一种新能源电子电力实验装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种电子电力实验装置及系统。其中，电子电力实验装置包括：底板、测试设备、信号输出设备以及用电负载，信号输出设备通过输入端口与底板相连，用电负载通过输出端口与底板相连，底板设有电源、主控模块和拼装电路模块，拼装电路模块通过输入输出连接器与主控模块相连；拼装电路模块通过采样测试连接器连接测试设备，拼装电路模块包括驱动模块、功率模块、电感模块、滤波模块、交流输出模块和上位机模块。端口包括直流输入输出端口和交流输入输出端口。本实验装置采用模块化的设计方式，并提供不同参数的各功能模块，利用底板可进行电源的初步结构设计，利用电源可以搭建不同的实验系统，通过实验系统可以测试电源的实际工作特性。

A new energy electronic power experimental device and system

【技术实现步骤摘要】
一种新能源电子电力实验装置及系统
本技术设计电子电力
，尤其是一种新能源电子电力实验装置及系统。
技术介绍
目前发展节能与新能源技术已经成为一种共识，以新能源汽车为例，发展新能源汽车不仅有利于实现节能减排，保证能源安全，而且可以带动包括电池、电子电力、整车制造的整个产业链的快速发展。新能源电源设计是新能源技术中的重要环节，同时也是高校新能源科学
的教学重点，作为教学环节中使用的实训设备，电子电力实验箱的功能直接决定了教学质量。现有技术中，电子电力实验箱一般只用于使用人员认知元器件特征以及电路原理，现有技术中的电子电力实验箱包括面板和箱体，面板的反面设有布线层和焊接层，实验箱正面焊接有用于认知的元器件，实验箱正面的丝印层设有电路实验原理图以及元器件连接图。现有技术中的电子电力实验箱对新能源电源设计的针对性较差，实验箱集成程度高，难以与不同新能源电源的应用场景相结合。
技术实现思路
为让使用人员可以选择适当的功能模块、编写相应的控制程序，以设计出针对不同应用场景的新能源电源原型，并对不同应用场景的电源进行测试，本技术实施例提出一种电子电力实验装置及系统。本技术实施例一方面提出一种电子电力实验装置，包括：底板和测试设备，底板设有电源、输入端口、输出端口、主控模块和若干拼装电路模块，拼装电路模块通过输入输出连接器与主控模块相连；拼装电路模块通过采样测试连接器连接测试设备，拼装电路模块包括驱动模块、功率模块、电感模块、滤波模块、交流输出模块和上位机模块，其中功率模块包括功率电路，功率电路包括由第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT组成的两个半桥。其中，输入端口用于连接信号输出设备，输出端口用于连接负载。底板上设有若干指定电感值的电感模块，若干指定规格的功率模块，若干指定规格的滤波模块。驱动模块能够连接任一功率模块；任一功率模块、电感模块、滤波模块通过信号线相连。测试设备包括示波器、数字万用表、功率分析仪、直流电子负载、交流负载和LCR数字电桥。本技术实施例另一方面提出一种电子电力实验系统，包括上述电子电力实验装置，电子电力实验系统的输入端口包括直流输出端口和交流输入端口，输出端口包括直流输出端口和交流输出端口。其中，输入端口与主控模块以及功率模块相连，直流输出端口与滤波模块相连，交流输出端口与交流输出模块相连。直流输入端口连接光伏阵列模拟器，直流输出端口连接储能电池，构成光伏控制器系统；直流输入端连接储能电池，直流输出端口连接直流电子负载，构成储能直流变换器系统。交流输入端口连接电网模拟器，直流输出端口连接储能电池，构成整流电源系统。直流输入端口连接储能电池，交流输出端口连接交流负载，构成离网逆变器系统；直流输入端口连接储能电池，交流输出端口连接电网模拟器，构成储能变流器系统；直流输入端口连接光伏阵列模拟器，交流输出端口连接电网模拟器，构成光伏并网逆变器系统。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：1.提供了不同规格的功能模块，使用人员根据电源的使用场景完成初步设计后，可以选择对应的功能模块拼接形成实体电源，利用该电源可以搭建相应的电子电力系统，通过电子电力系统可以测试电源在实际应用过程中的性能。2.使用人员通过上位机模块可以编写控制不同电子电力系统的控制程序，使用人员可以将控制程序与电路相结合，增强对新能源电力系统的理解。附图说明图1是实施例一提供的一种电力电子实验装置结构框图；图2是实施例二中PWM控制电路原理图；图3是实施例二中隔离驱动电路原理图；图4是实施例二中功率电路原理图；图5是实施例二中温度测量电路原理图；图6是实施例二中电感模块结构示意图；图7是实施例二中直流滤波电路原理图；图8是实施例二中交流输出电路原理图第一部分；图9是实施例二中交流输出电路原理图第二部分；图10是实施例二中控制芯片引脚图；图11是实施例三中光伏控制器系统结构框图；图12是实施例三中储能直流变换器系统结构框图；图13是实施例三中整流电源系统结构框图；图14是实施例三中光伏并网逆变器系统结构框图；图15是实施例三中储能变流器系统结构框图；图16是实施例三中离网逆变器系统结构框图；图17是实施例四中电子电力实验系统结构示意图；图18是实施例四中电子电力实验系统使用流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。实施例一为提高新能源电源技术的教学质量，本实施例提供一种电子电力实验装置，图1是实施例一提供的一种电力电子实验装置结构框图，如图1所示的电力电子实验装置结构框图，该电子电力实验装置包括：底板1和测试设备，底板1设有电源101、输入端口、输出端口、主控模块3和若干拼装电路模块，电源101为主控模块3、拼装电路模块供电，拼装电路模块包括驱动模块2、功率模块6、电感模块5、滤波模块4、上位机模块7。拼装电路模块通过输入输出连接器与主控模块3相连。其中输入端口包括直流输入端口102和交流输入端口103，输出端口包括直流输出端口104和交流输出端口105，输入端口用于电连接光伏阵列模拟器、电网模拟器等信号输入设备，输出端口用于电连接储能电池、交流负载等设备。拼装电路模块之间通过信号线相连；拼装电路模块通过采样测试连接器连接测试设备。为方便用户使用不同参数的功能模块搭建不同功能或效果的电力电子电路，本实施例中，在底板1上设置若干指定电感值的电感模块5，若干指定规格的功率模块6，若干指定规格的滤波模块4。选择需要的功能模块后通过信号线和功能模块所对应的连接器搭建所需电路。本实施例中，还可以将电感模块5、功率模块6、滤波模块4通过插接件与底板1电连接，选择需要的功能模块后直接将功能模块插接在指定位置，之后通过信号线和功能模块所对应的连接器搭建所需电路。通过设置不同参数的功能模块，使得使用人员根据电源的使用场景完成初步设计后，可以利用所需规格的功能模块拼接形成实体电源。同时，使用测试设备可以对不同规格功能模块进行测试，便于使用人员了解各功能模块的基本性能和特点。实施例二在实施例一的基础上，本实施例提供了各功能模块的电路结构，图2是实施例二中PWM控制电路原理图，图3是实施例二中隔离驱动电路原理图，参考图2和图3，本实施例中驱动模块包括PWM控制电路和隔离驱动电路，PWM控制电路用于给隔离驱动电路供电，隔离驱动电路用于接收主控模块发出的驱动波信号，并将经过隔离驱动电路的驱动波信号送至功率模块。PWM控制电路主要包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2、变压器T1和控制芯片U2，控制芯片U2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子电力实验装置，其特征在于，包括：底板和测试设备，底板设有电源、输入端口、输出端口、主控模块和若干拼装电路模块，拼装电路模块通过输入输出连接器与主控模块相连；拼装电路模块通过采样测试连接器连接测试设备，/n拼装电路模块包括驱动模块、功率模块、电感模块、滤波模块、交流输出模块和上位机模块，其中功率模块包括功率电路，功率电路包括由第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT组成的两个半桥。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子电力实验装置，其特征在于，包括：底板和测试设备，底板设有电源、输入端口、输出端口、主控模块和若干拼装电路模块，拼装电路模块通过输入输出连接器与主控模块相连；拼装电路模块通过采样测试连接器连接测试设备，
拼装电路模块包括驱动模块、功率模块、电感模块、滤波模块、交流输出模块和上位机模块，其中功率模块包括功率电路，功率电路包括由第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT组成的两个半桥。


2.如权利要求1所述的电子电力实验装置，其特征在于，底板上设有若干指定电感值的电感模块，若干指定规格的功率模块，若干指定规格的滤波模块，驱动模块能够连接任一功率模块；任一功率模块、电感模块、滤波模块通过信号线相连。


3.如权利要求1所述的电子电力实验装置，其特征在于，电感模块、功率模块、滤波模块通过插接件与底板电连接。


4.如权利要求1所述的电子电力实验装置，其特征在于，
第一IGBT的源极依次连接第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容，第一电容的另一端与第一IGBT的漏级相连，第一IGBT的栅极和漏级之间连接第四电阻，第一IGBT的栅极连接第一二极管的正极，第一二极管并联第五电阻；
第二IGBT的源极依次连接第六电阻、第七电阻、第八电阻和第二电容，第二电容的另一端与第二IGBT的漏级相连，第二IGBT的栅极和漏级之间连接第九电阻，第二IGBT的栅极连接第二二极管的正极，第二二极管并联第十电阻；
第三IGBT的源极依次连接第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第三电容，第三电容的另一端与第三IGBT的漏级相连，第三IGBT的栅极和漏级之间连接第十四电阻，第三IGBT的栅极连接第三二极管的正极，第三二极管并联第十五电阻；
第四IGBT的源极依次连接第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻和第四电容，第四电容的另一端与第四IGBT的漏级相连，第四IGBT的栅极和漏级之间连接第十九电阻，第四IGBT的栅极连接第四二极管的正极，第四二极管并联第二十电阻。


5.如权利要求4所述的电子电力实验装置，其特征在于，驱动模块包括控制芯片、NPN三极管、PNP三...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁光胜，张丹，张泽臣，王丰芹，
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