CN204496748U - 一种储能监控实验与开发平台 - Google Patents

Abstract

一种储能监控实验与开发平台，包括充放电控制器、充放电选择器、电池巡检仪、电池组、低压电器与附件、电池柜、控制屏与底座，控制屏安装在底座上，控制屏上主要安装有充放电控制器、充放电选择器、电池巡检仪和断路器、漏电保护开关等低压电器以及接线端子、线槽等附件，电池组安装在电池柜中，电池柜安装在底座上，或者根据需要还安装有PLC系统组件。本实用新型提供了一种既可用于教学实训，也可用于技术开发与实验的储能监控实验与开发平台，作为一个对象的平台,特别适用于综合性的、结合实际生产和工程需求的开发与实验。

Description

一种储能监控实验与开发平台

技术领域

本实用新型涉及一种监控实验与开发平台，具体地说涉及一种储能监控实验与开发平台。

背景技术

储能技术在新能源、智能电网、节能技术、电动汽车等领域得到越来越广泛的应用，储能技术在大规模可再生能源并网、分布式发电方面，以及在传统电网的升级改造上都能起到重要作用，是目前公认的能解决光伏、风电发电本身存在的间歇性、随机性而导致的并网难度高、电网接受度低问题和调节电能品质的最有效技术手段；电池储能技术是目前应用最广泛的储能技术。

储能技术涉及电力、电气工程、自动化科学、材料学、电化学等多个学科，是综合技术，包含了电力、电气控制技术、计算机控制技术、电力电子技术、电池技术、低压电器技术、机电一体化技术、软件技术与控制网络技术等。这些技术在普通大学、企业研发机构等的新能源光伏与风力发电、电气、自动化、机电一体化等相关专业的技术开发、科研与教学中都要涉及到，都需要进行不同程度的试验与开发，也可用于普通大学或培训机构的实践教学的实训。

储能技术的应用，从软件到硬件、从仪表、设备到系统、从手动控制到自动控制、从现场监测显示到远程监测，所涉及的设备和技术较多，除了原理性验证外，更需要综合性的、结合实际生产和工程项目的试验与开发装置，但是，目前，储能监控实训装置在国内成熟的用于教学、训练和实验的装置较少，尤其是综合性的、结合实际生产和工程需求的、并可独立作为一个平台装置的几乎没有，大部分是将此作为光伏等新能源发电实训教具装置中的一个设备或功能，开展的试验与实训项目多是原理性内容，不可用于企业的技术开发与实验，很少能将电气控制、自动化仪表技术、计算机监控技术、网络技术等结合起来，作为一个综合性实验与开发平台使用。

而且，这些实训装置多为操作台或箱体式结构，大多将各类设备封装在操作台、或箱体内，台面只露出设备的表面和从设备引出的接线端子，有的设备甚至被完全封闭，实训者根本看不到设备的结构。引出的接线端子往往是插接式的，接线实训时只要将线插接在相应的引出端子即可；学生往往学完了课程，结束了实训，只会在实训台上插接线，不知道实际设备间信号实际的接线状况；接线虽然方便，但只适合初学者，不适于实训者掌握现场实际设备的使用，更不利于实训者完成自动化系统项目综合技能的提高。

综上所述，现有技术存在以下缺点：

1)不是独立装置，是光伏等新能源发电实训教具装置中的一部分。

2)功能单一，不能既可用于教学实训，也可用于技术开发与实验，扩展性与开放性差。

3)实训装置上的设备固定，不能更换设备。

4)实训装置上的插接式接线方式，不适于使用者掌握现场实际设备的使用与运行工况。

5)封装式的结构不适于实训者认识和掌握实际的设备的使用。

6)设备安装不方便。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于为了克服以上现有技术中实训装置所存在的缺陷，提供一种既可用于教学实训，也可用于技术开发与实验的储能监控实验与开发平台。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种储能监控实验与开发平台，包括充放电控制器、充放电选择器、电池巡检仪、电池组、低压电器与附件、电池柜、控制屏与底座，所述附件包括接线端子和线槽，所述控制屏安装在所述底座上；

所述控制屏包括上部、中部和下部，所述控制屏的上部包括带安装网孔的钢板，所述带安装网孔的钢板由上至下依次包括第一裸装部分、第二裸装部分和第三裸装部分，各裸装部分之间设置有线槽；所述低压电器裸装在所述第一裸装部分内，所述充放电控制器和电池巡检仪裸装在所述第二裸装部分内，所述接线端子裸装在所述第三裸装部分内；

所述控制屏的中部包括带窗口的安装柜，所述充放电选择器安装在所述安装柜内；

所述控制屏的下部包括电池柜，所述电池柜安装在所述底座上，所述电池柜由型材框架和底边构成，所述电池柜的前后面板上设置有散热孔，所述电池组安装在所述电池柜内。

优选地，所述低压电器包括断路器、漏电保护开关、熔断器和直流电源。

优选地，所述充放电控制器、充放电选择器和电池巡检仪均是带液晶显示屏与操作面板的设备，均包括RS232串口和Modbus总线通信接口。

优选地，所述电池组为锂离子电池组。

优选地，所述实验与开发平台还包括PLC系统组件，所述PLC系统组件裸装在所述接线端子旁。

优选地，所述底座上安装有四个轮子。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1)本实用新型提供的实验与开发平台，设备裸装在控制屏的操作面板上，与实际生产和工程项目中的设备完全相同，一方面便于使用者安装与使用，另一方面使实验与技术开发的环境与实际工程项目的工况完全相同，也使学习者更能结合实际进行学习与实训。

2)本实用新型提供的实验与开发平台，一方面根据技术开发与实验的需要灵活的使用其上的设备；另一方面也可以根据教学需要任意选用与组合其上的设备、灵活设置实验与实训项目。根据难易可以提供不同的开发与实验项目。如：原理验证或演示类的储能系统充放电原理与应用的试验与开发、电池巡检原理与应用的试验与开发；充放电电源选择与控制、储能系统运行状态与参数监测的试验与开发；储能系统能量管理的试验与开发，如：电池电压、电池电流、充放电电流、温度等实时监控，电池组与电池柜的电压、电流、安培小时、电压小时等参数监测；电池、电池组与电池柜的荷电状态SOC、寿命状态SOH等项目；同时，还可以进行硬件与软件的认识、硬件配置、硬件接线与安装、软件与硬件调试、实训项目运行调试等的实验与实训；具有RS232串口和Modbus通信接口，可以进行相关通信项目。因此，基于本平台的实验与实训项目设置灵活，能有效促进基于项目的教学实现、执行与推广。

3)本平台使学生从认识设备、选择设备、接线、编程、通信，到调试与运行，进行项目的设计与实现，促进多方面掌握所学的专业知识和专业技能。

4)本平台不仅适合于光伏发电技术的实训，适合于电气、自动化技能，以及综合技能提高性的实训，而且更适合用于工程技术的二次开发与实验。

5)本平台的结构合理，体现人性化、工程化，且设备安装紧凑，节省空间；设计符合专业规范，并设有漏电保护装置和紧急断电开关；采用铝合金型材，美观、牢固。

6)本平台可提供标准输入/输出信号，有4-20mA模拟量信号、开关量信号等，用于实验与开发，也可为其它控制系统提供输入/输出信号；本平台根据实际需要也可配置安装PLC系统组件，具有可扩展的功能。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型的一个实施例中的一种储能监控实验与开发平台的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例中的控制屏和电池柜的结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例中的平台的侧视图；

图4是本实用新型的另一个实施例中的一种储能监控实验与开发平台的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-充放电控制器，2-充放电选择器，3-电池巡检仪，4-低压电器，5-接线端子，6-电池组，7-控制屏，8-底座，9-轮子，10-线槽，11-电池柜，12-散热孔，13-PLC系统组件，401-断路器和漏电保护开关，402-熔断器，403-直流电源。

具体实施方式

图1是本实用新型的一个实施例中的一种储能监控实验与开发平台的结构示意图，如图1所示，本实用新型的一种储能监控实验与开发平台，包括充放电控制器1、充放电选择器2、电池巡检仪3、电池组6、低压电器4与附件、电池柜11、控制屏7与底座8，所述附件包括接线端子5和线槽10。虚线框4内所包括的部件为低压电器，虚线框11内所指部分为电池柜。充放电控制器1、充放电选择器2、电池巡检仪3、低压电器4、接线端子5和电池柜11均安装在控制屏7上，控制屏7安装在底座8上，电池组6安装在电池柜11内。

控制屏7包括上部、中部和下部，控制屏7的上部包括带安装网孔的钢板，该带安装网孔的钢板由上至下依次包括第一裸装部分、第二裸装部分和第三裸装部分，各裸装部分之间设置有线槽10；低压电器4裸装在所述第一裸装部分内，充放电控制器1和电池巡检仪3裸装在所述第二裸装部分内，接线端子5裸装在所述第三裸装部分内。控制屏的中部包括带窗口的安装柜，充放电选择器2安装在所述安装柜内，从该安装柜的窗口可以观察与操作充放电选择器2的液晶显示屏与操作面板。控制屏7的下部包括电池柜11，电池柜11安装在底座8上，电池柜11由型材框架和铁板构成，电池柜11的前后面板上设置有散热孔12，电池组6安装在电池柜11内。

充放电控制器1不仅具有充放电功能，同时可将充电、放电的参数状态显示出来。优选地，其选用工业级设备，带液晶显示屏与操作面板，便于操作；还具有RS232串口和Modbus总线通信接口，在其它实施例中也可具有工业以太网接口或其它通信网络接口。充放电选择器2可根据需要选择充放电控制器1的电源是市电或者光伏等新能源的电源。优选地，其选用工业级设备，带液晶显示屏与操作面板，便于操作；还具有RS232串口和Modbus总线通信接口，在其它实施例中也可具有工业以太网接口或其它通信网络接口。电池巡检仪3可根据需要对电池电压、电池电流、充放电电流等进行实时监控，对电池组的电压、电流、安培小时、电压小时等参数进行监测。优选地，其选用工业级设备，带液晶显示屏与操作面板，便于操作；还具有RS232串口和Modbus总线通信接口，在其它实施例中也可具有工业以太网接口或其它通信网络接口。

作为本实用新型的控制屏7的一个具体实例，如图2和3所示，控制屏7中部的带窗口的安装柜为由2mm钢板构成。电池柜11的面板为2mm铁板，型材框架为30X30mm、60X30mm两种铝合金型材。控制屏7整体由30X30mm、60X30mm两种铝合金型材、2mm钢板、带安装网孔的钢板构成，离地1000mm以上部分为带安装网孔的钢板，安装孔是直径3mm的孔，用于安装设备与器件等；电池柜11安装在底座8上，电池柜11前后开有门，前后面板上设有直径3mm的散热孔12。

本实施例中的实验与开发平台的低压电器4包括断路器和漏电保护开关401、熔断器402、直流电源403、电源插头等器件，如图1所示，均安装在控制屏7上。

本实施例中的实验与开发平台的电池组6为锂离子电池组，在其它实施例中可选用镍氢电池组或其它电池组。作为一种优选实例，该电池组为6节锂离子电池组。

本实施例中的实验与开发平台的底座8上安装有四个轮子9，底座使整个控制屏7起稳定作用，在底座8上安装在4个轮子9，便于移动。

本实用新型提供的实验与开发平台，设备裸装在控制屏的操作面板上，与实际生产和工程项目中的设备完全相同，一方面便于使用者安装与使用，另一方面使实验与技术开发的环境与实际工程项目的工况完全相同，也使学习者更能结合实际进行学习与实训。

本实用新型提供的实验与开发平台，一方面根据技术开发与实验的需要灵活的使用其上的设备；另一方面也可以根据教学需要任意选用与组合其上的设备、灵活设置实训项目。根据难易可以提供不同的开发与实验项目。如：原理验证或演示类的储能系统充放电原理与应用的试验与开发、电池巡检原理与应用的试验与开发；充放电电源选择与控制、储能系统运行状态与参数监测的试验与开发；储能系统能量管理的试验与开发，如：电池电压、电池电流、充放电电流、温度等实时监控，电池组与电池柜的电压、电流、安培小时、电压小时等参数监测；电池、电池组与电池柜的荷电状态SOC、寿命状态SOH等项目；同时，还可以进行硬件与软件的认识、硬件配置、硬件接线与安装、软件与硬件调试、实训项目运行调试等的实验与实训；具有RS232串口和Modbus通信接口，可以进行相关通信项目。因此，基于本平台的实训项目设置灵活，能有效促进基于项目的教学实现、执行与推广。

本实用新型提供的实验与开发平台，使学生从认识设备、选择设备、接线、编程、通信，到调试与运行，进行项目的设计与实现，促进多方面掌握所学的专业知识和专业技能。不仅适合于光伏发电技术的实训，适合于电气、自动化技能，以及综合技能提高性的实训，而且更适合用于工程技术的二次开发与实验。本平台结构合理，体现人性化、工程化，且设备安装紧凑，节省空间；设计符合专业规范，并设有漏电保护装置和紧急断电开关；采用铝合金型材，美观、牢固。

作为本实用新型的一种储能监控实验与开发平台的另一个实施例，如图4所示，该实验与开发平台还包括PLC系统组件13，该PLC系统组件13裸装在接线端子5旁。

本实用新型提供的实验与开发平台可以提供标准输入/输出信号，包括4-20mA模拟量信号、开关量信号等，用于实验与开发；也可作为对象，为其它控制系统提供输入/输出信号；本平台根据实际需要也可扩展性地配置安装PLC系统组件，上述的4-20mA模拟量信号等信号均可接入PLC系统组件。此时的储能监控实验与开发平台是带控制系统的，是个独立的实训装置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种储能监控实验与开发平台，其特征在于，包括充放电控制器、充放电选择器、电池巡检仪、电池组、低压电器与附件、电池柜、控制屏与底座，所述附件包括接线端子和线槽，所述控制屏安装在所述底座上；

所述控制屏包括上部、中部和下部，所述控制屏的上部包括带安装网孔的钢板，所述带安装网孔的钢板由上至下依次包括第一裸装部分、第二裸装部分和第三裸装部分，各裸装部分之间设置有线槽；所述低压电器裸装在所述第一裸装部分内，所述充放电控制器和电池巡检仪裸装在所述第二裸装部分内，所述接线端子裸装在所述第三裸装部分内；

所述控制屏的中部包括带窗口的安装柜，所述充放电选择器安装在所述安装柜内；

所述控制屏的下部包括电池柜，所述电池柜安装在所述底座上，所述电池柜由型材框架和铁板构成，所述电池柜的前后面板上设置有散热孔，所述电池组安装在所述电池柜内。

2.根据权利要求1所述的实验与开发平台，其特征在于，所述低压电器包括断路器、漏电保护开关、熔断器和直流电源。

3.根据权利要求1所述的实验与开发平台，其特征在于，所述充放电控制器、充放电选择器和电池巡检仪均是带液晶显示屏与操作面板的设备，均包括RS232串口和Modbus总线通信接口。

4.根据权利要求1所述的实验与开发平台，其特征在于，所述电池组为锂离子电池组。

5.根据权利要求1所述的实验与开发平台，其特征在于，所述实验与开发平台还包括PLC系统组件，所述PLC系统组件裸装在所述接线端子旁。

6.根据权利要求1-5任一所述的实验与开发平台，其特征在于，所述底座上安装有四个轮子。