CN107085190A - 一种并离网切换时间测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并离网切换时间测试装置，包括接触器，接线端子A，接线端子B，驱动模块，采集模块A，采集模块B，控制模块，显示屏及启动按键，其中接线端子A连接市电和逆变器输入端，且与市电之间连接有接触器，接线端子B连接负载及逆变器输出端，驱动模块连接控制模块与接触器，由控制模块控制其触发接触器闭合或断开，实现市电的接入或断开，所述采集模块A连接接线端子A和控制模块，采集逆变器市电端的电压数据传输给控制模块，采集模块B连接接线端子B和控制模块，采集逆变器负载端的电压数据传输给控制模块，所述显示屏连接控制模块用于显示测试结果和工作状态，所述启动按键连接控制模块，触发测试装置启动。
Description
技术领域
本发明涉及储能系统测试领域，尤其涉及一种并离网切换时间测试装置。
背景技术
目前大多数的户用光伏储能系统都由混合逆变器，电池，能量控制单元，太阳能组件等部件组成，当电网正常时，太阳能首先给负载供电，多余的太阳能给电池充电。当电网异常时，由电池给客户的关键负载供电。为保证关键负载的不间断供电，对于逆变器的并离网切换时间有严格要求。因此每个储能系统出货前，都需要在工厂内进行并离网切换时间的测试，确保其符合相关要求。
现有的并离网切换时间测试均是由研发工程师进行测试，采用接触器，示波器，隔离探棒等设备进行接线测试，非专业技术人员无法进行测试，同时每次测试时间较长，难以在产线执行。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种并离网切换时间测试装置，针对产线上的储能系统进行在线自动化测试，且测试结果自动显示，降低了测试人员的专业要求，同时缩短了测试时间。
本发明揭示了一种并离网切换时间测试装置，包括接触器，接线端子A，接线端子B，驱动模块，采集模块A，采集模块B，控制模块，显示屏及启动按键，其中接线端子A连接市电和逆变器输入端，且与市电之间连接有接触器，接线端子B连接负载及逆变器输出端，驱动模块连接控制模块与接触器，由控制模块控制其触发接触器闭合或断开，实现市电的接入或断开，所述采集模块A连接接线端子A和控制模块，采集逆变器市电端的电压数据传输给控制模块，采集模块B连接接线端子B和控制模块，采集逆变器负载端的电压数据传输给控制模块，所述显示屏连接控制模块用于显示测试结果和工作状态，所述启动按键连接控制模块，触发测试装置启动。
所述采集模块A内具有运算放大器U1及比较器U2，运算放大器U1的两个输入端串联电阻后接到接线端子A，输出串联电阻后接入控制模块，同时正极输入端上拉+1.5V，运算放大器U1采集电网电压并进行衰减后送入主控模块，运算放大器U1的输出端同时连接比较器U2的负极输入，而比较器U2的正极输入接+1.5V，输出端连接控制模块，比较器U2将采集的电网电压与+1.5V进行比较，从而得到周期性方波送入控制系统。
所述采集模块B内具有运算放大器U1及比较器U2，运算放大器U1的两个输入端串联电阻后接到接线端子B，输出串联电阻后接入控制模块，同时正极输入端上拉+1.5V，运算放大器U1采集负载电压并进行衰减后送入主控模块，运算放大器U1的输出端同时连接比较器U2的负极输入，而比较器U2的正极输入接+1.5V，输出端连接控制模块，比较器U2将采集的负载电压与+1.5V进行比较，从而得到周期性方波送入控制系统。
所述接触器可以替换为继电器或其他机械类开关器件。
一种新型并离网测试方法，利用测试装置进行并离网切换时间测试，具体步骤如下：
a、将储能系统逆变器的电网输入端与接下端子A连接，负载输入端与接线端子B连接，打开启动按键进行测试；
b、采集模块A对电网电压进行检测，将检测的电网电压以及周期性方波送入控制模块，控制模块将电网电压进行还原获得电网电压波形，同时捕获周期性方波的下降沿获得电网频率，根据电网电压波形以及频率在电压过零时启动驱动模块，控制接触器断开；
c、采集模块B对负载电压进行检测，将检测的负载电压及负载周期性方波送入控制模块，接触器断开后，负载无供电，此时采集模块B检测到负载供电中断；
d、逆变器进入离网工作模式，重新对负载进行供电，采样模块B继续对负载电压进行检测，将检测的离网后负载电压值及负载周期性方波送入控制模块；
e、控制模块比较离网前后负载电压波形变化，从而计算出负载供电中断时间，从而获得并离网切换时间；
f、将并离网切换时间通过显示屏进行显示，根据显示的时间值进行判断储能系统是否合格。
与现有技术相比，本发明的一种并离网切换时间测试装置，具有如下有益之处：
只需要将逆变器与该装置进行连接即可实现自动化检测，对测试人员技术要求进行降低，可以实现产线上在线测试；
通过自动控制接触器模拟并离网的情况，采用采样模块对并离网前后的电压波形进行监测，计算获得并离网切换时间，从而有效实现并离网切换实现的自动化测试，测试精确度高；
该测试装置省去了测试人员架设示波器和电压探棒测试电网电压和负载电压的时间，省去了测试人员使用示波器测试在示波器上测试中断时间的步骤，同时控制模块确保在过零点断开电网，避免测试人员多次断开电网，才能找到过零点断开电网的波形，整体缩短了测试时间，提高了在线测试效率。
附图说明
图1是本发明所揭示的并离网切换时间测试装置的框架图；
图2是本发明采样模块的电路原理图；
图3是本发明驱动模块的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示为本发明所揭示的一种并离网切换时间测试装置，包括接触器，接线端子A，接线端子B，驱动模块，采集模块A，采集模块B，控制模块，显示屏及启动按键，其中接线端子A连接市电和逆变器输入端，且与市电之间连接有接触器，接线端子B连接负载及逆变器输出端，驱动模块连接控制模块与接触器，有控制模块控制其触发接触器闭合或断开，实现市电的接入或断开，所述采集模块A连接接线端子A和控制模块，采集逆变器市电端的电压数据传输给控制模块，采集模块B连接接线端子B和控制模块，采集逆变器负载端的电压数据传输给控制模块，所述显示屏连接控制模块用于显示测试结果和工作状态，所述启动按键连接控制模块，触发测试装置启动。
如图2所示，所述采集模块A内具有运算放大器U1及比较器U2，运算放大器U1的两个输入端串联电阻后接到接线端子A，输出串联电阻后接入控制模块，同时正极输入端上拉+1.5V，运算放大器U1采集电网电压并进行衰减后送入主控模块，运算放大器U1的输出端同时连接比较器U2的负极输入，而比较器U2的正极输入接+1.5V，输出端连接控制模块，比较器U2将采集的电网电压与+1.5V进行比较，从而得到周期性方波送入控制系统。
所述采集模块B内具有运算放大器U1及比较器U2，运算放大器U1的两个输入端串联电阻后接到接线端子B，输出串联电阻后接入控制模块，同时正极输入端上拉+1.5V，运算放大器U1采集负载电压并进行衰减后送入主控模块，运算放大器U1的输出端同时连接比较器U2的负极输入，而比较器U2的正极输入接+1.5V，输出端连接控制模块，比较器U2将采集的负载电压与+1.5V进行比较，从而得到周期性方波送入控制系统。
如图3所示，DRIVE信号由控制模块发出，DRV_P和DRV_N接接触器的驱动绕组，该驱动模块线路的优点在于在接触器导通时，驱动绕组的供电电压为2倍VCC，2倍VCC电压使得接触器可以快速闭合，同时保证在工作环境温度较高时，接触器仍可以可靠闭合，接触器断开时，较高的尖峰电压会造成三极管Q22的过压击穿，TVS稳压管D20，D21和D22用于保护三极管Q22，同时在接触器关断时，在其驱动绕组上产生较高的反向电压，使接触器线包快速退磁，从而使接触器快速关断。
所述接触器可以替换为继电器或其他通用型开关器件。
一种新型并离网测试方法，利用测试装置进行并离网切换时间测试，具体步骤如下：
a、将储能系统逆变器的电网输入端与接下端子A连接，负载输入端与接线端子B连接，打开启动按键进行测试；
b、采集模块A对电网电压进行检测，将检测的电网电压以及周期性方波送入控制模块，控制模块将电网电压进行还原获得电网电压波形，同时捕获周期性方波的下降沿获得电网频率，根据电网电压波形以及频率在电压过零时启动驱动模块，控制接触器断开；
c、采集模块B对负载电压进行检测，将检测的负载电压及负载周期性方波送入控制模块，接触器断开后，负载无供电，此时采集模块B检测到负载供电中断；
d、逆变器进入离网工作模式，重新对负载进行供电，采样模块B继续对负载电压进行检测，将检测的离网后负载电压值及负载周期性方波送入控制模块；
e、控制模块比较离网前后负载电压波形变化，从而计算出负载供电中断时间，从而获得并离网切换时间；
f、将并离网切换时间通过显示屏进行显示，根据显示的时间值进行判断储能系统是否合格。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种并离网切换时间测试装置，其特征在于：包括接触器，接线端子A，接线端子B，驱动模块，采集模块A，采集模块B，控制模块，显示屏及启动按键，其中接线端子A连接市电和逆变器输入端，且与市电之间连接有接触器，接线端子B连接负载及逆变器输出端，驱动模块连接控制模块与接触器，由控制模块控制其触发接触器闭合或断开，实现市电的接入或断开，所述采集模块A连接接线端子A和控制模块，采集逆变器市电端的电压数据传输给控制模块，采集模块B连接接线端子B和控制模块，采集逆变器负载端的电压数据传输给控制模块，所述显示屏连接控制模块用于显示测试结果和工作状态，所述启动按键连接控制模块，触发测试装置启动。
2.根据权利要求1所述的一种并离网切换时间测试装置，其特征在于：所述采集模块A内具有运算放大器U1及比较器U2，运算放大器U1的两个输入端串联电阻后接到接线端子A，输出串联电阻后接入控制模块，同时正极输入端上拉+1.5V，运算放大器U1采集电网电压并进行衰减后送入主控模块，运算放大器U1的输出端同时连接比较器U2的负极输入，而比较器U2的正极输入接+1.5V，输出端连接控制模块，比较器U2将采集的电网电压与+1.5V进行比较，从而得到周期性方波送入控制系统。
3.根据权利要求1所述的一种并离网切换时间测试装置，其特征在于：所述采集模块B内具有运算放大器U1及比较器U2，运算放大器U1的两个输入端串联电阻后接到接线端子B，输出串联电阻后接入控制模块，同时正极输入端上拉+1.5V，运算放大器U1采集负载电压并进行衰减后送入主控模块，运算放大器U1的输出端同时连接比较器U2的负极输入，而比较器U2的正极输入接+1.5V，输出端连接控制模块，比较器U2将采集的负载电压与+1.5V进行比较，从而得到周期性方波送入控制系统。
4.根据权利要求1所述的一种并离网切换时间测试装置，其特征在于：所述接触器可以替换为继电器或晶闸管。
5.一种基于权利要求1所述测试装置的测试方法，其特征在于包括如下步骤：
a、将储能系统逆变器的电网输入端与接下端子A连接，负载输入端与接线端子B连接，打开启动按键进行测试；
b、采集模块A对电网电压进行检测，将检测的电网电压以及周期性方波送入控制模块，控制模块将电网电压进行还原获得电网电压波形，同时捕获周期性方波的下降沿获得电网频率，根据电网电压波形以及频率在电压过零时启动驱动模块，控制接触器断开；
c、采集模块B对负载电压进行检测，将检测的负载电压及负载周期性方波送入控制模块，接触器断开后，负载无供电，此时采集模块B检测到负载供电中断；
d、逆变器进入离网工作模式，重新对负载进行供电，采样模块B继续对负载电压进行检测，将检测的离网后负载电压值及负载周期性方波送入控制模块；
e、控制模块比较离网前后负载电压波形变化，从而计算出负载供电中断时间，从而获得并离网切换时间；
f、将并离网切换时间通过显示屏进行显示，根据显示的时间值进行判断储能系统是否合格。
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