[发明专利]一种便携式物联网模拟电站

说明书

技术领域

本发明属于电气实验教学技术领域，具体涉及一种便携式物联网模拟电站。

背景技术

太阳是一个巨大无尽的洁净能源中心，开发利用太阳能，使之成为能源体系中重要的替代能源可以说是人类能源战略上的终极理想。发展到现代，太阳能的利用已日益广泛。太阳能电站是利用太阳能电池组件将光能转化为电能的装置，是地球的清洁能源和可再生能源，因此对太阳能电站的研究为人类的重要课题之一。然而在物理教学和实验中有关太阳能发电的仪器设备几乎为零。

专利一种轻型便携式电站(公开号：CN201204395)公开了一种包括防护箱体，在防护箱体内设有发电机、柴油机和排风扇，发电机和柴油机进行偶合组成发电机组，发电机组固定在防护箱体底部的减震底座上，在防护箱体上设有控制屏，控制屏通过支架固定在防护箱体的内壁，在防护箱体底面通过托盘固定有蓄电池。该专利实现了一种结构简单并且便于携带的小型电站，但该便携电站是通过发电机和柴油机对蓄电池进行充电，不符合清洁能源要求，不利于教学实验推广使用并且不能达到对太阳能电站的课题研究要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式物联网模拟电站，结构简单操作方便，实现对太阳能电站的全面模拟，适用于各种对太阳能电站的实验和教学研究。

本发明提供了如下的技术方案：

一种便携式物联网模拟电站，包括机柜和设在所述机柜内的模拟电站内部系统，所述机柜上端设有支撑板，所述支撑板上设有若干太阳能电池板，所述机柜正面设有数据显示表、人机交互显示器和若干开关；

所述模拟电站内部系统包括采集检测单元、控制单元、负载通讯单元和电力单元，所述采集检测单元包括若干光伏测量板，所述光伏测量板和所述太阳能电池板一一对应连接，所述控制单元包括相互连接的串并联自动控制板、主控板和MPPT光伏控制板，所述串并联自动控制板连接所述光伏测量板，所述主控板分别连接所述人机交互显示器和所述数据显示表，所述负载通讯单元包括直流负载、交流负载、RTU-GPRS和GPS模块，所述直流负载连接所述MPPT光伏控制板，所述RTU-GPRS和所述GPS模块分别连接所述主控板，所述电力单元包括蓄电池和逆变器，所述蓄电池分别连接所述MPPT光伏控制板和所述逆变器，所述逆变器连接所述交流负载；所述主控板、所述逆变器、所述直流负载和所述交流负载分别连接对应的所述开关。

优选的，所述数据显示表包括电压表、电流表和单相多功能表，所述电压表连接所述蓄电池，显示蓄电池电压，所述电流表连接所述直流负载，显示所述直流负载的电流，所述单相多功能表连接所述逆变器，显示所述逆变器的电压、电流和频率。

优选的，所述开关包括总电源开关、逆变电源开关、直流负载开关和交流负载开关，所述总电源开关连接所述主控板，控制启停整个系统，所述逆变电源开关连接所述逆变器，控制所述逆变器，所述直流负载开关连接所述直流负载，所述交流负载开关连接所述交流负载，控制负载连接导通。

优选的，所述直流负载包括直流LED灯和直流风扇，所述直流LED灯和所述直流风扇分别连接所述MPPT光伏控制板和直流负载开关，对直流负载进行控制和保护。

优选的，所述交流负载包括交流报警灯、变频器和电动机，所述交流报警灯和所述变频器分别连接所述逆变器和所述交流负载开关，所述变频器连接所述电动机，控制所述电机启停。

优选的，所述主控板、所述串并联自动控制板、所述MPPT光伏控制板和所述人机交互显示器之间的连接采用RS485总线通信，所述主控板和所述RTU-GPRS之间的连接采用RS232通信连接，所述人机交互显示器和所述RTU-GPRS上设有以太接口，通过所述以太接口实现与上机位通信连接。

优选的，所述机柜与所述支撑板之间设有可伸缩支架，所述支撑板可通过所述支架收回至所述机柜两侧。所述支撑板两侧设有锁扣，所述支撑板收回所述机柜两侧时，关闭所述锁扣，可防止所述支撑板滑出。

优选的，所述机柜下设有若干对称分布的脚轮，所述机柜上设有脚轮刹车开关，所述脚轮刹车开关连接所述脚轮，实现对脚轮的锁定控制，防止机柜位置选定后的晃动。