太阳能光伏充放电控制器模拟运行环境检测系统的制作方法_3

文档序号:9124379阅读:来源:国知局
>[0026]本实用新型可以单独测量控制器,对于不同电流等级的控制器,可以通过提高切入方阵和功率负载箱的电流等级来实现,所测技术参数通过直流智能监测仪表直观显示,可以涵盖及全面测量控制器各种功能与技术参数,可以在比较短的时间里,通过数据采集器在线监测及鉴别其产品质量合格与否,是生产太阳能光伏充放电控制器厂家在开发、选型、出厂检测时进行测量与试验的首选。
[0027]本实用新型操作简单、精度高、可靠性高、稳定性好,安全性好及智能化程度高等特点。
[0028]本实用新型与现有检测方式相比具有显著的优点和有益效果,具体体现在以下几个方面。
[0029]1.本实用新型采用3个太阳能独立光伏方阵,根据不同电压等级及容量控制器的需要,通过检测台手动进行切换,同时在不需要做试验的情况下,可以将3个太阳能独立光伏方阵通过1KW三相并网逆变器与市电电网进行并网运行,保证太阳能独立光伏方阵有效利用。
[0030]2.本实用新型通过简单直流接触器自锁与互锁电路实现充电回路与放电回路的自由切换,操作便捷,检测效率高。避免了由于传统方式的系统连线复杂且繁琐,使操作可靠性与安全性得到有效保证。
[0031]4.本实用新型将试验系统与并网系统有效结合,达到无缝连接,更加有效利用太阳能独立光伏方阵。
【附图说明】
[0032]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
[0033]图1为本实用新型原理框图。
[0034]图2为本实用新型方阵切换一次回路电气原理图。
[0035]图3为本实用新型方阵切换二次回路控制原理图。
[0036]图4为本实用新型1.8KW方阵切换一次回路电气原理图。
[0037]图5为本实用新型1.8KW方阵切换控制原理图。
[0038]图6为本实用新型48V控制器充放电二次回路控制原理图。
[0039]图7为本实用新型48V控制器功率负载箱一次切换电气原理图。
[0040]图8为本实用新型48V控制器功率负载箱二次切换控制原理图。
[0041]图9为本系统操作台结构图。
【具体实施方式】
[0042]如图所示,本实用新型包括:1.8KW太阳能电池方阵、3KW太阳能电池方阵、4.8KW太阳能电池方阵、汇流箱、1KW并网逆变器、并网逆变柜、高精度数据采集器、计算机、功率负载箱、直流接触器、长效性UPS电源、48V蓄电池组、220V蓄电池组、直流智能检测仪表、温度控制器、时间继电器、直流断路器、操作台、按钮指示灯、电缆及其他部件。
[0043]本实用新型工作原理:系统采用8块12V\200AH胶体蓄电池(4串2并)组成48V蓄电池组,采用18块12V\200AH胶体蓄电池串联组成220V蓄电池组;采用3个独立太阳能电池方阵(分别为1.8KW、3KW、4.8KW)作为控制器充电端;负载端分别采用48V\60A和220V\60A功率负载箱,每个负载箱电流投入抽头比为20A、20A、10A、5A、2A、1A、1A。功率负载箱各抽头通过内部直流接触器及汇流排分别连接到各自电压等级控制器的放电端。采用1KW并网逆变器实现方阵并网功能;采用72V长效性UPS电源,以保证数据采集连续性;该控制台分为3个功能区,分别为光伏方阵切换区、48V控制器试验区、220V控制器试验区;试验时,根据不同电压等级及容量通过方阵手动切换区进行切换,1.8KW方阵通过手动切换可以实现48V控制器试验方阵切换、220V控制器试验方阵切换、并网切换;3KW方阵通过手动切换可以实现220V控制器试验方阵切换、并网切换;4.8KW方阵通过手动切换可以实现220V控制器试验方阵切换、并网切换;方阵手动切换区实现2大功能,第一、需要做试验时,根据不同电压等级和容量进行手动切换;第二、不需要做试验时,将3个独立太阳能光伏方阵(1.8KW、3KW和4.8KW)与市电电网进行并网,达到一种无缝工作状态,保证光伏方阵时时刻刻得到有效利用。48V控制器试验区通过按钮、接触器、指示灯、直流智能检测仪组成控制电路来实现控制器上电和放电控制;220控制器试验区也同理。各功能区可独立运行,也可共同运行,相互不受影响。
[0044]本实用新型以操作台为中心,其中3个太阳能独立光伏方阵、功率负载箱、2个蓄电池组等主要设备都通过高质量航空接头和工业插座与操作台无缝对接,操作台内部由直流接触器组成方阵切换电路,通过按钮指示灯操作直流接触器进行充电回路灵活手动切换,具备电气互锁功能,详见图3。也可以根据检验手段的不同,通过充电时间继电器或放电时间继电器实现定时充电与定时放电检测功能;操作台面板上包括4只高精度指示仪表,在不同测试过程中,可以同时监测方阵直流输入电压、输入电流、输入功率;负载输出电压、输出电流、输出功率;功率负载箱实时温度显示;充电时间设定、放电时间设定等。采集器后部有采集卡,采集卡有输出采集线,采集电流线(串联),采集电压线(并联),分别与检测台面板端钮(太阳能方阵端、蓄电池端、负载端)串并联连接,实现各端电压及电流采集功會K。
[0045]本实用新型采用欧姆龙E5CWL-R1TC (温度指示)、格瑞GR53B 75mv 100V 100A (输入输出功率表)、正泰NJS2/AC220V (充放电时间继电器)可以同时监测并显示直流输入输出电压、电流、功率,无需计算,依靠高精度数据采集器进行试验数据采集,提高检测数据的准确性,同时采用长效性UPS电源保证采集数据的连续性(在市电电网断电的情况下,能够达到无缝切换),为产品质量鉴定提供可靠依据。
[0046]本实用新型操作台面板外连液晶显示器,同时检测台内部连接高精度数据采集器安捷伦agilent34970a,可以实时采集与监测控制器运行数据,简单直观,便于操作。
[0047]220V控制器一二次回路与48V类似。
[0048]以下结合附图中所给出的具体框图和电气原理图来对技术方案进行详述。
[0049]1、将总容量为9.6KW太阳能独立光伏方阵分成3个小独立光伏方阵,分别为1.8KW、3KW、4.8KW ; 1.8KW小独立光伏方阵采用60块30W单晶硅电池组件组成,通过I个汇流箱引至检测台;3KW采用100块30W单晶硅电池组件组成,通过I个汇流箱引至检测台;4.8KW采用160块30W单晶硅电池组件组成,通过I个汇流箱引至检测台。
[0050]2、2 个蓄电池组分别采用 8 块 12V\200AH (48V)与 18 块 12\200AH (220V)。
[0051]3、功率负载箱由2个60A纯电阻箱(48V与220V)组成,当控制器放电时,通过点动加自锁控制电路,根据所需负载的大小,手动操作台上按钮依次充当负载使用。
[0052]4、从附图2及3可以看出太阳能独立光伏方阵切换电路由7个直流接触器组成,比例为3:2:2,1.8KW方阵有3个直流接触器,通过手动切换实现48V控制器试验、220V控制器试验及并网等功能;3KW方阵有2个直流接触器,通过手动切换实现220V控制器试验及并网功能;4.8KW方阵有2个直流接触器,通过手动切换实现220V控制器试验及并网功能;不同容量方阵控制回路之间采用互相电气互锁方式,详见图3 ;大大提高整个控制电路的操作的稳定性与可靠性,避免重合闸引起故障。
[0053]5、本实用新型共采用9块高精度仪表,包括高精度进口温度控制器,主要用来监测功率负载箱适时工作温度,当负载箱内温度达到所设定报警值时,通过其输出信号控制接触器跳闸,详见图5和图6,起到保护作用;输入功率采用先进的0.2级直流智能化仪表和0.2级直流电流变送器,可以同时显示方阵输入电流,输入电压,自动计算显示输入功率;输出功率表计与输入功率配置一样,主要用来监测控制器放电实验时,控制器负载侧输出电压、输出电流及输出功率;充电延时采用进口高精度通电延时时间继电器,主要用来实现控制器充电时间自动延时,无需手动操作,当时间到达后,通过其输出信号控制接触器自动跳闸;放电延时的原理与充电延时一样。
[0054]6、功率负载箱底部散热风扇通过2组直流接触器常开触点实现控制器放电时,风扇才能工作,控制器不放电时,风扇不工作,更加人性化。同时二次控制回路通过单极直流接触器与面板按钮自锁来实现手动控制加载。更加方便直观。
[0055]7、从整体上,该系统由操作台、太阳能独立光伏方阵、三相并网逆变器、蓄电池组、长效性UPS电源、功率负载箱等4大部分组成,互相之间采用高质量大电流等级航空接头和工业级插座进行对接,使整个系统集成化程度高,便于移动拆卸,连接方便。
[0056]本实用新型的检测步骤如下。
[0057]48V控制器充电试验时。
[0058]1、首先启动操作台“总电源”按钮。
[0059]2、将控制器各功能端子与操作台上端子对应相连。
[0060]3、启动48V试验功能区“电源”按钮,按下“48V启动”按钮,此时控制器上电。
[0061]4、分别按下“切换1-切换12”按钮,同时按下“切换”按钮,再按下“48V总切换”按钮,此时48V光伏方阵已接入控制器充电端,控制器进入充电状态。
[0062]5、充电延时可以根据试验要求手动进行设置。
[0063]6、待试验完毕后,关闭电源按照以上反向操作,不在赘述。
[0064]48V控制器放电试验时。
[0065]1、首先启动操作台“总电源”按钮。
[0066]2、将控制器各功能端子与操作台上端子对应相连。
[0067]3、启动48V试验功能区“电源”按钮,按下“48V启动”按钮,此时控制器上电。
[0068]4、启动“负载启动”按钮,待控制器放电后,根据试验所需负载电流大小依次按下对应负载电流按钮。
[0069]5、放电延时可以根据试验要求手动进行设置。
[0070]6、待试验完毕后,关闭电源按照以上反向操作,不在赘述。
[0071 ] 220V控制器充放电试验,具体操作与上述一样,不在赘述。
[0072]在不进行控制器试验的情况下,首先启动“总电源”按钮,然后分别按下“切换”、“1.8K-1并网”、“3K-2并网”、“4.8K-3并网”等按钮;此时整个
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