光伏效應檢測實訓平臺的製作方法
2023-06-21 06:08:31 3
專利名稱：光伏效應檢測實訓平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於太陽能光伏發電系統技術領域，特別涉及一種光伏效應檢測實訓
T D ο
背景技術：
目前公知的光伏技術，是一種利用太陽電池半導體材料(光伏板)的光伏效應，將太陽光輻射直接轉換為電能的新型發電系統，有獨立運行和併網發電兩種方式。我國光伏技術的發展速度很快，2007年全國光伏系統的裝機容量已超過日本和歐州，不遠的將來光伏能源替代常規能源是發展趨勢。我國的一些大專院校設置了光伏課程講授光伏理論，但是光伏理論聯繫實際的分步檢測實驗和學生動手動腦的檢測實訓設備較少，尤其缺乏從光伏板發電到獨立運行，各個環節光伏效應的綜合實驗和檢測設備更少，使得學生對光伏技術學習不夠深入，更缺乏動手動腦地實訓，給光伏技術教學帶來障礙和困難，為解決上述障礙和困難是本發明的目的。
發明內容本實用新型採取的技術方案是:由光伏板、直流降壓變換器、蓄電池、交流逆變器、光伏效應實驗檢測電路並製成印刷電路板、6隻儀表和機箱組成，光伏效應檢測實訓平臺，能夠從光伏板發電到獨立運行供電，各個環節光伏效應的數據檢測，進行10項分步和整體的綜合教學和實訓。其特徵是:⑴光伏板為15W、板長400mm寬340mm厚25臟，電壓18V、電流0.83A、開路電壓21.5V、短路電流0.87A。(2)直流降壓變換器是由電晶體和電子元器件組成的BUCK DC—DC拓樸電路結構，是把太陽光能用光伏板產生的約18V直流電壓，降到直流5V和9V的電路，用來供給本機單片機數控和逆變器系統的工作用電。(3)蓄電池為額定容量7Ah鉛酸免維護型，為了保證光伏效應檢測實訓平臺的正常運行和蓄電池的維護，另設有一個充電器裝置。(4)直交流逆變器由單片機和電子元器件組成，把直流電變換成交流電而且對電路系統故障有保護作用。(5)6隻儀表是6隻LCD顯示屏配置專用電路製成，用來檢測:光伏板產生的電壓電流、蓄電池的電壓電流、蓄電池存儲的電量、直流輸出負載的電壓電流、交流輸出負載的電壓電流、逆變交流輸出的電壓電流。(6)光伏效應實驗檢測電路並製成的印刷電路板分布為:①光伏輸入檢測區②蓄電池充電區③單片機數控區④電量檢測區⑤直流輸出區⑥逆變交流器區⑦交直流負載區和⑧儀表區8個區塊，印刷電路板長430mm寬330mm，也是光伏效應檢測實訓平臺的盤面。(7)機箱長430mm寬360mm厚180mm,分為上盒蓋和下盒兩部分、使用插連合頁，上盒蓋長430mm寬360mm厚70mm,下盒長430mm寬360mm厚110mm，上盒蓋內安裝光伏板，下盒內安裝印刷電路板及其組件。本實用新型還採取了如下技術措施:1、在光伏輸入檢測區設置直流降壓變換器，採用的BUCK DC—DC拓樸結構進行直流降壓，是一種小功率非隔離開關電源，由電晶體、串聯開關、續流二極體、濾波電感、濾波電容和電流負載組成、也稱串聯開關變換器，是將光伏板產生的約18V直流電通過直流降壓變換器變為穩定的直流5V和9V，用來供給單片機和逆變器系統的工作用電。2、逆變交流器是TL494PWM控制器的一種電路，由晶片、電晶體、開關元件和電子器件器件組成，是將直流12V電壓等價轉換成交流36V電壓的逆變調壓裝置，通過晶片、電晶體和電子器件器組合電路，使開關元件按設定的頻率有規則地開關(即:
ON-OFF—0N-0FF—......)，直流輸入變成交流輸出，再通過濾波電路，輸出的36V交流電
變成正弦波的交流電。將直流12V逆變為交流36V電壓，與直流12V逆變為交流220V電壓是同一原理的逆變交流器，但考慮教學和實訓要確保學生操作的絕對安全，故本實用新型採用逆變交流36V安全電壓。3、6隻IXD顯示屏採用長40mm寬30mm手機應用的顯示屏，配置各區塊需要顯示的電壓、電流和蓄電池電量存儲量數據的電路。本實用新型具有的優點和積極效果本實用新型把光伏輸入、蓄電池充電、單片機數控、電量檢測、直流輸出、逆變器、交直流負載和6隻LCD顯示屏分為8個區塊，配置電子元器件，組成電路並製成印刷電路板，6隻LCD顯示屏配置專用電路製成6隻儀表用來檢測:①光伏板產生輸入的電壓電流②蓄電池的電壓電流③蓄電池存儲的電量④直流輸出負載的電壓電流⑤交流輸出負載的電壓電流⑥逆變交流輸出的電壓電流。光伏效應檢測實訓平臺能夠檢驗並顯示從光伏板發電到獨立運行供電，各個環節的光伏效應數據，進行10項分步和整體的綜合實驗及檢測，不僅解決了光伏教學和實訓設備的障礙和困難，而且使學生對光伏技術加深理解，以及理論聯繫實際動手動腦的實訓和應用，還能夠對本機以外的光伏板、蓄電池和逆變器有檢驗功能。是一臺結構新穎、多種功能、安全節能、低碳環保、便利攜帶的光伏教學實訓設備的新產品O
圖1光伏效應檢測實訓平臺外觀圖。圖2光伏效應檢測實訓平臺盤面結構示意圖。圖3光伏效應檢測實訓平臺印刷電路板圖。圖1中:(I)光伏輸入檢測區(2)蓄電池充電區(3)單片機數控區⑷電量檢測區(5)直流輸出區(6)逆變交流器區(7)交流直流負載區(8)儀表區(9)光伏板(10)上盒蓋(11)下盒(12)充電器電源(13)電源開關。圖2中:(I)光伏輸入檢測區(2)蓄電池充電區(3)單片機數控區⑷電量檢測區(5)直流輸出區(6)逆變交流器區(7)交流直流負載區(8)儀表區。
具體實施方式
為了進一步了解實用新型的內容、特點和功效，結合附圖說明如下:1、圖1機箱長430mm、寬360mm、厚180mm、分為上盒蓋和下盒兩部分，上盒蓋與下盒使用插連合頁，上盒蓋長430mm、寬360mm、厚70mm,下盒長430mm、寬360mm、厚IlOmm,光伏板長400mm、寬340mm、厚25mm安裝在機箱上盒蓋內。2、圖3光伏效應檢測實訓平臺，印刷電路板長430mm、寬330mm，也是光伏效應檢測實訓平臺的盤面，安裝在機箱下盒上面。[0018]3、蓄電池選用鉛酸免維護型，長151mm、寬65mm、高100mm、電壓12V、額定容量7Ah，
蓄電池和充電器安裝在機箱下盒的底板上。
權利要求1.伏效應檢測實訓平臺，其特徵是:由15W光伏板、直流降壓變換器、12V7Ah蓄電池、逆變交流器、光伏效應實驗檢測印刷電路、6隻儀表和機箱組成。
2.根據權利要求1所述光伏效應檢測實訓平臺，其特徵是:印刷電路板分布為8個區塊，即:光伏輸入檢測區(I)、蓄電池充電區(2)、單片機數控區(3)、電量檢測區(4)、直流輸出區(5)、逆變交流器區(6)、交直流負載區(7)和儀表區(8)，印刷電路板也是光伏效應檢測實訓平臺的盤面，長430mm、寬330mm。
3.根據權利要求1所述光伏效應檢測實訓平臺，其特徵是:6隻儀表採用LCD顯示屏，長40mm、寬30mm,配置專用電路,用來檢測光伏板產生的電壓、電流，蓄電池自身的電壓、電流，蓄電池存儲的電量，直流輸出負載的電壓、電流，交流輸出負載的電壓、電流，逆變交流輸出的電壓、電流。
4.根據權利要求1所述光伏效應檢測實訓平臺，其特徵是:機箱長430mm、寬360mm、厚180mm,機箱分為上盒蓋和下盒兩部分使用插連合頁,上盒蓋長430mm、寬360mm、厚70mm,下盒長430mm、寬360mm、厚110mm，上盒蓋內安裝光伏板，下盒內安裝印刷電路板及其組件。
專利摘要光伏效應檢測實訓平臺屬太陽能光伏發電技術領域，由光伏輸入檢測、蓄電池充電、單片機數控、電量檢測、直流輸出、逆變交流器、交直流負載、六隻儀表、8個區塊構成，6隻儀表用來檢測光伏板產生的電壓電流、蓄電池的電壓電流、蓄電池存儲的電量、直流輸出負載的電壓電流、交流輸出負載的電壓電流和逆變交流輸出的電壓電流。光伏效應檢測實訓平臺能夠從光伏板發電到獨立運行供電，各個環節光伏效應的數據，進行10項分步和整體的綜合實驗及檢測，不僅解決了光伏教學和實訓設備的困難而且使學生對光伏技術能加深理解，以及理論聯繫實際動手動腦的實訓和應用，還能夠對本機以外的光伏板、蓄電池和逆變器有檢驗功能。是一臺結構新穎、多種功能、安全節能、低碳環保、便利攜帶的光伏教學實訓設備的新產品。
文檔編號G09B23/18GK202929923SQ201220469630
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者宋立軍, 宋耀宗 申請人:天津芯慧鴻業科技發展有限公司