本實(shí)用新型屬于新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)在已有相關(guān)的新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,但不是測試相關(guān)新能源發(fā)電的參數(shù)和性能指標(biāo),不能實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏陣列、鉛蓄電池和負(fù)載四部分的隨機(jī)組合測試,不能相對準(zhǔn)確的模擬各種自然環(huán)境,更不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢測和控制整個發(fā)電系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)無法測試相關(guān)新能源發(fā)電的參數(shù)和性能指標(biāo),不能實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏陣列、鉛蓄電池和負(fù)載四部分的隨機(jī)組合測試,不能相對準(zhǔn)確的模擬各種自然環(huán)境,更不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢測和控制整個發(fā)電系統(tǒng)的問題。
本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
一種離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置,該離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置包括:
模擬各種自然環(huán)境下的吹風(fēng)條件,將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能輸出,并檢測風(fēng)力發(fā)電參數(shù)及風(fēng)速的風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊;
模擬各種自然環(huán)境下的光照條件,將光能轉(zhuǎn)化為電能輸出,并檢測光伏發(fā)電參數(shù)及光照強(qiáng)度的光伏發(fā)電檢測及輸出模塊;
用于檢測蓄電池的工作參數(shù),接受風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊及光伏發(fā)電檢測及輸出模塊輸出的電能,同時為負(fù)載供電,實(shí)現(xiàn)蓄電池充放電平衡的蓄電池檢測及充放電模塊;
與所述風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊、光伏發(fā)電檢測及輸出模塊、蓄電池檢測及充放電模塊相連接,用于接收所述風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊、光伏發(fā)電檢測及輸出模塊、蓄電池檢測及充放電模塊輸出電能的負(fù)載輸出模塊;
與所述風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊、光伏發(fā)電檢測及輸出模塊、蓄電池檢測及充放電模塊相連接,用于通過風(fēng)力發(fā)電參數(shù)及風(fēng)速、光伏發(fā)電參數(shù)及光照強(qiáng)度、鉛蓄電池的工作參數(shù)、負(fù)載的接入狀況的檢測,控制所述風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊、光伏發(fā)電檢測及輸出模塊、蓄電池檢測及充放電模塊、負(fù)載輸出模塊的切入、切出操作的檢測及控制模塊;
與所述檢測及控制模塊相連接,用于作為人機(jī)接口的工具,以數(shù)據(jù)和曲線的形式將所述檢測及控制模塊檢測的參數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)時顯示,并輸出控制指令的上位機(jī)模塊。
本實(shí)用新型還可以采用如下技術(shù)措施:
進(jìn)一步,所述風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊包括:
用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能輸出的風(fēng)力發(fā)電機(jī);
用于對所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整的調(diào)速模塊;
與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連接,用于檢測風(fēng)力發(fā)電參數(shù)、風(fēng)源風(fēng)速、風(fēng)源與風(fēng)力發(fā)電機(jī)角度、風(fēng)源與風(fēng)力發(fā)電機(jī)距離的第一檢測模塊;
與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)、檢測及控制模塊相連接,用于所述控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)電能輸出的第一開關(guān)模塊;
與所述第一開關(guān)模塊相連接,用于對所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電能執(zhí)行卸荷操作的第一卸荷模塊;
與所述第一開關(guān)模塊相連接,用于對所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電能進(jìn)行濾波及穩(wěn)壓處理的第一濾波及穩(wěn)壓模塊;
所述光伏發(fā)電檢測及輸出模塊進(jìn)一步包括:
用于將光能轉(zhuǎn)化為電能輸出的光伏陣列;
用于對所述光伏陣列的光照進(jìn)行調(diào)整的調(diào)光模塊;
與所述光伏陣列相連接,用于檢測光伏發(fā)電參數(shù)、光源功率、光源與光伏陣列照射角、光源與光伏陣列距離的第二檢測模塊;
與所述光伏陣列、檢測及控制模塊相連接,用于所述控制光伏陣列電能輸出的第二開關(guān)模塊;
與所述第二開關(guān)模塊相連接,用于對所述光伏陣列輸出的電能執(zhí)行卸荷操作的第二卸荷模塊;
與所述第二開關(guān)模塊相連接,用于對所述光伏陣列輸出的電能進(jìn)行濾波及穩(wěn)壓處理的第二濾波及穩(wěn)壓模塊;
所述蓄電池檢測及充放電模塊進(jìn)一步包括:
鉛蓄電池;
與所述第一濾波及穩(wěn)壓模塊、第二濾波及穩(wěn)壓模塊、鉛蓄電池、檢測及控制模塊相連接,通過判斷鉛蓄電池的電量確定對鉛蓄電池的充電方式,實(shí)現(xiàn)恒流充電和恒壓充電的自動切換的充電模塊;
與所述鉛蓄電池相連接,用于對所述鉛蓄電池的工作參數(shù)及電量進(jìn)行檢測的第三檢測模塊。
進(jìn)一步,所述風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊采用鼓風(fēng)機(jī)提供風(fēng)源,鼓風(fēng)機(jī)采用380V的2000W異步電動機(jī),所述調(diào)速模塊采用380V的三相調(diào)壓器,第一檢測模塊采用嵌入式單片機(jī)測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速,再根據(jù)空氣動力學(xué)公式,從而測得鼓風(fēng)機(jī)相應(yīng)的風(fēng)速。
進(jìn)一步,所述光伏發(fā)電檢測及輸出模塊采用200W白熾燈提供光源,所述調(diào)光模塊采用220V的交流調(diào)壓器,交流調(diào)壓器采用晶閘管通過調(diào)節(jié)導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)輸出電壓,進(jìn)而調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度,所述第二檢測模塊采用型號為BH1750的光照強(qiáng)度傳感器實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)一步,所述檢測及控制模塊包括:
用于檢測風(fēng)力發(fā)電參數(shù)及風(fēng)速、光伏發(fā)電參數(shù)及光照強(qiáng)度、鉛蓄電池的工作參數(shù)、負(fù)載接入狀況的檢測電路;
與所述檢測電路相連接,用于通過風(fēng)力發(fā)電參數(shù)及風(fēng)速、光伏發(fā)電參數(shù)及光照強(qiáng)度、鉛蓄電池的工作參數(shù)、負(fù)載接入狀況的檢測,控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏陣列、鉛蓄電池及負(fù)載的切入、切出,實(shí)現(xiàn)鉛蓄電池平衡充電的控制電路。
進(jìn)一步,所述檢測電路由電壓跟隨器、運(yùn)算放大器、采樣電阻、集成芯片INA282、基礎(chǔ)元件以及單片機(jī)STM32構(gòu)成,電壓跟隨器用于防止對測量電壓的干擾,采樣電阻將電流的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓约坝脕矸謮?,運(yùn)算放大器用于將采集的信號放大,集成芯片INA282用來檢測采集信號的電壓值,采用單片機(jī)STM32的AD轉(zhuǎn)換器,就可采集到信號的電壓值,并通過轉(zhuǎn)換關(guān)系得到相應(yīng)的具體參數(shù)值,通過硬件IIC,讀取光照強(qiáng)度傳感器的數(shù)據(jù),通過定時器和外部中斷計算風(fēng)速,再通過ZigBee無線通信模塊,將參數(shù)傳回到上位機(jī)模塊顯示。
進(jìn)一步,所述控制電路由自鎖開關(guān)、繼電器、集成芯片ULN2003、單片機(jī)STM32以及基礎(chǔ)元件組成,自鎖開關(guān)用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各組成部分的手動控制,為維護(hù)人員提供安全方便的特殊情況處理通道,繼電器用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制,可切出或切入系統(tǒng)的各組成部分,集成芯片ULN2003用來實(shí)現(xiàn)控制信號和外圍電路的隔離以及為繼電器的動作提供驅(qū)動電流,在人為控制模式時,單片機(jī)STM32用來接收上位機(jī)模塊發(fā)送的指令,并按照相應(yīng)指令發(fā)出控制信號使相應(yīng)的繼電器動作,在自動控制模式時,單片機(jī)STM32根據(jù)采集回來的參數(shù)做出相應(yīng)的判斷,給每個繼電器發(fā)出相應(yīng)的動作指令。
進(jìn)一步,所述負(fù)載輸出模塊由開關(guān)電源芯片LM2576及基礎(chǔ)元件組成,用于實(shí)現(xiàn)不同電壓等級的轉(zhuǎn)換和功率的交換,為負(fù)載提供一個穩(wěn)定可靠的電壓源。
進(jìn)一步,該離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置有兩種模式,一種為人工控制模式,一種為自動控制模式;在人工控制模式下,可通過上位機(jī)模塊人為的實(shí)現(xiàn)風(fēng)能、光能、鉛蓄電池和負(fù)載輸出模塊的任意組合,從而模擬各種真實(shí)的自然環(huán)境下各種組合的發(fā)電參數(shù)和性能指標(biāo),并清晰的顯示在上位機(jī)模塊上;在自動控制模式下,檢測及控制模塊通過光伏陣列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電參數(shù)以及鉛蓄電池的電量和負(fù)載輸出模塊的接入與否判斷光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、負(fù)載輸出模塊以及鉛蓄電池的切入或是切出,并通過判斷鉛蓄電池的電量確定對鉛蓄電池的充電方式,實(shí)現(xiàn)恒流充電和恒壓充電的自動切換,以保護(hù)鉛蓄電池。
本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本實(shí)用新型實(shí)施例提供的離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置,可實(shí)時測試和控制的發(fā)電系統(tǒng)中各個部分的具體參數(shù)和性能指標(biāo),通過改變風(fēng)速和風(fēng)向、光照強(qiáng)度和光照方向模擬各種自然環(huán)境,并通過對風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏陣列、鉛蓄電池和負(fù)載輸出模塊的各種組合,模擬各種新能源發(fā)電系統(tǒng)在各種自然環(huán)境條件下的發(fā)電參數(shù)和性能指標(biāo),并將各個發(fā)電參數(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)和曲線的形式實(shí)時顯示在上位機(jī)模塊上,可供高校教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)及為大型風(fēng)力或光伏發(fā)電廠提供可靠的技術(shù)參數(shù)等工程應(yīng)用,提高了新能源發(fā)電的發(fā)電效率,節(jié)約了資源。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光伏發(fā)電檢測及輸出模塊中調(diào)光模塊的電路原理圖;
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊中調(diào)速模塊的電路原理圖;
圖中:1、風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊;11、風(fēng)力發(fā)電機(jī);12、調(diào)速模塊;13、第一檢測模塊;14、第一開關(guān)模塊;15、第一卸荷模塊;16、第一濾波及穩(wěn)壓模塊;2、光伏發(fā)電檢測及輸出模塊;21、光伏陣列;22、調(diào)光模塊;23、第二檢測模塊;24、第二開關(guān)模塊;25、第二卸荷模塊;26、第二濾波及穩(wěn)壓模塊;3、蓄電池檢測及充放電模塊;31、鉛蓄電池;32、充電模塊;33、第三檢測模塊;4、負(fù)載輸出模塊;5、檢測及控制模塊;51、檢測電路;52、控制電路;6、上位機(jī)模塊。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
、特點(diǎn)及功效,茲例舉以下實(shí)施例,并配合附圖詳細(xì)說明如下:本實(shí)用新型所用到的模塊或單元都屬于已知模塊或單元,在購買模塊或單元時,已經(jīng)安裝有軟件。本實(shí)用新型不存在軟件或方法的創(chuàng)新。
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置的結(jié)構(gòu),為了便于說明,僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分,詳述如下:
該離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置包括:
模擬各種自然環(huán)境下的吹風(fēng)條件,將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能輸出,并檢測風(fēng)力發(fā)電參數(shù)及風(fēng)速的風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊1;
模擬各種自然環(huán)境下的光照條件,將光能轉(zhuǎn)化為電能輸出,并檢測光伏發(fā)電參數(shù)及光照強(qiáng)度的光伏發(fā)電檢測及輸出模塊2;
用于檢測蓄電池的工作參數(shù),接受風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊1及光伏發(fā)電檢測及輸出模塊2輸出的電能,同時為負(fù)載供電,實(shí)現(xiàn)蓄電池充放電平衡的蓄電池檢測及充放電模塊3;
與風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊1、光伏發(fā)電檢測及輸出模塊2、蓄電池檢測及充放電模塊3相連接,用于接收風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊1、光伏發(fā)電檢測及輸出模塊2、蓄電池檢測及充放電模塊3輸出電能的負(fù)載輸出模塊4;
與風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊1、光伏發(fā)電檢測及輸出模塊2、蓄電池檢測及充放電模塊3相連接,用于通過風(fēng)力發(fā)電參數(shù)及風(fēng)速、光伏發(fā)電參數(shù)及光照強(qiáng)度、鉛蓄電池31的工作參數(shù)、負(fù)載的接入狀況的檢測,控制風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊1、光伏發(fā)電檢測及輸出模塊2、蓄電池檢測及充放電模塊3、負(fù)載輸出模塊4的切入、切出操作的檢測及控制模塊5;
與檢測及控制模塊5相連接,用于作為人機(jī)接口的工具,以數(shù)據(jù)和曲線的形式將檢測及控制模塊5檢測的參數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)時顯示,并輸出控制指令的上位機(jī)模塊6。
本實(shí)用新型還可以采用如下技術(shù)措施:
進(jìn)一步,風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊1包括:
用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能輸出的風(fēng)力發(fā)電機(jī)11;
用于對風(fēng)力發(fā)電機(jī)11風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整的調(diào)速模塊12;
與風(fēng)力發(fā)電機(jī)11相連接,用于檢測風(fēng)力發(fā)電參數(shù)、風(fēng)源風(fēng)速、風(fēng)源與風(fēng)力發(fā)電機(jī)11角度、風(fēng)源與風(fēng)力發(fā)電機(jī)11距離的第一檢測模塊13;
與風(fēng)力發(fā)電機(jī)11、檢測及控制模塊5相連接,用于控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)11電能輸出的第一開關(guān)模塊14;
與第一開關(guān)模塊14相連接,用于對風(fēng)力發(fā)電機(jī)11輸出的電能執(zhí)行卸荷操作的第一卸荷模塊15;
與第一開關(guān)模塊14相連接,用于對風(fēng)力發(fā)電機(jī)11輸出的電能進(jìn)行濾波及穩(wěn)壓處理的第一濾波及穩(wěn)壓模塊16;
光伏發(fā)電檢測及輸出模塊2進(jìn)一步包括:
用于將光能轉(zhuǎn)化為電能輸出的光伏陣列21;
用于對光伏陣列21的光照進(jìn)行調(diào)整的調(diào)光模塊22;
與光伏陣列21相連接,用于檢測光伏發(fā)電參數(shù)、光源功率、光源與光伏陣列21照射角、光源與光伏陣列21距離的第二檢測模塊23;
與光伏陣列21、檢測及控制模塊5相連接,用于控制光伏陣列21電能輸出的第二開關(guān)模塊24;
與第二開關(guān)模塊24相連接,用于對光伏陣列21輸出的電能執(zhí)行卸荷操作的第二卸荷模塊25;
與第二開關(guān)模塊24相連接,用于對光伏陣列21輸出的電能進(jìn)行濾波及穩(wěn)壓處理的第二濾波及穩(wěn)壓模塊26;
蓄電池檢測及充放電模塊3進(jìn)一步包括:
鉛蓄電池31;
與第一濾波及穩(wěn)壓模塊16、第二濾波及穩(wěn)壓模塊26、鉛蓄電池31、檢測及控制模塊5相連接,通過判斷鉛蓄電池31的電量確定對鉛蓄電池31的充電方式,實(shí)現(xiàn)恒流充電和恒壓充電的自動切換的充電模塊32。
與鉛蓄電池31相連接,用于對鉛蓄電池31的工作參數(shù)及電量進(jìn)行檢測的第三檢測模塊33。
進(jìn)一步,風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊1采用鼓風(fēng)機(jī)提供風(fēng)源,鼓風(fēng)機(jī)采用380V的2000W異步電動機(jī),圖3為調(diào)速模塊12的電路原理圖;調(diào)速模塊12采用380V的三相調(diào)壓器,第一檢測模塊13采用嵌入式單片機(jī)測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)11的風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速,再根據(jù)空氣動力學(xué)公式,從而測得鼓風(fēng)機(jī)相應(yīng)的風(fēng)速。
進(jìn)一步,光伏發(fā)電檢測及輸出模塊2采用200W白熾燈提供光源,調(diào)光模塊22采用220V的交流調(diào)壓器,交流調(diào)壓器采用晶閘管通過調(diào)節(jié)導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)輸出電壓,進(jìn)而調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度,圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的調(diào)光模塊22的電路原理圖,第二檢測模塊23采用型號為BH1750的光照強(qiáng)度傳感器實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)一步,檢測及控制模塊5包括:
用于檢測風(fēng)力發(fā)電參數(shù)及風(fēng)速、光伏發(fā)電參數(shù)及光照強(qiáng)度、鉛蓄電池31的工作參數(shù)、負(fù)載接入狀況的檢測電路51;
與檢測電路51相連接,用于通過風(fēng)力發(fā)電參數(shù)及風(fēng)速、光伏發(fā)電參數(shù)及光照強(qiáng)度、鉛蓄電池31的工作參數(shù)、負(fù)載接入狀況的檢測,控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)11、光伏陣列21、鉛蓄電池31及負(fù)載的切入、切出,實(shí)現(xiàn)鉛蓄電池31平衡充電的控制電路52。
進(jìn)一步,檢測電路51由電壓跟隨器、運(yùn)算放大器、采樣電阻、集成芯片INA282、基礎(chǔ)元件以及單片機(jī)STM32構(gòu)成,電壓跟隨器用于防止對測量電壓的干擾,采樣電阻將電流的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓约坝脕矸謮?,運(yùn)算放大器用于將采集的信號放大,集成芯片INA282用來檢測采集信號的電壓值,采用單片機(jī)STM32的AD轉(zhuǎn)換器,就可采集到信號的電壓值,并通過轉(zhuǎn)換關(guān)系得到相應(yīng)的具體參數(shù)值,通過硬件IIC,讀取光照強(qiáng)度傳感器的數(shù)據(jù),通過定時器和外部中斷計算風(fēng)速,再通過ZigBee無線通信模塊,將參數(shù)傳回到上位機(jī)模塊6顯示。
進(jìn)一步,控制電路52由自鎖開關(guān)、繼電器、集成芯片ULN2003、單片機(jī)STM32以及基礎(chǔ)元件組成,自鎖開關(guān)用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各組成部分的手動控制,為維護(hù)人員提供安全方便的特殊情況處理通道,繼電器用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制,可切出或切入系統(tǒng)的各組成部分,集成芯片ULN2003用來實(shí)現(xiàn)控制信號和外圍電路的隔離以及為繼電器的動作提供驅(qū)動電流,在人為控制模式時,單片機(jī)STM32用來接收上位機(jī)模塊6發(fā)送的指令,并按照相應(yīng)指令發(fā)出控制信號使相應(yīng)的繼電器動作,在自動控制模式時,單片機(jī)STM32根據(jù)采集回來的參數(shù)做出相應(yīng)的判斷,給每個繼電器發(fā)出相應(yīng)的動作指令。
進(jìn)一步,負(fù)載輸出模塊4由開關(guān)電源芯片LM2576及基礎(chǔ)元件組成,用于實(shí)現(xiàn)不同電壓等級的轉(zhuǎn)換和功率的交換,為負(fù)載提供一個穩(wěn)定可靠的電壓源。
該離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置由以下各部分組成,以及完成相應(yīng)的功能:鼓風(fēng)機(jī),用來模擬自然條件下的風(fēng);調(diào)速模塊12,用來實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)的調(diào)速,從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)速的調(diào)節(jié),模擬自然條件下的各種風(fēng)速;第一檢測模塊13,用來實(shí)現(xiàn)對實(shí)時風(fēng)速的相對準(zhǔn)確檢測,可方便直觀的知道當(dāng)前風(fēng)速的大??;風(fēng)力發(fā)電機(jī)11,利用鼓風(fēng)機(jī)吹出的風(fēng)來發(fā)電,實(shí)現(xiàn)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能,可通過測試其發(fā)電參數(shù)確定該風(fēng)速下的對應(yīng)發(fā)電參數(shù)以及繪制成曲線;光源,提供光照,模擬自然條件下的光照;調(diào)光模塊22,實(shí)現(xiàn)對光照強(qiáng)度的調(diào)節(jié),模擬自然條件下的各種光照條件;第二檢測模塊23,實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前光照強(qiáng)度的檢測,可方便直觀的知道當(dāng)前的光照強(qiáng)度;光伏陣列21,利用光源發(fā)出來的光來發(fā)電,實(shí)現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,可通過測試其發(fā)電參數(shù)確定該光照強(qiáng)度下的對應(yīng)發(fā)電參數(shù)以及繪制成曲線;檢測電路51,檢測風(fēng)力發(fā)電機(jī)11的發(fā)電參數(shù)(電流、電壓、功率)、光伏陣列21的發(fā)電參數(shù)(電流、電壓、功率)、鉛蓄電池31的相關(guān)參數(shù)(充電電流、放電電流、電壓)以及光照強(qiáng)度和風(fēng)速的大小;控制電路52,控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)11、光伏陣列21、鉛蓄電池31以及負(fù)載輸出模塊4的切入或切出,實(shí)現(xiàn)對鉛蓄電池31的充電控制,可實(shí)現(xiàn)平衡充電(恒流充電和恒壓充電自動切換);檢測電路51和控制電路52完成與上位機(jī)模塊6的通信,向上位機(jī)模塊6發(fā)送檢測電路51所檢測的各個數(shù)據(jù)以及接受上位機(jī)模塊6發(fā)出的指令,完成指令的功能;上位機(jī)模塊6,作為人機(jī)接口的工具,實(shí)時顯示檢測到的每個參數(shù),實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)各部分的控制;負(fù)載輸出模塊4,實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換和功率的交換,向負(fù)載提供可靠的電能;鉛蓄電池31,可儲存電能,因?yàn)樽匀画h(huán)境是不穩(wěn)定的,發(fā)出的電能也是不穩(wěn)定的,所以利用鉛蓄電池31可實(shí)現(xiàn)削峰填谷的作用,提高供電的可靠性和系統(tǒng)的抗干擾能力,同時充電模塊32與地三檢測模塊相連接,用于對鉛蓄電池31進(jìn)行充放電管理,
該離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置由以下連接關(guān)系組成:風(fēng)力發(fā)電檢測及輸出模塊1通過調(diào)速模塊12實(shí)現(xiàn)對鼓風(fēng)機(jī)的調(diào)速,從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)速的調(diào)節(jié),在通過第一檢測模塊13實(shí)現(xiàn)對風(fēng)速的檢測,以模擬自然條件下的各種風(fēng)速,在吹動風(fēng)力發(fā)電機(jī)11發(fā)電,在經(jīng)過檢測電路51實(shí)現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)11發(fā)電參數(shù)的檢測以及風(fēng)速的檢測,通過判斷鉛蓄電池31的電量和負(fù)載的接入與否,確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)11發(fā)出來的電是給鉛蓄電池31充電還是直接給負(fù)載輸出模塊4的負(fù)載供電,或是都向負(fù)載輸出模塊4的負(fù)載供電或向負(fù)載輸出模塊4的負(fù)載供電的同時也給鉛蓄電池31充電;通過調(diào)光模塊22實(shí)現(xiàn)對光源的調(diào)節(jié),從而調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度,模擬自然條件下的各種光照天氣,在經(jīng)過光照檢測可以檢測出當(dāng)前的光照強(qiáng)度,在通過光伏陣列21把光能轉(zhuǎn)換成電能,在經(jīng)過檢測電路51實(shí)現(xiàn)對光伏陣列21的發(fā)電參數(shù)的檢測以及光照強(qiáng)度的檢測,通過判斷鉛蓄電池31的電量和負(fù)載的接入與否確定光伏陣列21發(fā)出來的電是給鉛蓄電池31充電還是給負(fù)載供電,或都向負(fù)載供電或向負(fù)載供電的同時也給鉛蓄電池31充電;通過檢測電路51實(shí)現(xiàn)對各部分參數(shù)的檢測,并將檢測的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)模塊6,由上位機(jī)模塊6顯示檢測到的數(shù)據(jù),也可通過上位機(jī)模塊6發(fā)送指令,通過控制電路52實(shí)現(xiàn)對各部分的控制。
該離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置可通過改變風(fēng)速和風(fēng)向模擬各種自然環(huán)境下的吹風(fēng)條件,通過改變光源的方向和光照強(qiáng)度模擬各種自然條件下的光照條件,在實(shí)時的檢測相應(yīng)的發(fā)電參數(shù)和相關(guān)的數(shù)據(jù),并顯示在上位機(jī)模塊6上,繪制成各種變量條件下的曲線,可方便直觀的展示出來。
該離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置有兩種模式,一種為人工控制模式,一種為自動控制模式。在人工控制模式下,可以通過上位機(jī)模塊6人為的實(shí)現(xiàn)風(fēng)能、光能、鉛蓄電池31和負(fù)載輸出模塊4的任意組合,從而模擬各種真實(shí)的自然環(huán)境下各種組合的發(fā)電參數(shù)和性能指標(biāo),并清晰的顯示在上位機(jī)模塊6上;在自動控制模式下,檢測及控制模塊5通過光伏陣列21和風(fēng)力發(fā)電機(jī)11的發(fā)電參數(shù)以及鉛蓄電池31的電量和負(fù)載輸出模塊4的接入與否判斷光伏陣列21、風(fēng)力發(fā)電機(jī)11、負(fù)載輸出模塊4以及鉛蓄電池31的切入或是切出,并通過判斷鉛蓄電池31的電量確定對鉛蓄電池31的充電方式,實(shí)現(xiàn)恒流充電和恒壓充電的自動切換,以保護(hù)鉛蓄電池31。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的離網(wǎng)型風(fēng)光儲綜合測控裝置,可實(shí)時測試和控制的發(fā)電系統(tǒng)中各個部分的具體參數(shù)和性能指標(biāo),通過改變風(fēng)速和風(fēng)向、光照強(qiáng)度和光照方向模擬各種自然環(huán)境,并通過對風(fēng)力發(fā)電機(jī)11、光伏陣列21、鉛蓄電池31和負(fù)載輸出模塊4的各種組合,模擬各種新能源發(fā)電系統(tǒng)在各種自然環(huán)境條件下的發(fā)電參數(shù)和性能指標(biāo),并將各個發(fā)電參數(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)和曲線的形式實(shí)時顯示在上位機(jī)模塊6上,可供高校教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)及為大型風(fēng)力或光伏發(fā)電廠提供可靠的技術(shù)參數(shù)等工程應(yīng)用,提高了新能源發(fā)電的發(fā)電效率,節(jié)約了資源。
以上所述僅是對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制,凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改,等同變化與修飾,均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。