CN110361985A - 一种基于实时仿真控制器的储能运行测试、研发平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于实时仿真控制器的储能运行测试、研发平台，包括：PC机、实时仿真控制器、实时仿真控制器转接系统、电池模拟器、双向DC‑DC驱动器、双向DC‑DC变换器、双向DC‑AC变换器、滤波器、电子负载、并网开关、电网模拟器，所述PC机的信号端与实时仿真控制器的信号端通讯连接，所述实时仿真控制器的信号端还与实时仿真控制器转接系统的信号端通讯连接，实时仿真控制器的信号端还分别与电池模拟器的控制端、电子负载的控制端、电网模拟器的控制端通信连接；实时仿真控制器转接系统的信号端分别与双向DC‑DC变换器的信号端、双向DC‑AC变换器的信号端、滤波器的信号端、并网驱动器的控制端通讯连接，并网开关驱动器用于驱动并网开关。
Description
技术领域
本发明涉及电池模拟测试、研发技术，特别是涉及一种基于实时仿真控制器的储能运行测试、研发平台。
背景技术
近年来，随着分布式新能源及控制技术研究的迅速发展，促进了储能装置及控制系统在多种微电网系统和电力电子控制领域中的广泛应用，其应用场合包括：新能源发电系统、微电网控制及电力电子控制等领域。作为最常见和核心的微电网装置，微电网并离网运行及其切换控制的研究都对微电网的发展起到至关重要的作用，因而对于储能并网控制技术的先进控制受到越来越多的关注。此外，为降低研究的时间成本和提高测试效率，研究一种具有良好的兼容性和扩展性、提供快速便捷的开发环境、集成多种研究环境和安全可靠的储能运行测试和研发平台就显得尤为必要。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于实时仿真控制器的储能运行测试、研发平台，其具有良好的兼容性和扩展性、可提供快速便捷的开发环境、且集成性高、安全可靠等特性。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于实时仿真控制器的储能运行测试、研发平台，包括：
PC机，安装有算法模拟软件、上位机监控软件，所述算法模拟软件用于PC 端进行算法模拟仿真；
实时仿真控制器，用于根据算法模拟软件模拟的算法解析为各个实体设备对应的控制信号及参数；
实时仿真控制器转接系统：采集平台的电流、电压、温度等信号，采集开源双向DC-DC变换器、双向DC-AC变换器的数字输入采集信号、PWM驱动信号；
电池模拟器，用于模拟不同电池的充放电性能及充放电曲线；
双向DC-DC驱动器，安装在双向DC-DC变换器上，且用于驱动双向DC-DC 变换器；
双向DC-DC变换器，用于将同一电压直流电转换成不同电压的直流电，且可进行双向转换；
双向DC-AC变换器，用于将直流电和交流电互转；
滤波器，对与并入电网不同频率的交流电波进行过滤，从而输出稳定频率的交流电；
电子负载，用于模拟负载的电子设备；
并网开关，用于控制电网模拟器与双向DC-AC变换器之间是否并网；
电网模拟器，用于模拟电网及电网带电状态；
所述PC机的信号端与实时仿真控制器的信号端通讯连接，所述实时仿真控制器的信号端还与实时仿真控制器转接系统的信号端通讯连接，实时仿真控制器的信号端还分别与电池模拟器的控制端、电子负载的控制端、电网模拟器的控制端通信连接；
实时仿真控制器转接系统的信号端分别与双向DC-DC变换器的信号端、双向DC-AC变换器的信号端、滤波器的信号端、并网驱动器的控制端通讯连接，并网开关驱动器用于驱动并网开关。
优选地，双向DC-AC变换器为开源三相四桥臂双向DC-AC变换器。
优选地，滤波器包括两组三相电感和一组三相电容，且采用星型角型连接；每相电感配置电流传感器，每相电容配置电压传感器；
电流传感器模块，集成电流采样模块和电流传感器，使用不同量程的霍尔电流传感器，额定电流25A至100A；
电压采样模块，集成电压传感器和电压采集模块，输出电压范围为正负10V，最大输出电流为50mA。
优选地，实时仿真控制器通过CAN通信来控制电池模拟器，通过设定数值曲线指令来设置电池特性曲线；开源双向DC-DC变换器的直流输入端经由线缆与电池模拟器的出口端连接，实时仿真控制器可接收电池模拟器的出口电压、输出电流和开源双向DC-DC变换器的输出电压，通过控制算法将驱动信号输出至开源双向DC-DC变换器，将电池模拟器出口端的电压转为可控的直流电压；
双向DC-AC变换器的直流端经由线缆与开源双向DC-DC变换器的直流输出端相连，实时仿真控制器可接收开源三相四桥臂双向DC-AC变换器的输入直流电压、输出电流信号、滤波器配套电压电流信号及电网电压信号，通过设计控制算法可将直流电转为交流电经滤波器输送给电子负载或电网；
开源光伏并网驱动器的交流端经由线缆与滤波器进行连接，滤波器经由线缆连接至电子负载和并网开关的输出端，电子负载经CAN通讯与实时仿真控制器相连，实时仿真控制器通过指令及信号来设定负载的特性曲线，并网开关与实时仿真控制器转接系统相连，其状态可由实时仿真控制器转接系统获取和通过指令控制；
并网开关的输入端经由线缆和电网模拟器的输出端相连，电网模拟器经CAN 通讯与实时仿真控制器相连，实时仿真控制器通过指令及信号来设定电网模拟器的出口电压模式。
优选地，还包括保护模块，所述保护模块，包括基座，所述基座上安装有多个保护罩，且每个保护罩内分别安装不同的设备，且基座上固定有多个插座，每两个需要连接的设备分别通过连接电缆引出后与插座电连；
所述保护罩内部为中空的内罩，所述基座与内罩对应处固定有支撑筒、支撑环，所述支撑环套装固定在支撑筒外且支撑环上套装有气密封圈，所述支撑筒顶部与孔板装配固定，孔板上设置有数个贯穿的过气孔；
所述支撑筒内侧为内筒，内筒底部与排气管一端连通，排气管另一端接出内罩，所述密封气环内部分别与密封进气管、密封排气管一端连通，所述密封进气管、密封排气管另一端分别与切换内腔位于活塞两侧的部分连通，所述切换内腔设置在切换阀的切换外壳内，切换阀用于切换总进气管与密封气环、进风管的连通。
优选地，保护罩采用透明、防火材料制成。
优选地，所述活塞上设置有上喇叭槽、下喇叭孔，所述上喇叭槽、下喇叭孔相互连通且贯穿活塞，且活塞一端上固定有限位杆，所述切换内腔与限位杆对应处固定有限位凸起，且所述限位杆与限位凸起之间具有第一间隔；
所述切换内腔与密封进气管连通一端还分别与第一进气管、第二进气管一端连通，第一进气管、第二进气管另一端分别与总进气管一端连通，总进气管与气泵的排气口连通；所述限位杆与限位凸起之间还套装有压簧，所述活塞与切换内腔密封、可轴向滑动装配；
所述切换内腔与密封排气管连通一端上固定有限位筒，限位筒上设置有贯穿的过气槽。
优选地，切换内腔设置有限位筒一端还与气嘴连通。
优选地，初始状态时，上喇叭槽与进风管一端连通，所述进风管另一端穿过孔板后进入内罩顶部，且其开口与正对内罩顶部；所述活塞在压簧的弹力作用下与限位筒端面贴合或贴紧，气嘴处于关闭状态；
活塞不与第一进气管、第二进气管和切换内腔连通处贴合装配；下喇叭槽通过活塞的密封作用处于密封状态。
优选地，所述上喇叭槽至密封进气管与切换内腔连通处的最小距离L1大于下喇叭槽距离第一进气管与切换内腔连通处的最小距离L2。
本发明的有益效果是：
1)本发明具有良好的兼容性和扩展性，本发明不仅可提供透明的硬件结构和控制算法程序，而且提供大量的接口，方便后期的拓展开发和研究。
2)本发明具有快速便捷的开发环境，采用基于的实时仿真控制器，可以实现和MATLAB/Simulink的无缝连接，多模式实时观察变量变化，可实施更改算法参数，且存储数据十分便捷。
3)本发明集成多种运行工况状态，无需更改硬件就可进行多种电池特性、负载特性和电网特性，可适应多种研究要求；
4)本发明具有简单完备的安全保护体系(通过各个参数进行自动匹配控制，防止意外)和可靠的运行环境，可提高研究及测试的效率。
5)本发明可用于微电网的并网、离网、并离网切换、非线性负载、不平衡负载等多种问题的研究，提高研究及测试的丰富性。
6)本发明具备交直流混合微电网研究的平台拓展性，用户可根据需求进行拆组来设定实验背景，另外可根据需求进行电源单元、负载单元、储能单元的添加，提高研究及测试的丰富性。
附图说明
图1是本发明的构成框图。
图2是本发明的平台结构示意图。
图3是本发明的平台结构示意图(保护罩处剖面)。
图4是图3中F1处放大图。
图5是本发明的平台结构示意图(吹气管、保护罩俯视图方向截面)。
图6是本发明的密封塞俯视图(图3中密封塞右视图)。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
参见图1，本实施例的能运行测试、研发平台，包括：
PC机，安装有算法模拟软件、上位机监控软件，所述算法模拟软件用于PC 端进行算法模拟仿真，本实施例中算法模拟软件采用MATLAB和/或Simulink。所述上位机监控软件用于通过画面实现监控信息或输入控制信息(用于显示各种测量信号、中间信号及下发指令、存储数据的上位机软件界面)，包含显示实时应用程序运行时的变量和参数的图形及数值插件、实时设置和更改运行算法参数的输入控件、存储实验数据及可转为mat格式的功能，此外还提供丰富的软件模块(如与各种软件对接的软件接口)，从而应对各种不同的情况。
实时仿真控制器，用于根据算法模拟软件模拟的算法解析为各个实体设备对应的控制信号及参数，本实施例中实时仿真控制器选用基于dSPACE实时仿真系统的控制模块或直接采用dSPACE实时仿真系统。
实时仿真控制器转接系统：可采集平台的电流、电压、温度等信号，可采集开源双向DC-DC变换器、开源三相四桥臂双向DC-AC变换器的数字输入采集信号、PWM驱动信号；且起到上述信号干扰隔离的作用，其与实时仿真控制器通讯连接，对实时仿真控制器起到保护作用，可直接采用数据采集卡。本实施例中，实时仿真控制器转接系统与监控整个平台电流表、电压表、温度传感器的信号端通信连接，从而可以实现采集平台的电流、电压、温度信号。电流表、电压表用于检测整个平台输入和/或输出的电流、电压值，温度传感器安装在各个保护罩内，用于探测安装在各个保护罩内的设备发热情况。
电池模拟器，用于模拟不同电池的充放电性能及充放电曲线(工作状态)，从而在整个平台中模拟真实的电池。
双向DC-DC驱动器，安装在双向DC-DC变换器上，且用于驱动双向DC-DC 变换器，其包含了可与实时仿真控制器转接系统直接连接的模拟与数字接口模块，包含一组内部的PWM接口，1路故障复位信号，1路缓冲电阻继电器闭合信号，1路输入直流过压信号、1路过流信号、1路IGBT信号、1路过温信号，指标为直流输入端电压0～300V，直流输出端电压为0～600V，额定容量15KVA。IGBT 驱动模块指标为最大可以50KHz频率驱动1200V 200A IGBT。IGBT驱动具优良的散热设计，以较小的温升获得4A的驱动能力。
双向DC-DC变换器，用于将同一电压直流电转换成不同电压的直流电，且可以进行双向转换，如将电池模拟器输出的12V直流电转换成36V输入双向 DC-AC变换器，同时也可以将双向DC-AC变换器输出的36V直流电转换成12V直流电输入电池模拟器；
双向DC-AC变换器，用于将直流电和交流电互转，本实施例中，双向DC-AC 变换器可将电网模拟器输送来的交流电转换成直流电输入双向DC-DC变换器，然后由双向DC-DC变换器转换成能对电池模拟器充电的直流电，将或双向DC-DC 变换器输送来的直流电转换成能够并入电网模拟器的交流电(220V)。本实施例选用开源三相四桥臂双向DC-AC变换器。
滤波器，对与并入电网不同频率的交流电波进行过滤，从而输出稳定频率的交流电。本实施例采用两组三相电感和一组三相电容，可根据需求选择星型角型连接；每相电感配置电流传感器模块，每相电容配置电压传感器模块。
电流传感器模块，集成电流采样模块和电流传感器，使用不同量程的霍尔电流传感器，额定电流25A至100A。且电流传感器与电流采样模块分离，增加系统灵活性，方便电源线布线；
电压采样模块，集成电压传感器和电压采集模块，适应不同电压范围(最大DC600V，AC400V)，这种设计可提高系统稳定性，降低增益漂移，输出电压范围为正负10V，最大输出电流为50mA，可直接与模拟采样接口连接，本实施例采用屏蔽线进一步降低采样系统噪声水平。
电子负载，用于模拟负载的电子设备，如电机模拟器。
并网开关，用于控制电网模拟器与双向DC-AC变换器之间是否并网(电流通断)，可以是数控型断路器。本实施例选用开源光伏并网驱动器驱动并网开关，其包含了可与直接连接的模拟与数字接口模块，包含四组PWM接口，1路故障复位信号，1路缓冲电阻继电器闭合信号，1路输入直流过压信号、1路过流信号、 1路IGBT信号、1路过温信号，指标为直流端电压0～600V，交流输出端电压为 0～400V，额定容量15KVA，采用通用三相桥模块和IGBT模块，其指标为直流母线电压600V，额定容量15KVA。直流母线和交流侧均安装螺栓式熔断器；IGBT 驱动模块，其指标为最大可以50KHz频率驱动1200V 200A IGBT。每路IGBT驱动都采用双路推挽扩流，配合优良的散热设计，以较小的温升获得4A的驱动能力；可选用三相模式和三相四桥臂模式。
电网模拟器，用于模拟电网及电网带电状态，本实施例中，电网模拟器用于模拟带220V交流电的电网，主要模拟国内电网参数标准的交流电。
所述PC机的信号端与实时仿真控制器的信号端通讯连接，从而使得PC机可以向实时仿真控制器输入指令或数据，而实时仿真控制器也能够向PC机反馈数据或信号；
所述实时仿真控制器的信号端还与实时仿真控制器转接系统的信号端通讯连接，从而可以实现它们之间进行数据交互，实时仿真控制器的信号端还分别与电池模拟器的控制端、电子负载的控制端、电网模拟器的控制端通信连接；
实时仿真控制器转接系统的信号端分别与双向DC-DC变换器的信号端、双向DC-AC变换器的信号端、滤波器的信号端、并网驱动器的控制端通讯连接，并网开关驱动器用于驱动并网开关的开闸或合闸。
本实施例中，实时仿真控制器转接系统分别采集双向DC-DC变换器、双向 DC-AC变换器、滤波器、并网开关的运行参数、运行状态或向它们输入控制指令。
本实施例中实时仿真控制器通过CAN通信来控制电池模拟器，通过设定数值曲线指令来设置电池特性曲线，可以模拟锂电池、超级电容等储能单元的充放电特性；开源双向DC-DC变换器的直流输入端经由线缆与电池模拟器的出口端连接，实时仿真控制器可接收电池模拟器的出口电压、输出电流和开源双向 DC-DC变换器的输出电压，通过控制算法将驱动信号输出至开源双向DC-DC变换器，将电池模拟器出口端的电压转为可控的直流电压，所述控制算法可由系统使用人员自行研发或直接采用现有的算法；
开源三相四桥臂双向DC-AC变换器的直流端经由线缆与开源双向DC-DC变换器的直流输出端相连，实时仿真控制器可接收开源三相四桥臂双向DC-AC变换器的输入直流电压、输出电流信号、滤波器配套电压电流信号及电网电压信号，通过设计控制算法可将直流电转为交流电经滤波器输送给电子负载或电网，所述控制算法可由系统使用人员自行研发或采用现有算法；
开源光伏并网驱动器的交流端经由线缆与滤波器进行连接，滤波器经由线缆连接至电子负载和并网开关的输出端，电子负载经CAN通讯与实时仿真控制器相连，实时仿真控制器通过指令及信号来设定负载的特性曲线，并网开关与实时仿真控制器转接系统相连，其状态可由实时仿真控制器转接系统获取和通过指令控制；
并网开关的输入端经由线缆和电网模拟器的输出端相连，电网模拟器经CAN 通讯与实时仿真控制器相连，实时仿真控制器通过指令及信号来设定电网模拟器的出口电压模式。
设计过程：
在实现储能运行控制研究的时候，首先在PC端上完成基于MATLAB的离线仿真，基于MATLAB完成相关软件算法的设计，得到理想的仿真结构。
然后，在此基础上，对程序进行简单的修改，删除仿真时使用的电池模块、电网、开关模块、双向DC-DC变换器及三相四桥臂双向DC-AC变换器模型，同时根据实时仿真控制器提供的实时接口模块及其引脚定义来更改模型断口以连接实际输入/输出端口，在实时仿真控制器上完成程序的编译和自动加载，然后对上位机软件界面进行设计，对测量变量的选择合适的仪表/显示控件，并把控制器参数和目标指标与相应的输入控件进行关联，最后运行实时仿真控制器，连接实时仿真控制器转接系统、电池模拟器、开源双向DC-DC变换器、开源三相四桥臂双向DC-AC变换器、滤波器、电子负载、并网开关和电网模拟器，就可以快速完成对于储能运行控制系统的设计。
实施过程：
首先，通过PC端程序设定，在实时仿真控制器中运行设定的程序，实时仿真控制器对电池模拟器、电子负载和电网模拟器进行指令下发，使其运行在指定的模式下，更改指令大小，通过上位机监控软件可以显示其变化情况，同理，通过PC端程序设定，在实时仿真控制器中运行设定的程序，实时仿真控制器对开源双向DC-DC变换器和开源三相四桥臂双向DC-AC变换器进行PWM给定，使其输出指定的电流或并网离网目标，更改PWM和策略或其参数，通过上位机监控软件可以显示变化情况，就可以实现所用算法关于开源双向DC-DC变换器和开源三相四桥臂双向DC-AC变换器的直流电压控制和并离网运行控制性能等参数的测量和标定，所述算法可由系统使用人员自行研发或采用现有算法。
通过设置PC端的仿真算法，更改实时仿真控制器的参数，控制开源变换器 (开源双向DC-DC变换器和开源三相四桥臂双向DC-AC变换器)，对模拟器(电池模拟器、电网模拟器、电子负载)进行指令下发，设计电池、负载及电网工况；利用上位机可视化界面实时功率检测、记录电池、负载和电网的实时状态和反馈开源变换器及滤波器的数字信号和电压电流信号的测量情况，实现对于整个储能运行控制研究测试平台的安全稳定运行，做到对于研究开发效率的提升。
实施例二
申请人在对实施例一的平台进行实际测试时发现，有时候由于控制参数逻辑错误、系统故障等，很容易造成部分零部件烧坏甚至起火。这显然是十分危险的，而且每个部件都需要进行散热，如果都配置一个风扇的话显然或造成整个平台的接线、结构较为复杂，而且一旦起火很容易造成火灾，特别是起火后如果采用干粉灭火器等进行灭火，还会殃及其它设备，造成设备损坏。对此申请人经过研究，设计了保护模块200。
参见图2-图6，所述保护模块200，包括整个平台的基座110，所述基座110 上安装有多个保护罩210，每个保护罩210均采用透明、防火材料制成，且每个保护罩210内分别安装不同的设备，如图1中每个框内的设备，从而对各个设备起到隔离的作用，且基座110上固定有多个插座320，每两个需要连接(通信连接或强电连接)的设备分别通过连接电缆310引出后与插座320电连接，从而将连接点引出至基座110上。一旦部分设备起火时，由于保护罩的作用，可以防止火焰、烟气蔓延，从而减小损失，就算烧坏也只是该设备而已。
所述保护罩210内部为中空的内罩211，所述基座110与内罩211对应处固定有支撑筒120、支撑环130，所述支撑环130套装固定在支撑筒120外且支撑环130上套装有气密封圈410，所述支撑筒120顶部与孔板140装配固定，孔板 140上设置有数个贯穿的过气孔141；
所述支撑筒120内侧为内筒121，内筒121底部与排气管342一端连通，排气管342另一端接出内罩211，从而将内罩内部气流排出。所述密封气环410内部分别与密封进气管331、密封排气管332一端连通，所述密封进气管331、密封排气管332另一端分别与切换内腔511位于活塞520两侧的部分连通，所述切换内腔511设置在切换阀的切换外壳510内。
所述活塞520上设置有上喇叭槽522、下喇叭孔521，所述上喇叭槽522、下喇叭孔521相互连通且贯穿活塞520，且活塞520一端上固定有限位杆561，所述切换内腔511与限位杆561对应处固定有限位凸起562，且所述限位杆561 与限位凸起562之间具有第一间隔；
所述切换内腔511与密封进气管331连通一端还分别与第一进气管351、第二进气管352一端连通，第一进气管351、第二进气管352另一端分别与总进气管350一端连通，总进气管350与气泵的排气口连通，气泵用于将外部气流抽送入总进气管350内；
所述限位杆561与限位凸起562之间还套装有压簧550，压簧550用于对活塞520产生阻碍其向限位凸起562移动的弹力，所述活塞520与切换内腔511 密封、可轴向滑动装配；
所述切换内腔511与密封排气管332连通一端上固定有限位筒530，限位筒 530上设置有贯穿的过气槽531，且限位筒530用于限制活塞向限位筒移动的最大位移。切换内腔511设置有限位筒一端还与气嘴540连通，气嘴540打开后可以将切换内腔511与外部大气连通；
初始状态时(图3-4状态)，上喇叭槽522与进风管341一端连通，所述进风管341另一端穿过孔板140后进入内罩顶部，且其开口与正对内罩顶部；所述活塞520在压簧550的弹力作用下与限位筒端面贴合或贴紧，气嘴540处于关闭状态；活塞520不与第一进气管、第二进气管和切换内腔连通处贴合装配；下喇叭槽521通过活塞520的密封作用处于密封状态(不与切换内腔连通)。
使用时，首先打开保护罩210后，将相应设备安装在孔板140上，然后安装上保护罩，在启动气泵，气泵将气流抽送入切换内腔中，然后通过密封进气管331进入密封气环410内部，密封气环410进气膨胀，从而使得密封气环410 外壁与内罩内壁贴紧，从而对内罩211形成固定、密封效果；
进入密封气环410的气体通过密封排气管332进入固定有限位筒530一侧的切换内腔511中，从而使得这部分气压上升，然后推动活塞520克服压簧弹力右移，直到第一进气管不与切换内腔连通(与下喇叭槽521或被活塞外壁封闭)，此时，活塞未密封密封进气管与切换内腔连通处，气流继续进入密封气环，继续推动活塞右移，直到限位杆与限位凸起顶紧，此时活塞向右移动到最大位移，且下喇叭槽与第一进气管连通，活塞将密封进气管与切换内腔连通处切断密封，气流只能进入内罩中，然后向内罩顶面喷射后散开，再向下流动，从而排气管排出，从而可以实现对内罩中的设备进行良好的散热。而密封气环处于密封状态，可以保持对保护罩的密封、固定。
在使用完成后，需要打开保护罩时，只需要打开气嘴，使得切换内腔、密封气环内部气体排出，此时压簧通过弹力驱动活塞向左移动，直到与限位筒在此贴合，而密封气环由于没有内部气压，其会收缩，从而解除对保护罩的密封、固定。
优选地，所述上喇叭槽522至密封进气管331与切换内腔511连通处的最小距离L1大于下喇叭槽521距离第一进气管351与切换内腔连通处的最小距离 L2。这种设计使得活塞将密封进气管331与切换内腔511连通处封闭前，第一进气管351与下喇叭槽521连通，从而避免密封进气管331与切换内腔511连通处封闭时，第一进气管351与下喇叭槽521还未连通，造成故障。设计第一进气管、第二进气管的目的在于防止活塞快速向右移动，造成冲击，在第一进气管切断与切换内腔连通时至活塞将密封进气管331与切换内腔511连通处封闭前，第一进气管会与下喇叭槽逐渐连通，也就是进入密封气环的气流逐渐减少，从而形成缓冲效果。
优选地，参见图6，为了防止电缆310穿出保护罩处形成较大漏气间隙，可以在保护罩与电缆310装配处设置密封塞150，密封塞150上设置有密封孔151 和缺槽152，且密封塞采用软质弹性材料制成，如弹性橡胶。使用时，电缆从密封孔151穿出，且密封塞外壁与保护罩挤压密封装配、内壁与电缆挤压密封装配、缺槽152受到挤压而闭合，从而可以实现电缆310与保护罩装配处的密封。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于实时仿真控制器的储能运行测试、研发平台，其特征在于，包括：
PC机，安装有算法模拟软件、上位机监控软件，所述算法模拟软件用于PC端进行算法模拟仿真；
实时仿真控制器，用于根据算法模拟软件模拟的算法解析为各个实体设备对应的控制信号及参数；
实时仿真控制器转接系统：采集平台的电流、电压、温度等信号，采集开源双向DC-DC变换器、双向DC-AC变换器的数字输入采集信号、PWM驱动信号；
电池模拟器，用于模拟不同电池的充放电性能及充放电曲线；
双向DC-DC驱动器，安装在双向DC-DC变换器上，且用于驱动双向DC-DC变换器；
双向DC-DC变换器，用于将同一电压直流电转换成不同电压的直流电，且可进行双向转换；
双向DC-AC变换器，用于将直流电和交流电互转；
滤波器，对与并入电网不同频率的交流电波进行过滤，从而输出稳定频率的交流电；
电子负载，用于模拟负载的电子设备；
并网开关，用于控制电网模拟器与双向DC-AC变换器之间是否并网；
电网模拟器，用于模拟电网及电网带电状态；
所述PC机的信号端与实时仿真控制器的信号端通讯连接，所述实时仿真控制器的信号端还与实时仿真控制器转接系统的信号端通讯连接，实时仿真控制器的信号端还分别与电池模拟器的控制端、电子负载的控制端、电网模拟器的控制端通信连接；
实时仿真控制器转接系统的信号端分别与双向DC-DC变换器的信号端、双向DC-AC变换器的信号端、滤波器的信号端、并网驱动器的控制端通讯连接，并网开关驱动器用于驱动并网开关。
2.如权利要求1所述的储能运行测试、研发平台，其特征在于，双向DC-AC变换器为开源三相四桥臂双向DC-AC变换器。
3.如权利要求1所述的储能运行测试、研发平台，其特征在于，滤波器包括两组三相电感和一组三相电容，且采用星型角型连接；每相电感配置电流传感器，每相电容配置电压传感器；
电流传感器模块，集成电流采样模块和电流传感器，使用不同量程的霍尔电流传感器，额定电流25A至100A；
电压采样模块，集成电压传感器和电压采集模块，输出电压范围为正负10V，最大输出电流为50mA。
4.如权利要求1所述的储能运行测试、研发平台，其特征在于，实时仿真控制器通过CAN通信来控制电池模拟器，通过设定数值曲线指令来设置电池特性曲线；开源双向DC-DC变换器的直流输入端经由线缆与电池模拟器的出口端连接，实时仿真控制器可接收电池模拟器的出口电压、输出电流和开源双向DC-DC变换器的输出电压，通过控制算法将驱动信号输出至开源双向DC-DC变换器，将电池模拟器出口端的电压转为可控的直流电压；
双向DC-AC变换器的直流端经由线缆与开源双向DC-DC变换器的直流输出端相连，实时仿真控制器可接收开源三相四桥臂双向DC-AC变换器的输入直流电压、输出电流信号、滤波器配套电压电流信号及电网电压信号，通过设计控制算法可将直流电转为交流电经滤波器输送给电子负载或电网；
开源光伏并网驱动器的交流端经由线缆与滤波器进行连接，滤波器经由线缆连接至电子负载和并网开关的输出端，电子负载经CAN通讯与实时仿真控制器相连，实时仿真控制器通过指令及信号来设定负载的特性曲线，并网开关与实时仿真控制器转接系统相连，其状态可由实时仿真控制器转接系统获取和通过指令控制；
并网开关的输入端经由线缆和电网模拟器的输出端相连，电网模拟器经CAN通讯与实时仿真控制器相连，实时仿真控制器通过指令及信号来设定电网模拟器的出口电压模式。
5.如权利要求1-4任一项所述的储能运行测试、研发平台，其特征在于，还包括保护模块，所述保护模块，包括基座，所述基座上安装有多个保护罩，且每个保护罩内分别安装不同的设备，且基座上固定有多个插座，每两个需要连接的设备分别通过连接电缆引出后与插座电连；
所述保护罩内部为中空的内罩，所述基座与内罩对应处固定有支撑筒、支撑环，所述支撑环套装固定在支撑筒外且支撑环上套装有气密封圈，所述支撑筒顶部与孔板装配固定，孔板上设置有数个贯穿的过气孔；
所述支撑筒内侧为内筒，内筒底部与排气管一端连通，排气管另一端接出内罩，所述密封气环内部分别与密封进气管、密封排气管一端连通，所述密封进气管、密封排气管另一端分别与切换内腔位于活塞两侧的部分连通，所述切换内腔设置在切换阀的切换外壳内，切换阀用于切换总进气管与密封气环、进风管的连通。
6.如权利要求5所述的储能运行测试、研发平台，其特征在于，保护罩采用透明、防火材料制成。
7.如权利要求5所述的储能运行测试、研发平台，其特征在于，所述活塞上设置有上喇叭槽、下喇叭孔，所述上喇叭槽、下喇叭孔相互连通且贯穿活塞，且活塞一端上固定有限位杆，所述切换内腔与限位杆对应处固定有限位凸起，且所述限位杆与限位凸起之间具有第一间隔；
所述切换内腔与密封进气管连通一端还分别与第一进气管、第二进气管一端连通，第一进气管、第二进气管另一端分别与总进气管一端连通，总进气管与气泵的排气口连通；所述限位杆与限位凸起之间还套装有压簧，所述活塞与切换内腔密封、可轴向滑动装配；
所述切换内腔与密封排气管连通一端上固定有限位筒，限位筒上设置有贯穿的过气槽。
8.如权利要求7所述的储能运行测试、研发平台，其特征在于，切换内腔设置有限位筒一端还与气嘴连通。
9.如权利要求8所述的储能运行测试、研发平台，其特征在于，初始状态时，上喇叭槽与进风管一端连通，所述进风管另一端穿过孔板后进入内罩顶部，且其开口与正对内罩顶部；所述活塞在压簧的弹力作用下与限位筒端面贴合或贴紧，气嘴处于关闭状态；
活塞不与第一进气管、第二进气管和切换内腔连通处贴合装配；下喇叭槽通过活塞的密封作用处于密封状态。
10.如权利要求7所述的储能运行测试、研发平台，其特征在于，所述上喇叭槽至密封进气管与切换内腔连通处的最小距离L1大于下喇叭槽距离第一进气管与切换内腔连通处的最小距离L2。
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