CN216285516U - 一种飞轮储能产品测试实验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及飞轮储能技术领域，公开了一种飞轮储能产品测试实验平台，包括交流电源、直流电源、飞轮产品测试工位，交流电源、直流电源均通过自动切换开关与每个飞轮储能产品电性连接；还包括与每个飞轮储能产品输出端连接的交流负载和直流负载；每个飞轮产品测试工位上均设置有检测传感器，传感器均与PLC主控单元通讯连接。本实用新型的测试平台具备交流、直流充电回路和交流、直流放电回路，可以测试不同电源类型驱动的飞轮储能产品和利用不同的负载对飞轮电机进行放电测试，具有多个飞轮产品测试工位，能同时对多台飞轮储能产品进行测试，也能通过控制每个飞轮产品测试工位的自动切换开关进行单个飞轮储能产品的测试。

Description

一种飞轮储能产品测试实验平台

技术领域

本实用新型涉及飞轮储能技术领域，尤其涉及一种飞轮储能产品测试实验平台。

背景技术

飞轮储能系统作为一个可灵活调控的有功源，主动参与系统的动态行为，并能在扰动消除后缩短暂态过渡过程，使系统迅速恢复稳定状态。飞轮储能系统主要由飞轮转子、轴承、一体化电动/发电互逆式双向电机、电子电力转换器等组成。一体化电动/发电互逆式双向电机实现电能与高速飞轮机械能转换。电能通过电力转换器驱动电机，飞轮加速储能；之后，电机恒定运转直至接收释能控制信号；高速飞轮拖动电机发电释能，经转换器输出适于负载的电流与电压。飞轮储能做为一种新兴的、环保的新能源电源，有广阔的应用前景。

在飞轮储能产品研发、测试、验证过程中，需要配合使用研发测试平台。现有的飞轮储能产品测试平台虽然具备飞轮储能产品充电、放电功能，但是有些只具备交流、直流输入电源中的一种，或只具备交流、直流输出负载中的一种，无法满足测试飞轮储能产品性能的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种飞轮储能产品测试实验平台，本测试平台具备交流、直流充电回路和交流、直流放电回路，可以测试不同电源类型驱动的飞轮储能产品和利用不同的负载对飞轮电机进行放电测试，具有多个飞轮产品测试工位，能同时对多台飞轮储能产品进行测试，也能通过控制每个飞轮产品测试工位的自动切换开关进行单个飞轮储能产品的测试。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种飞轮储能产品测试实验平台，包括并联设置的交流电源和直流电源，以及多个用于安装飞轮储能产品并测试飞轮储能产品的性能的飞轮产品测试工位，交流电源、直流电源均通过自动切换开关与每个飞轮储能产品的输入端电性连接；还包括交流负载和直流负载，交流负载通过整流逆变单元、自动切换开关与每个飞轮储能产品的输出端电性连接，直流负载直接通过自动切换开关与每个飞轮储能产品的输出端电性连接；每个飞轮产品测试工位上均设置有检测飞轮储能产品电流、电压、飞轮转速、真空度、温度以及振动值的传感器，传感器均与PLC主控单元通讯连接，PLC主控单元用于设置飞轮储能产品的超温保护阈值、过压保护阈值、过流保护阈值、真空保护阈值和振动超限保护阈值，并根据传感器传递的数据是否超限进行自动切换开关的启闭控制。

进一步地，交流电源、直流电源的输出端均通过断路器与自动切换开关的输入端电性连接。

进一步地，交流电源包括市电系统和油机发电机，市电系统、油机发电机均通过切换机构与自动切换开关输入端电性连接。

进一步地，至少有一个飞轮产品测试工位安装于温度控制室内。

进一步地，还包括与PLC主控单元通讯连接的HMI监控单元，HMI监控单元用于实现人机交互、显示检测的相关数据，并根据工作人员的操作指令传递控制信号至PLC主控单元。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.本测试平台具备交流、直流充电回路和交流、直流放电回路，可以测试不同电源类型驱动的飞轮储能产品和利用不同的负载对飞轮电机进行放电测试，具有多个飞轮产品测试工位，能同时对多台飞轮储能产品进行测试，也能通过控制每个飞轮产品测试工位的自动切换开关进行单个飞轮储能产品的测试。

2.本实用新型满足了单台或多台飞轮储能产品的研发、测试工作；通过配置高低温测试工位，实现了飞轮储能产品在-40℃～80℃环境中的测试，检测了电器元件及飞轮本体的耐高低温性能，确保了飞轮储能产品的稳定可靠运行。

3.测试平台具备模拟用户现场实际使用环境的效果，并能够提供有效保护；测试平台具备交流阻性负载、直流阻性负载和感性负载，可以适应用户的不同负载形态。

附图说明

图1为本实施例中一种飞轮储能产品测试实验平台结构示意图；

其中：1、交流电源；2、直流电源；3、飞轮产品测试工位；4、自动切换开关；5、交流负载；6、直流负载；7、整流逆变单元；8、PLC主控单元；9、断路器；10、市电系统；11、油机发电机；12、切换机构；13、温度控制室；14、HMI监控单元。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。

实施例：

如图1所示，一种飞轮储能产品测试实验平台，包括并联设置的交流电源1和直流电源2，以及多个用于安装飞轮储能产品并测试飞轮储能产品的性能的飞轮产品测试工位3，交流电源1、直流电源2均通过自动切换开关4与每个飞轮储能产品的输入端电性连接；还包括交流负载5和直流负载6，交流负载5通过整流逆变单元7、自动切换开关4与每个飞轮储能产品的输出端电性连接，直流负载6直接通过自动切换开关4与每个飞轮储能产品的输出端电性连接；每个飞轮产品测试工位3上均设置有检测飞轮储能产品电流、电压、飞轮转速、真空度、温度以及振动值的传感器，传感器均与PLC主控单元8通讯连接，PLC主控单元8用于设置飞轮储能产品的超温保护阈值、过压保护阈值、过流保护阈值、真空保护阈值和振动超限保护阈值，并根据传感器传递的数据是否超限进行自动切换开关4的启闭控制。

在本实施例中，本测试平台的供电方式采用交流电源1或直流电源2，使得每个测试平台都具备交流、直流输入接口，负载也设置有交流负载5或直流负载6，通过自动切换开关4的控制实现交流负载5或直流负载6的切换和测试；因飞轮储能产品输出为直流电源2，因此交流负载5需通过整流逆变单元7的整流/逆变器进行转换后在输入至交流负载5。本测试平台具备交流、直流充电回路和交流、直流放电回路，可以测试不同电源类型驱动的飞轮储能产品和利用不同的负载对飞轮电机进行放电测试，具有多个飞轮产品测试工位3，能同时对多台飞轮储能产品进行测试，也能通过控制每个飞轮产品测试工位3的自动切换开关4进行单个飞轮储能产品的测试。

同时，本实用新型具有保护功能，具备超温保护功能、过压保护功能、过流保护功能、真空保护功能和振动超限保护功能；通过设置PLC主控单元8的各种阈值，当对应的传感器检测到的相关数据超过阈值时，就会触发自动切换开关4断开，起到保护飞轮储能产品的作用。

本实施例中，交流电源1、直流电源2的输出端均通过断路器9与自动切换开关4的输入端电性连接。断路器9设置在交流电源1、直流电源2的输出端与自动切换开关4之间，需要使用哪一种电源就闭合对应的断路器9，不需要使用的则始终处于断路状态，不会产生干扰，可以进一步起到保护的作用。

本实施例中的交流电源1包括市电系统10和油机发电机11，市电系统10、油机发电机11均通过切换机构12与自动切换开关4输入端电性连接。采用市电和油机发电机11进行切换使用，当某一交流电源1出现断路时，可以及时地通过切换机构12切换至另一个交流电源1，确保飞轮储能产品测试过程不易产生长时间中断的问题。

至少有一个飞轮产品测试工位3安装于温度控制室13内，位于温度控制室13内的飞轮产品测试工位3形成高低温测试工位，温度控制室13内设置有加热机构和制冷机构；本实施例通过配置高低温测试工位，实现了飞轮储能产品在-40℃～80℃环境中的测试，检测了电器元件及飞轮本体的耐高低温性能，确保了飞轮储能产品的稳定可靠运行。本实施例给出了6个飞轮产品测试工位3的情况，通过将其中的两个配置为高低温测试工位，既可以测试环境改变后飞轮储能产品运行参数对比情况，两个高低温测试工位之间也可以相互校验，确保检测数据的准确性。

还包括与PLC主控单元8通讯连接的HMI监控单元14，HMI监控单元14用于实现人机交互、显示检测的相关数据，并根据工作人员的操作指令传递控制信号至PLC主控单元8。本实施例通过硬件线路和软件程序配合，实现飞轮储能产品的研发测试工作，协调控制多台工位飞轮储能产品的充放电。通过HMI监控单元14进行人机交互，设置保护参数，显示飞轮储能产品状态参数能完成飞轮储能产品各转速段的振动值调校，飞轮储能产品单机充电性能测试、放电性能测试以及飞轮储能产品并机放电性能测试。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本实用新型的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种飞轮储能产品测试实验平台，其特征在于：包括并联设置的交流电源(1)和直流电源(2)，以及多个用于安装飞轮储能产品并测试飞轮储能产品的性能的飞轮产品测试工位(3)，所述交流电源(1)、所述直流电源(2)均通过自动切换开关(4)与每个飞轮储能产品的输入端电性连接；还包括交流负载(5)和直流负载(6)，所述交流负载(5)通过整流逆变单元(7)、自动切换开关(4)与每个所述飞轮储能产品的输出端电性连接，所述直流负载(6)直接通过自动切换开关(4)与每个所述飞轮储能产品的输出端电性连接；每个飞轮产品测试工位(3)上均设置有检测飞轮储能产品电流、电压、飞轮转速、真空度、温度以及振动值的传感器，所述传感器均与PLC主控单元(8)通讯连接，所述PLC主控单元(8)用于设置飞轮储能产品的超温保护阈值、过压保护阈值、过流保护阈值、真空保护阈值和振动超限保护阈值，并根据传感器传递的数据是否超限进行自动切换开关(4)的启闭控制。

2.根据权利要求1所述的一种飞轮储能产品测试实验平台，其特征在于：所述交流电源(1)、所述直流电源(2)的输出端均通过断路器(9)与自动切换开关(4)的输入端电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种飞轮储能产品测试实验平台，其特征在于：所述交流电源(1)包括市电系统(10)和油机发电机(11)，所述市电系统(10)、所述油机发电机(11)均通过切换机构(12)与自动切换开关(4)输入端电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种飞轮储能产品测试实验平台，其特征在于：至少有一个飞轮产品测试工位(3)安装于温度控制室(13)内。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种飞轮储能产品测试实验平台，其特征在于：还包括与PLC主控单元(8)通讯连接的HMI监控单元(14)，所述HMI监控单元(14)用于实现人机交互、显示检测的相关数据，并根据工作人员的操作指令传递控制信号至PLC主控单元(8)。

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