回路控制器相连，为充电回路控制器、放电回路控制器提供控制算法；蓄电池，所述蓄电池与光伏控制器放电回路相连，为光伏控制器放电回路提供电能；光伏控制器放电回路，所述光伏控制器放电回路与可编程阻性负载和直流感性负载相连，为其工作提供电能；放电回路驱动器，所述放电回路驱动器与光伏控制器放电回路相连，为其提供驱动信号；辅助电源；电压表；电流表。本技术的一个实施例中，2.所述中央控制器可以进行自动控制和手动控制两种控制模式。本技术的又一个实施例中，所述负载为直流感性负载与可编程阻性负载。本技术的再一个实施例中，所述中央控制器具有人机交互通讯接口，通过人机交互通讯接口可与上位机相连。根据本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱，针对新能源科学与工程专业教学而开发的实训设备。光伏发电控制器是光伏发电离网系统的核心部件，本技术采用开放式的电路与控制方式，学生能够了解光伏发电控制器的整个工作原理，熟悉光伏控制器充电回路与光伏控制器放电回路工作模式与电路特点，掌握中央控制器的控制原理与控制算法。学生还可以根据不同的负载与光伏组件特性设计不同的光伏发电控制器元器件、控制算法，辅助学生迅速理解和掌握光伏发电控制器的工作原理与设计方法。设备面板展示了整个光伏发电控制的工作电路，配备有标准的安全接口，学生可以参与到电路设计中进行硬件的连接和系统搭建工作。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图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一种多节点控制光伏控制器原理实验箱的系统结图构；图2为根据本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱的控制原理图；图3为根据本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱通讯模块原理图。图4为根据本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱的充电回路原理图；图5为根据本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱的放电回路原理图；图6为根据本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱的辅助电源原理图；图7为根据本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱的采样电路原理图；图8为根据本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱的控制流程图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似的功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。如图1所示，本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱，其中包括：电压表1、电流表2、电压表3、电流表4、光伏组件5、模拟光源6、光伏控制器充电回路7、充电回路驱动器8、中央控制器9、蓄电池10、光伏控制器放电回路11、放电回路驱动器12、辅助电源13、可编程阻性负载14、直流感性负载15，上位机16。具体来说，模拟光源6，照射在光伏组件5上，使其发电，光伏组件5连接到光伏控制器充电主回路7上，其输出端接到蓄电池10上，蓄电池10输出加到光伏控制器放电回路11上，使蓄电池放电，光伏控制器放电回路11输出接到可编程阻性负载14和直流感性负载15上。辅助电源13由蓄电池10供电，输出两路，一路给中央控制器9上，一路给放电回路驱动器12和充电回路驱动器8上，中央控制器9将驱动PWM信号给充电回路驱动器8和放电回路驱动器12上，充电回路驱动器8将信号给光伏控制器充电回路7上，放电回路驱动器12将信号给光伏控制器放电回路11上。电压表1、电压表3、电流表2、电流表4分别可以测得光伏控制器的输入、输出的电压电流，相对比其中的关系。如图2所示，本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱的控制原理图，中央控制器U6为PIC16F1937，其PD1管脚输出是光伏控制充电回路的PWM控制脚；RB3管脚是光伏控制充电回路的PWM关断脚；PE2管脚输出是光伏控制放电回路的PWM控制脚；PB4光伏控制放电回路的PWM关断脚。U6输出RC4、RC5、RC6经过U5(74HC244)增大控制信号驱动能力由于给液晶屏驱动显示。由R34和C23组成复位电路，给单片机MCLR管脚，PGD、PGC管脚为PIC16F1937烧写程序时的读写管脚，P1为下载接口，P2为液晶显示的驱动接口。由Y1(16M)晶振，电容C19、20组成中央控制器的时钟电路，电解电容C21，独石电容C22组成滤波电路，给予U6一个稳定的5V电平。如图2所示，本技术实施例的一种多节点控制光伏控制器原理实验箱通讯模块原理图。如图4所示：在充电回路驱动器电路中，由RD1输入PWM信号，经过1N4148二极管D4，作用是防止反冲电压进中央控制器，R3作为驱动的限流电阻，R5作为驱动关闭时，快速释放电流的下拉电阻，RE0作为关断U1IR2104的关断脚，R10作为限流电阻，U1是IR2014，给予光伏控制器充电主回路的驱动，D1作为防反二极管，在其5脚和7脚之间形成方向相反并带有500nS死区时间的PWM波，由D2、R1、R2组成7脚上管的自举驱动电路，D6、R8、R11组成5脚的普通驱动电路。由光伏控制器充电回路，JP1由光伏组件输入，由R4、R6、D7、Q3组成光伏组件电压防反电路，在组件接入正负极弄反的情况下，本控制器不工作，电解电容C2作用是给输入回路滤波，再经过Q1、Q2、L1组成同步BUCK电路，其中Q1的信号的GB_Buck，也就是U1的7脚给的，Q1的S极是GS_VS1给的信号，也就是U1的6脚给的，Q2的信号GZ_Buck是U1的5脚给的信号。经过电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多节点控制光伏控制器原理实验箱，其特征在于，包括：模拟光源：所述模拟光源模拟太阳光特性，为光伏组件发电提供光照环境；光伏组件：所述光伏组件在所述模拟光源提供的光照环境下输出电能，与所述充电主电路相连；充电主电路：所述充电主电路将所述光伏组件输出电能进行调节，可供所述蓄电池充电，与所述电压表、所述电流表及所述充电驱动使能相连；充电驱动使能：所述充电驱动使能与所述充电主电路相连，为所述充电主电路提供驱动信号；中央控制器：所述中央控制器与所述充电驱动使能、所述放电驱动使能相连，为其提供控制算法；蓄电池：所述蓄电池与所述放电主电路相连，为所述放电主电路提供电能；放电主电路：所述放电主电路与所述电子负载和所述直流感性负载相连，为其工作提供电能；放电驱动使能：所述放电驱动使能与所述放电主电路相连，为其提供驱动信号；辅助电源；电压表；电流表；上位机。

【技术特征摘要】
1.一种多节点控制光伏控制器原理实验箱，其特征在于，包括：模拟光源：所述模拟光源模拟太阳光特性，为光伏组件发电提供光照环境；光伏组件：所述光伏组件在所述模拟光源提供的光照环境下输出电能，与所述充电主电路相连；充电主电路：所述充电主电路将所述光伏组件输出电能进行调节，可供所述蓄电池充电，与所述电压表、所述电流表及所述充电驱动使能相连；充电驱动使能：所述充电驱动使能与所述充电主电路相连，为所述充电主电路提供驱动信号；中央控制器：所述中央控制器与所述充电驱动使能、所述放电驱动使能相连，为其提供控制算法；蓄电池：所述蓄电池与所述放电主电路相连，为所述放电主电路提供电能；放电主电路：所述放电主电路与所述电子负载和所述直流感性负载相连，为其工作提供电能；放电驱动使能：所述放电驱动使能与所述放电主电路相连，为其提供驱动信号；...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁光胜，张丹，
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