太陽能并網光伏體驗箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能并網光伏體驗箱，其結構包括連接導線、箱體和箱蓋；所述連接導線一端設有插頭連接件I，另一端設有接線端子；所述箱體和所述箱蓋鉸接連接，所述箱體內側設有控制面板，所述箱蓋內側設有太陽能電池組件；所述控制面板上設有插頭連接件II、直流接線排、降壓模塊、微型并網逆變器、光源、開關和顯示電表。本實用新型將并網系統運行所需部件集中于一個體驗箱中，攜帶方便，并網運行情況一目了然，便于對初學者講解并網光伏發電系統的實際運行情況和運行原理，不僅可以作為教學中的實訓裝置，還可作為企業推廣并網光伏發電的有效宣傳工具。
【專利說明】
太陽能并網光伏體驗箱
技術領域
[0001]本實用新型涉及分布式并網光伏發電技術領域，具體的說是一種太陽能并網光伏體驗箱，用于進行太陽能分布式并網光伏發電工作原理演示，是一種可移動式的并網發電系統實訓裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的高速發展，環境污染的問題日趨嚴重，我國中東部地區經濟較發達，環境污染問題也相對較為嚴重。特別是京津冀、長三角、珠三角等地區，個別城市每年出現霧霾天氣的天數超過2 O O天。據統計，我國東部地區面積僅占我國國土面積的8 %左右，卻消耗了全國近半的煤炭、石油、鋼鐵、水泥等資源，形成了大量的二氧化硫、氮氧化物和煙塵等環境污染物的排放。同時我國中東部地區又是太陽光照較強的地區，分布式光伏發電的推廣應用將有效緩解我國能源消耗對燃煤的依賴，是減少排放的有效手段。優化現有能源結構，充分利用太陽能資源替代和減少化石能源消費迫在眉睫。為此，國家能源局加大分布式光伏的推廣力度。國家正在逐步的將重心從之前的大型地面光伏電站轉向分布式光伏發電方向，越來越多的光伏企業也加入分布式并網光伏的推廣中。
[0003]但是，很多人對分布式并網光伏原理不清楚，對于非專業人員來說，并網光伏運行原理講解起來不易理解，他們更想看到的是一個真實的運行系統，理論和實際聯系起來學習更容易。而現實中實際運行的小型分布式系統至少也要2kW以上，讓每個初學者能看到實際運行系統幾乎很難實現，而技術院校的實驗平臺又是非移動性的。
[0004]分布式光伏發電特指在用戶場地附近建設，運行方式以用戶側自發自用、多余電量上網，且在配電系統平衡調節為特征的光伏發電設施。分布式光伏發電特指采用光伏組件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。它是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近并網，就近轉換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規模光伏電站的發電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。
[0005]目前應用最為廣泛的分布式光伏發電系統，是建在城市建筑物屋頂的光伏發電項目。該類項目必須接入公共電網，與公共電網一起為附近的用戶供電。
【實用新型內容】
[0006]針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種太陽能并網光伏體驗箱，該裝置將并網系統運行所需部件集中于一個體驗箱中，形成一種太陽能分布式并網光伏發電工作原理演示系統，作為教學中的實訓裝置和推廣并網光伏發電的有效宣傳工具，利于初學者快速理解并網光伏發電的運行原理。
[0007]本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案包括:太陽能并網光伏體驗箱，包括連接導線、箱體和箱蓋;所述連接導線一端設有插頭連接件I，另一端設有接線端子;所述箱體和所述箱蓋鉸接連接，所述箱體內側設有控制面板，所述箱蓋內側設有太陽能電池組件;所述控制面板上設有插頭連接件I1、直流接線排、降壓模塊、微型并網逆變器、光源、開關和顯不電表；
[0008]所述太陽能電池組件的輸出端與所述接線端子對接，所述插頭連接件II與所述插頭連接件I對接;所述插頭連接件II的正負極接入所述直流接線排的兩個電極中，所述直流接線排通過所述開關分別與所述降壓模塊和所述微型并網逆變器的輸入端相連接，所述降壓模塊的輸出端與所述光源相連接，所述微型并網逆變器的輸出端與所述顯示電表的輸入端相連接。
[0009]為提高裝置的安全性，進一步的技術方案為:還包括漏電保護插頭，所述漏電保護插頭通過所述控制面板上的穿線孔引出，所述漏電保護插頭連接所述顯示電表的輸出端。
[0010]為減輕裝置的整體重量，便于裝置的攜帶，進一步的技術方案為:所述的箱體和箱蓋由鋁合金構成，所述箱體的底部設有拉桿，所述箱體的側面設有提手。
[0011]進一步的技術方案為:所述插頭連接件I為航空插頭母頭，所述插頭連接件II為航空插頭公頭，所述接線端子為子彈型公母接頭。
[0012]進一步的技術方案為:所述太陽能電池組件的正面設有TPT膜，背面設有PCB板，邊緣處設有鋁合金U型槽作為邊框。PCB板為印刷電路板，TPT膜為聚氟乙烯復合膜，TPT膜兩邊是聚氟乙烯膜(PVF)，中間是聚對苯二甲酸乙醇酯膜(PET)，起到保護太陽能電池組件的作用，正面使用透明的TPT膜代替常規的鋼化玻璃，大幅減輕重量，簡易便攜。設置鋁合金U型槽邊框，減輕重量的同時可以作為裝置。
[0013]進一步的技術方案為:所述降壓模塊為36V轉12V電源轉換器。
[0014]進一步的技術方案為:所述直流接線排的正極輸出端并聯出兩個接線端，分別為接線端I和接線端II;所述直流接線排的負極輸出端并聯出兩個接線端，分別為接線端III和接線端IV。
[0015]進一步的技術方案為:所述的開關為三檔旋轉開關，所述開關上設有輸入端1、輸入端I1、輸出端I和輸出端II，所述輸入端I與輸出端I相連通，所述輸入端II與輸出端II相連通。
[0016]進一步的技術方案為:所述接線端I接入輸入端I，所述接線端II接入輸入端II，所述輸出端I與所述降壓模塊的輸入正極端相連接，所述輸出端II與所述微型并網逆變器的輸入正極端相連接;所述接線端III與所述降壓模塊的輸入負極端相連接，所述接線端IV與所述微型并網逆變器的輸入負極端相連接。
[0017]進一步的技術方案為:所述的顯示電表上設有液晶顯示屏和觸摸按鍵。
[0018]本實用新型的有益效果是:本實用新型將并網系統運行所需部件集中于一個體驗箱中，體積小、重量輕、攜帶方便，可作為企業大力推行并網光伏發電宣傳工具及教學演示，利于初學者理解并網光伏運行原理。其操作簡單，可使被培訓人員隨時可以理論聯系實際。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例的外部結構示意圖；
[0020]圖2為圖1的俯視圖；
[0021]圖3為圖1的右視圖；
[0022]圖4為圖1的左視圖；
[0023]圖5為本實用新型實施例的內部結構示意圖；
[0024]圖6為本實用新型實施例連接導線的結構示意圖；
[0025]圖7為本實用新型實施例的運行原理圖。
[0026]圖中:I外箱，2控制面板，3航空插頭公頭，4直流接線排，5降壓模塊，6微型并網逆變器，7光源，8旋轉開關，9顯示電表，10漏電保護插頭，11太陽能電池組件，12航空插頭母頭，13連接導線，14子彈型公母接頭，15市電電網。
【具體實施方式】
[0027]下面結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的描述:
[0028]如圖1?圖4所示，太陽能并網光伏體驗箱，包括外箱I和連接導線13，所述外箱I包括箱體和箱蓋，箱體和箱蓋鉸接連接，所述箱體內側設有控制面板2，所述箱蓋內側設有太陽能電池組件11。所述的外箱I為鋁合金拉桿箱，外箱I的側面設有提手。
[0029]連接導線13的結構如圖6所示，連接導線13采用2*1.5護套線，長度為2m，連接導線13—端設有航空插頭母頭12，另一端設有子彈型公母接頭14。
[0030]太陽能電池組件11包括六塊太陽能電池板，每兩塊太陽能電池板相對放于箱蓋內，每塊太陽能電池板的峰值功率約為18W，峰值電壓約為6.42V，峰值電流約為2.81A，并網光伏體驗箱系統直流輸入電壓為36V，因此需要串聯六塊太陽能電池板。太陽能電池板背面以PCB板作為背板，代替常規組件上的TPT;正面使用透明TPT代替鋼化玻璃，大幅度減輕重量，簡易便攜;使用鋁合金U型槽作為邊框，減輕重量的同時可以作為裝飾。
[0031]控制面板2的結構如圖5所示，控制面板2的正面鑲嵌航空插頭公頭3、微型并網逆變器6、顯示電表9、光源7和旋轉開關8，控制面板2的背面通過十字盤頭螺釘固定直流接線排4和降壓模塊5，通過控制面板2上的穿線孔引出漏電保護插頭10。
[0032]微型并網逆變器6的具體參數和功能如下:寬電壓輸入:22_50VDC;多頻率輸出功能，可適用于50Hz、/60Hz頻率的AC交流電，頻率范圍45 50 54\55 60 64Hz;輸出純正弦波；恒流、恒功率；電網有故障時自動關閉輸出；最大功率點追蹤(MPPT);輸出220V交流電的逆變器可使用的電網電壓范圍:180V-262V，50/60Hz。
[0033]顯示電表9采用液晶顯示電表，屏幕全數字化操作，彩色數碼顯示。觸摸按鍵操作方便；電流顯示單位智能切換，電流小于IA時顯示單位為mA。電能顯示單位智能切換，電能小于IkWh時顯示單位Wh，小數點后兩位，大于IkWh時顯示單位為kWh，小數點后位數隨測量結果而變化，小數點最多四位。有電量清零功能。電度計量表功能包含:功率測量、電壓測量、電流測量、功率因數測量、碳排放測量、年用電量測量、電能測量、頻率測量、累計用電時間顯示。
[0034]降壓模塊5采用36V轉12V電源轉換器。輸入電壓:DC15V-58V，輸出電壓:DC12V，輸出電流1.5A，轉換率大于90%，有過流、過壓、過溫保護，障礙排除后自動恢復工作，工作溫度:-40 cC-85 cC ο
[0035]旋轉開關8為三檔式旋轉開關，兩常開中間斷；安裝孔徑Φ22mm，旋鈕壽命:5200次，絕緣電阻2 50ΜΩ，接觸電阻^ 50πιΩ。
[0036]直流接線排4采用柵欄接線ΤΒ-1504式接線端子;光源7采用LED直流光源，1W/12V;漏電保護插頭10的參數為:220V、10Α。
[0037]下面對于本實施例的接線情況進行說明:
[0038]六塊太陽能電池板相互之間串聯，串聯后的輸出端分別與連接導線13的子彈型公母接頭14對接，連接導線13的航空插頭母頭12與鑲嵌在控制板2上的航空插頭公頭3相對接。
[0039]航空插頭公頭3的正負極接直流接線排的兩個電極中(直流正負極輸入端)，正極接正極，負極接負極，直流接線排4的正極輸出端并聯出兩個接線端，分別為接線端I和接線端II;直流接線排4的負極輸出端并聯出兩個接線端，分別為接線端III和接線端IV。旋轉開關8上設有輸入端1、輸入端I1、輸出端I和輸出端II，所述輸入端I與輸出端I相連通，所述輸入端II與輸出端II相連通。
[0040]直流接線排4引出的接線端I接入旋轉開關8的輸入端I，直流接線排4引出的接線端11接入旋轉開關8的輸入端11，旋轉開關8的輸出端I與降壓模塊5的輸入正極端相連接，旋轉開關8的輸出端II與微型并網逆變器6的輸入正極端相連接。
[0041]直流接線排4的負極端并聯出的接線端III和接線端IV，一個與降壓模塊5的輸入負極端相連接，另一個與微型并網逆變器6的輸入負極端相連接。降壓模塊5的輸出端正負極與光源7的正負極相接。
[0042]微型并網逆變器6的交流輸出端與顯示電表9的輸入端相連接，顯示電表9的輸出端接漏電保護插頭10。
[0043]為便于對本實用新型的理解，下面結合一個運行過程對本實用新型作進一步的描述:
[0044]如圖7所示，六塊太陽能電池板相互串聯，形成太陽能方陣，太陽能方陣在陽光的照射下產生直流電，直流電通過旋轉開關8可分為兩個電流通路。電流通路1:將旋轉開關8撥至太陽能直流供電端，電流經過降壓模塊5，將直流電的高電壓轉換為低電壓供給直流光源7。光源燈亮，證明太陽能電池組件11發電正常。電流通路I1:將旋轉開關8撥至太陽能并網發電端，電流經過微型并網逆變器6，將直流電逆變成220V交流電并通過顯示電表9，與市電電網15相連接。顯示電表9可以顯示太陽能方陣上傳電網的電量、電壓、電流及頻率、碳排放量等參數，以此說明太陽能電池組件11發出的電可以正常上傳至電網。太陽能分布式并網光伏發電主要由太陽能電池組件、并網逆變器、電表等器件構成。
[0045]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不是本實用新型的全部實施例，不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
[0046]除說明書所述技術特征外，其余技術特征均為本領域技術人員已知技術，為了突出本實用新型的創新特點，上述技術特征在此不再贅述。
【主權項】
1.太陽能并網光伏體驗箱，其特征是，包括連接導線、箱體和箱蓋;所述連接導線一端設有插頭連接件I，另一端設有接線端子;所述箱體和所述箱蓋鉸接連接，所述箱體內側設有控制面板，所述箱蓋內側設有太陽能電池組件;所述控制面板上設有插頭連接件I1、直流接線排、降壓模塊、微型并網逆變器、光源、開關和顯示電表； 所述太陽能電池組件的輸出端與所述接線端子對接，所述插頭連接件II與所述插頭連接件I對接;所述插頭連接件II接入所述直流接線排中，所述直流接線排通過所述開關分別與所述降壓模塊和所述微型并網逆變器的輸入端相連接，所述降壓模塊的輸出端與所述光源相連接，所述微型并網逆變器的輸出端與所述顯示電表的輸入端相連接。2.根據權利要求1所述的太陽能并網光伏體驗箱，其特征是，還包括漏電保護插頭，所述漏電保護插頭通過所述控制面板上的穿線孔引出，所述漏電保護插頭連接所述顯示電表的輸出端。3.根據權利要求1所述的太陽能并網光伏體驗箱，其特征是，所述的箱體和箱蓋由鋁合金構成，所述箱體的底部設有拉桿，所述箱體的側面設有提手。4.根據權利要求1所述的太陽能并網光伏體驗箱，其特征是，所述插頭連接件I為航空插頭母頭，所述插頭連接件II為航空插頭公頭，所述接線端子為子彈型公母接頭。5.根據權利要求1所述的太陽能并網光伏體驗箱，其特征是，所述太陽能電池組件的正面設有TPT膜，背面設有PCB板，邊緣處設有鋁合金U型槽作為邊框。6.根據權利要求1所述的太陽能并網光伏體驗箱，其特征是，所述降壓模塊為36V轉12V電源轉換器。7.根據權利要求1所述的太陽能并網光伏體驗箱，其特征是，所述直流接線排的正極輸出端并聯出兩個接線端，分別為接線端I和接線端II;所述直流接線排的負極輸出端并聯出兩個接線端，分別為接線端III和接線端IV。8.根據權利要求7所述的太陽能并網光伏體驗箱，其特征是，所述的開關為三檔旋轉開關，所述開關上設有輸入端1、輸入端I1、輸出端I和輸出端II，所述輸入端I與輸出端I相連通，所述輸入端II與輸出端II相連通。9.根據權利要求8所述的太陽能并網光伏體驗箱，其特征是，所述接線端I接入輸入端I，所述接線端II接入輸入端II，所述輸出端I與所述降壓模塊的輸入正極端相連接，所述輸出端II與所述微型并網逆變器的輸入正極端相連接;所述接線端III與所述降壓模塊的輸入負極端相連接，所述接線端IV與所述微型并網逆變器的輸入負極端相連接。10.根據權利要求1所述的太陽能并網光伏體驗箱，其特征是，所述的顯示電表上設有液晶顯不屏和觸摸按鍵。
【文檔編號】G09B23/18GK205429764SQ201620262572
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月31日
【發明人】鄧敬蓮, 司紀強, 周圣文, 朱金才
【申請人】皇明潔能控股有限公司