一种保护模块及其储能运行测试、研发平台制造技术

一种保护模块及其储能运行测试、研发平台，其储能运行测试、研发平台包括：PC机、实时仿真控制器、实时仿真控制器转接系统、电池模拟器、双向DC‑DC驱动器、双向DC‑DC变换器、双向DC‑AC变换器、滤波器、电子负载、并网开关、电网模拟器，所述PC机的信号端与实时仿真控制器的信号端通讯连接，所述实时仿真控制器的信号端还与实时仿真控制器转接系统的信号端通讯连接，实时仿真控制器的信号端还分别与电池模拟器的控制端、电子负载的控制端、电网模拟器的控制端通信连接；实时仿真控制器转接系统的信号端分别与双向DC‑DC变换器的信号端、双向DC‑AC变换器的信号端、滤波器的信号端、并网驱动器的控制端通讯连接，且网开关驱动器用于驱动并网开关。

A protection module and its energy storage operation test and development platform

【技术实现步骤摘要】
一种保护模块及其储能运行测试、研发平台
本技术涉及电池模拟测试、研发技术，特别是涉及一种保护模块及其储能运行测试、研发平台。
技术介绍
近年来，随着分布式新能源及控制技术研究的迅速发展，促进了储能装置及控制系统在多种微电网系统和电力电子控制领域中的广泛应用，其应用场合包括：新能源发电系统、微电网控制及电力电子控制等领域。作为最常见和核心的微电网装置，微电网并离网运行及其切换控制的研究都对微电网的发展起到至关重要的作用，因而对于储能并网控制技术的先进控制受到越来越多的关注。此外，为降低研究的时间成本和提高测试效率，研究一种具有良好的兼容性和扩展性、提供快速便捷的开发环境、集成多种研究环境和安全可靠的储能运行测试和研发平台就显得尤为必要。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种保护模块及其储能运行测试、研发平台，其具有良好的兼容性和扩展性、可提供快速便捷的开发环境、且集成性高、安全可靠等特性。为实现上述目的，本技术提供了一种保护模块，包括基座，所述基座上安装有多个保护罩，且每个保护罩内分别安装不同的设备，且基座上固定有多个插座，每两个需要连接的设备分别通过连接电缆引出后与插座电连；所述保护罩内部为中空的内罩，所述基座与内罩对应处固定有支撑筒、支撑环，所述支撑环套装固定在支撑筒外且支撑环上套装有气密封圈，所述支撑筒顶部与孔板装配固定，孔板上设置有数个贯穿的过气孔；所述支撑筒内侧为内筒，内筒底部与排气管一端连通，排气管另一端接出内罩，所述气密封圈内部分别与密封进气管、密封排气管一端连通，所述密封进气管、密封排气管另一端分别与切换内腔位于活塞两侧的部分连通，所述切换内腔设置在切换阀的切换外壳内，切换阀用于切换总进气管与气密封圈、进风管的连通。优选地，保护罩采用透明、防火材料制成。优选地，所述活塞上设置有上喇叭槽、下喇叭孔，所述上喇叭槽、下喇叭孔相互连通且贯穿活塞，且活塞一端上固定有限位杆，所述切换内腔与限位杆对应处固定有限位凸起，且所述限位杆与限位凸起之间具有第一间隔；所述切换内腔与密封进气管连通一端还分别与第一进气管、第二进气管一端连通，第一进气管、第二进气管另一端分别与总进气管一端连通，总进气管与气泵的排气口连通；所述限位杆与限位凸起之间还套装有压簧，所述活塞与切换内腔密封、可轴向滑动装配；所述切换内腔与密封排气管连通一端上固定有限位筒，限位筒上设置有贯穿的过气槽。优选地，切换内腔设置有限位筒一端还与气嘴连通。优选地，初始状态时，上喇叭槽与进风管一端连通，所述进风管另一端穿过孔板后进入内罩顶部，且其开口与正对内罩顶部；所述活塞在压簧的弹力作用下与限位筒端面贴合或贴紧，气嘴处于关闭状态；活塞不与第一进气管、第二进气管和切换内腔连通处贴合装配；下喇叭槽通过活塞的密封作用处于密封状态。优选地，所述上喇叭槽至密封进气管与切换内腔连通处的最小距离L1大于下喇叭槽距离第一进气管与切换内腔连通处的最小距离L2。本技术还公开了一种基于实时仿真控制器的储能运行测试、研发平台，包括：PC机，安装有算法模拟软件、上位机监控软件，所述算法模拟软件用于PC端进行算法模拟仿真；实时仿真控制器，用于根据算法模拟软件模拟的算法解析为各个实体设备对应的控制信号及参数；实时仿真控制器转接系统：采集平台的电流、电压、温度等信号，采集开源双向DC-DC变换器、双向DC-AC变换器的数字输入采集信号、PWM驱动信号；电池模拟器，用于模拟不同电池的充放电性能及充放电曲线；双向DC-DC驱动器，安装在双向DC-DC变换器上，且用于驱动双向DC-DC变换器；双向DC-DC变换器，用于将同一电压直流电转换成不同电压的直流电，且可进行双向转换；双向DC-AC变换器，用于将直流电和交流电互转；滤波器，对与并入电网不同频率的交流电波进行过滤，从而输出稳定频率的交流电；电子负载，用于模拟负载的电子设备；并网开关，用于控制电网模拟器与双向DC-AC变换器之间是否并网；电网模拟器，用于模拟电网及电网带电状态；所述PC机的信号端与实时仿真控制器的信号端通讯连接，所述实时仿真控制器的信号端还与实时仿真控制器转接系统的信号端通讯连接，实时仿真控制器的信号端还分别与电池模拟器的控制端、电子负载的控制端、电网模拟器的控制端通信连接；实时仿真控制器转接系统的信号端分别与双向DC-DC变换器的信号端、双向DC-AC变换器的信号端、滤波器的信号端、并网驱动器的控制端通讯连接，且网开关驱动器用于驱动并网开关。优选地，滤波器包括两组三相电感和一组三相电容，且采用星型角型连接；每相电感配置电流传感器，每相电容配置电压传感器；电流传感器模块，集成电流采样模块和电流传感器，使用不同量程的霍尔电流传感器，额定电流25A至100A；电压采样模块，集成电压传感器和电压采集模块，输出电压范围为正负10V，最大输出电流为50mA。优选地，实时仿真控制器通过CAN通信来控制电池模拟器，通过设定数值曲线指令来设置电池特性曲线；开源双向DC-DC变换器的直流输入端经由线缆与电池模拟器的出口端连接，实时仿真控制器可接收电池模拟器的出口电压、输出电流和开源双向DC-DC变换器的输出电压，通过控制算法将驱动信号输出至开源双向DC-DC变换器，将电池模拟器出口端的电压转为可控的直流电压；双向DC-AC变换器的直流端经由线缆与开源双向DC-DC变换器的直流输出端相连，实时仿真控制器可接收开源三相四桥臂双向DC-AC变换器的输入直流电压、输出电流信号、滤波器配套电压电流信号及电网电压信号，通过设计控制算法可将直流电转为交流电经滤波器输送给电子负载或电网；开源光伏并网驱动器的交流端经由线缆与滤波器进行连接，滤波器经由线缆连接至电子负载和并网开关的输出端，电子负载经CAN通讯与实时仿真控制器相连，实时仿真控制器通过指令及信号来设定负载的特性曲线，并网开关与实时仿真控制器转接系统相连，其状态可由实时仿真控制器转接系统获取和通过指令控制；并网开关的输入端经由线缆和电网模拟器的输出端相连，电网模拟器经CAN通讯与实时仿真控制器相连，实时仿真控制器通过指令及信号来设定电网模拟器的出口电压模式。本技术的有益效果是：1)本技术具有良好的兼容性和扩展性，本技术不仅可提供透明的硬件结构和控制算法程序，而且提供大量的接口，方便后期的拓展开发和研究。2)本技术具有快速便捷的开发环境，采用基于的实时仿真控制器，可以实现和MATLAB/Simulink的无缝连接，多模式实时观察变量变化，可实施更改算法参数，且存储数据十分便捷。3)本技术集成多种运行工况状态，无需更改硬件就可进行多种电池特性、负载特性和电网特性，可适应多种研究要求；4)本技术具有简单完备的安全保护体系(通过各个参数进行自动匹配控制，防止意外)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护模块，其特征在于，包括基座，所述基座上安装有多个保护罩，且每个保护罩内分别安装不同的设备，且基座上固定有多个插座，每两个需要连接的设备分别通过连接电缆引出后与插座电连；/n所述保护罩内部为中空的内罩，所述基座与内罩对应处固定有支撑筒、支撑环，所述支撑环套装固定在支撑筒外且支撑环上套装有气密封圈，所述支撑筒顶部与孔板装配固定，孔板上设置有数个贯穿的过气孔；/n所述支撑筒内侧为内筒，内筒底部与排气管一端连通，排气管另一端接出内罩，所述气密封圈内部分别与密封进气管、密封排气管一端连通，所述密封进气管、密封排气管另一端分别与切换内腔位于活塞两侧的部分连通，所述切换内腔设置在切换阀的切换外壳内，切换阀用于切换总进气管与气密封圈、进风管的连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种保护模块，其特征在于，包括基座，所述基座上安装有多个保护罩，且每个保护罩内分别安装不同的设备，且基座上固定有多个插座，每两个需要连接的设备分别通过连接电缆引出后与插座电连；
所述保护罩内部为中空的内罩，所述基座与内罩对应处固定有支撑筒、支撑环，所述支撑环套装固定在支撑筒外且支撑环上套装有气密封圈，所述支撑筒顶部与孔板装配固定，孔板上设置有数个贯穿的过气孔；
所述支撑筒内侧为内筒，内筒底部与排气管一端连通，排气管另一端接出内罩，所述气密封圈内部分别与密封进气管、密封排气管一端连通，所述密封进气管、密封排气管另一端分别与切换内腔位于活塞两侧的部分连通，所述切换内腔设置在切换阀的切换外壳内，切换阀用于切换总进气管与气密封圈、进风管的连通。


2.如权利要求1所述的保护模块，其特征在于，保护罩采用透明、防火材料制成。


3.如权利要求1所述的保护模块，其特征在于，所述活塞上设置有上喇叭槽、下喇叭孔，所述上喇叭槽、下喇叭孔相互连通且贯穿活塞，且活塞一端上固定有限位杆，所述切换内腔与限位杆对应处固定有限位凸起，且所述限位杆与限位凸起之间具有第一间隔；
所述切换内腔与密封进气管连通一端还分别与第一进气管、第二进气管一端连通，第一进气管、第二进气管另一端分别与总进气管一端连通，总进气管与气泵的排气口连通；所述限位杆与限位凸起之间还套装有压簧，所述活塞与切换内腔密封、可轴向滑动装配；
所述切换内腔与密封排气管连通一端上固定有限位筒，限位筒上设置有贯穿的过气槽。


4.如权利要求3项所述的保护模块，其特征在于，切换内腔设置有限位筒一端还与气嘴连通。


5.如权利要求4所述的保护模块，其特征在于，初始状态时，上喇叭槽与进风管一端连通，所述进风管另一端穿过孔板后进入内罩顶部，且其开口与正对内罩顶部；所述活塞在压簧的弹力作用下与限位筒端面贴合或贴紧，气嘴处于关闭状态；
活塞不与第一进气管、第二进气管和切换内腔连通处贴合装配；下喇叭槽通过活塞的密封作用处于密封状态。


6.如权利要求5所述的保护模块，其特征在于，所述上喇叭槽至密封进气管与切换内腔连通处的最小距离L1大于下喇叭槽距离第一进气管与切换内腔连通处的最小距离L2。


7.一种基于实时仿真控制器的储能运行测试、研发平台，其特征在于，包括：
PC机，安装有算法模拟软件、上位机监控软件，所述算法模拟软件用于PC端进行算法模拟仿真；
实时仿真控制器，用于根据算法模拟软件模拟的算法解析为各个实体设备对应的控制信号及参数；
实时仿真控制器转接系统：采集平台的电流、电压、温度等信号，采集开源双向DC-DC变换器、双向DC-AC变换器的数字输入采集信号、PWM驱动信号；
电池模拟器，用于模拟不同电池的充放电性能及充放电曲线；
双向DC-DC驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛玺童，韩非，
申请(专利权)人：商飞信息科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31