[實用新型]一種多功能光伏發電系統教學實驗平臺

有效

• 申請號: 201220079647.4
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN202795847U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 廖志凌;梅從立;徐東;楊兆銀
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本實用新型涉及教學試驗器具領域，尤其涉及一套新型多功能光伏發電系統教學實驗平臺。?

背景技術

當前，全球范圍內能源環境正面臨巨大危機。石油儲量、煤儲量均在減少，環境污染日趨嚴重，生態平衡嚴重破壞，對新能源的應用正受到世界各國的普遍關注。新能源發電主要包括了太陽能發電，風能發電，生物質能發電等。其中，太陽能發電因具有儲量巨大、不會枯竭、清潔環保、不受地域限制及維護方便等諸多優點而得到廣泛范圍。目前，我國正把大力開發利用新能源及可再生能源作為優化我國能源結構、保障我國能源安全的戰略新高點。?

然而，當前總體上我國的新能源技術的發展仍處于初級階段，在新能源產業蓬勃發展的大形勢下，卻面臨著新能源技術方面專業人才短缺的現象，這種狀況將嚴重制約中國新能源產業的發展。與之對應的，各高校所開展的新能源技術課程才剛剛起步，教學模式還不成熟，配套的專業教材與專業設備，實驗儀器都處于良莠不齊，亟待規劃和有效開發中。目前，針對新能源發電技術的配套教學設備數量有限，功能比較單一，甚至華而不實，不能積極有效地起到輔助教學，加深理解的作用，嚴重影響著新能源方面人才的培養。?

發明內容

本實用新型提供一種太陽能發電原理、太陽能發電與蓄電池充放電、光伏并網逆變、離網逆變、直流供電等新能源發電有關技術的學習，模塊化的解決方案的教學實驗平臺。?

本實用新型的技術方案是：一種多功能光伏發電系統教學實驗平臺，包括實驗操作面板和發電設備；所述實驗操作面板上繪制有光伏發電系統的電路連接圖；所述發電設備包括模擬太陽光源、自動追日跟蹤的太陽能電池陣列、太陽能充放電控制器、并網逆變器、離網逆變器和蓄電池，所述發電器件通過實驗操作面板上的電路連接圖電連接，其連接關系為：所述太陽能電池陣列分別接入所述太陽能控制器和并網逆變器輸入端，所述離網逆變器并聯到所述太陽能控制器的輸出端，所述蓄電池經防反二極管與所述太陽能型控制器連接；所述離網逆變器與并網逆變器輸出端分別與交流輸出接口相連；直流輸出接口并聯接入所述太陽能型控制器的輸出端；所述模擬太陽光源用于產生模擬太陽光。?

所述實驗操作面板上設有多個電壓表和電流表，用于檢測所述太陽能型控制器輸入端和輸出端的電流和電壓。?

所述實驗操作面板上連接線路上設有斷路器，用于控制電路通斷。?

所述實驗操作面板上連接線路上設有指示燈，用于顯示電路通斷。?

進一步，還包括多路電壓電流數據采集卡、計算機和顯示器，所述采集卡采集所述太陽能控制器輸入端和輸出端的電流和電壓數據傳輸到所述計算機，所述顯示器顯示所述電流和電壓數據。?

本實用新型的有益效果是：?

1.整套系統涵蓋了目前太陽能發電技術幾乎所有的用電方式，采用實驗操作面板，結合斷路器和指示燈，直觀展現了本光伏發電系統的基本組成和功能特色，且方便學生接線與實驗操作；

2.專門設有防反二極管的蓄電池充放電分路設計及相關保護功能。采用專用太陽能型充放電控制器對其進行充放電控制，與太陽能電池板發電形成聯合供電系統，提供給下一級直流負載或者為離網逆變提供直流電源；

5.獨立的離網逆變器模塊，實現太陽能光伏系統及蓄電池聯合供電的離網逆變過程，為交流負載提供標準的220V交流電；

6.獨立的并網逆變器模塊，實現太陽能發電系統的并網逆變過程，將產生與公用電網同頻同相的交流電直接輸送至市電（電網）；

7.設計有獨立的數據采集模塊，方便實時的監測與存儲功能，提供高精度的數據存儲和圖形顯示，并可生成數據存儲文件，對數據進行后期處理，完成數據存儲、打印、顯示等功能。

附圖說明

附圖1為本實用新型的系統平臺功能原理圖；?

附圖2為本實用新型的系統平臺顯示界面面板圖；

附圖3為本實用新型的系統平臺實驗操作面板圖；

附圖4為本實用新型的系統平臺機械圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的系統實驗平臺進行詳細描述。?

如圖1所示，發電設備包括：太陽能電池陣列11、支架及其追日控制系統，作為供電單元及研究對象，實現太陽能到電能的轉化以及系統對外界環境下電池板最大功率的跟蹤。?

太陽能型充放電控制器,作為對前路供電的綜合控制單元，具有太陽能電池輸入端口，控制太陽能電池對蓄電池進行智能充電，具有防雷、太陽能防反充、過電壓自動剎車、蓄電池反接和開路保護等。?