一种光伏发电科普演示系统技术方案

本申请公开了一种光伏发电科普演示系统，包括：控制器组件，与控制器组件分别电性连接的光源组件、光伏电源组件和并网逆变组件；其中，光源组件用于模拟光照位置变化和光照强度变化；光伏电源组件用于在控制器组件的控制下，自动跟踪光照位置变化，模拟光伏发电电流动态变化；并网逆变组件用于模拟光伏发电电流由直流到交流的变化过程。本申请中动态展示了光伏发电从太阳能到电能的全过程，可演示光照强度跟踪、光照位置跟踪、并网逆变控制过程，演示过程中可模拟光伏发电电流动态变化，这样开展光伏发电技术原理科普教育，可以帮助广大青少年了解光伏发电详细过程，学习新能源光伏发电知识，培养节约能源意识。

A photovoltaic power generation science demonstration system

The invention discloses a photovoltaic science demonstration system, including: the controller component, and controller components are respectively connected electric light source components, photovoltaic power grid connected inverter components and components; the light source component is used to simulate the light position changes and the changes of light intensity; photovoltaic power components used in the control of a controller component, automatic tracking the light position changes, simulation of photovoltaic grid connected inverter current dynamic change; component is used to simulate PV current from DC to AC the change process. The application of dynamic show the whole process of photovoltaic power generation from solar energy to electrical energy, which can demonstrate the light intensity of light tracking, tracking, grid connected inverter control, simulation of photovoltaic current dynamic changes can be demonstrated in the process of carrying out such photovoltaic technology principle of science education, can help the majority of young people understand the detailed process of photovoltaic power generation the new energy photovoltaic power generation, learning knowledge, cultivate awareness of energy conservation.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏发电科普演示系统
本技术涉及新能源科普展品领域，特别是涉及一种光伏发电科普演示系统。
技术介绍
能源直接关系到国家安全战略，能源危机逐渐显现，加强新能源的开发利用是未来能源发展的必经之路，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的新能源，光伏发电是一种利用太阳能转化为电能的技术，具有巨大的开发利用价值。为提高全民光伏新能源的利用意识,开展光伏发电科普教育具有重要的现实意义。科普展品是科普教育的载体，直接决定科普的效果。现有光伏科普展品多为科普光伏发电应用场景，缺乏光伏技术原理科普，现有科普展品主要从光伏应用的场景从发，科普光伏发电的应用场景，帮助青少年了解光伏发电的应用情况，主要的展品为光伏电站模型、屋顶光伏模型、光伏路灯等，这类展品设计方案为采用静态光源模型、电池板模型组件、逆变器模型、应用场景模型组件(例如：房屋模型、光伏电站模型、路灯模型等)构成一个整体，系统为静态展示，展示功能单一，只能宏观展现光伏发电的应用情况，无法科普光伏发电原理、科普价值不高；现有科普模型为静态模型，无法动态演示，展示效果不强；现有科普模型无人机交互界面，受众无法操作，缺乏互动性。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种光伏发电科普演示系统，动态展示了光伏发电从太阳能到电能的全过程，可演示光照强度跟踪、光照位置跟踪、并网逆变控制过程，培养青少年探索光伏新能源兴趣。其具体方案如下：一种光伏发电科普演示系统，包括：控制器组件，与所述控制器组件分别电性连接的光源组件、光伏电源组件和并网逆变组件；其中，所述光源组件，用于模拟光照位置变化和光照强度变化；所述光伏电源组件，用于在所述控制器组件的控制下，自动跟踪所述光照位置变化，模拟光伏发电电流动态变化；所述并网逆变组件，用于在所述控制器组件的控制下，模拟光伏发电电流由直流到交流的变化过程。优选地，在本技术实施例提供的上述光伏发电科普演示系统中，所述光源组件包括可滑动光源导轨，以及位于所述可滑动光源导轨内侧轨道上的亮度可调光源；其中，所述亮度可调光源，用于在所述可滑动光源导轨内侧轨道上任意滑动，以模拟光照位置变化，以及在所述控制器组件的控制下，调节光源光照亮度，以模拟光照强度变化。优选地，在本技术实施例提供的上述光伏发电科普演示系统中，所述光伏电源组件包括电机部件，与所述电机部件电性连接的可运动的转盘托架，位于所述转盘托架上的光伏电池板，以及设置在所述光伏电池板周边的光照传感器；其中，所述光照传感器，用于采集光照数据，将所述光照数据传送到所述控制器组件，以控制所述电机部件的转动方向和幅度；所述转盘托架，用于在所述电机部件的作用下进行转动；所述光伏电池板，用于根据转盘托架的转动，自动跟踪光照位置变化，模拟光伏发电电流动态变化。优选地，在本技术实施例提供的上述光伏发电科普演示系统中，所述光照传感器具体位于所述光伏电池板四个边的中心点位置处。优选地，在本技术实施例提供的上述光伏发电科普演示系统中，所述可滑动光源导轨和所述亮度可调光源均位于所述光伏电池板的正面。优选地，在本技术实施例提供的上述光伏发电科普演示系统中，所述并网逆变组件包括并网逆变器、电网模拟器和线路电流模拟器；其中，所述并网逆变器，用于通过所述线路电流模拟器将光伏发电电流由直流转化为交流，并传送至所述电网模拟器；所述电网模拟器，用于模拟交流信号的动态变化。优选地，在本技术实施例提供的上述光伏发电科普演示系统中，所述控制器组件包括最小系统、光源驱动电路、电机驱动电路、光照采集电路和触摸屏；其中，所述光源驱动电路，用于在所述最小系统的作用下，驱动所述亮度可调光源进行发光；所述光照采集电路，用于接收所述光照传感器传送的数据，经处理后传给所述电机驱动电路；所述电机驱动电路，用于根据所述光照采集电路传送的数据，控制所述电机部件转动的快慢、角度及方向；所述触摸屏，用于以数值表格和曲线方式动态呈现光伏发电电压、电流、功率变化参数。优选地，在本技术实施例提供的上述光伏发电科普演示系统中，所述亮度可调光源为发光二极管灯带。本技术所提供的一种光伏发电科普演示系统，包括：控制器组件，与控制器组件分别电性连接的光源组件、光伏电源组件和并网逆变组件；其中，光源组件用于模拟光照位置变化和光照强度变化；光伏电源组件用于在控制器组件的控制下，自动跟踪光照位置变化，模拟光伏发电电流动态变化；并网逆变组件用于模拟光伏发电电流由直流到交流的变化过程。本技术中动态展示了光伏发电从太阳能到电能的全过程，可演示光照强度跟踪、光照位置跟踪、并网逆变控制过程，演示过程中可模拟光伏发电电流动态变化，这样开展光伏发电技术原理科普教育，可以帮助广大青少年了解光伏发电详细过程，学习新能源光伏发电知识，培养节约能源意识。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的光伏发电科普演示系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的并网逆变组件的原理电路图；图3为本技术实施例提供的光伏发电科普演示方法的流程图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提供一种光伏发电科普演示系统，如图1所示，包括：控制器组件1，与控制器组件1分别电性连接的光源组件2、光伏电源组件3和并网逆变组件4；其中，光源组件2，用于模拟光照位置变化和光照强度变化；光伏电源组件3，用于在控制器组件1的控制下，自动跟踪光照位置变化，模拟光伏发电电流动态变化；并网逆变组件4，用于在控制器组件1的控制下，模拟光伏发电电流由直流到交流的变化过程。在本技术实施例提供的上述光伏发电科普演示系统中，光源组件用于模拟光照位置变化和光照强度变化；光伏电源组件用于在控制器组件的控制下，自动跟踪光照位置变化，模拟光伏发电电流动态变化；并网逆变组件用于模拟光伏发电电流由直流到交流的变化过程。本申请中利用光源组件、光伏电源组件和并网逆变组件这三种结构，在控制器组件的控制下，动态展示了光伏发电从太阳能到电能的全过程，可演示光照强度跟踪、光照位置跟踪、并网逆变控制过程，演示过程中可模拟光伏发电电流动态变化，这样开展光伏发电技术原理科普教育，可以帮助广大青少年了解光伏发电详细过程，学习新能源光伏发电知识，培养节约能源意识。需要说明的是，控制器组件1的作用除了控制光源组件2、光伏电源组件3和并网逆变组件4进行相应操作，还可以通过界面模拟演示电流、电压、功率变化过程，与光伏发电电流动态变化同步，具体的过程通过下述控制器组件1的具体结构来详细介绍。首先介绍下光源组件2、光伏电源组件3的具体结构：在具体实施时，在本技术实施例提供的上述光伏发电科普演示系统中，如图1所示，光源组件2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏发电科普演示系统，其特征在于，包括：控制器组件，与所述控制器组件分别电性连接的光源组件、光伏电源组件和并网逆变组件；其中，所述光源组件，用于模拟光照位置变化和光照强度变化；所述光伏电源组件，用于在所述控制器组件的控制下，自动跟踪所述光照位置变化，模拟光伏发电电流动态变化；所述并网逆变组件，用于在所述控制器组件的控制下，模拟光伏发电电流由直流到交流的变化过程。

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电科普演示系统，其特征在于，包括：控制器组件，与所述控制器组件分别电性连接的光源组件、光伏电源组件和并网逆变组件；其中，所述光源组件，用于模拟光照位置变化和光照强度变化；所述光伏电源组件，用于在所述控制器组件的控制下，自动跟踪所述光照位置变化，模拟光伏发电电流动态变化；所述并网逆变组件，用于在所述控制器组件的控制下，模拟光伏发电电流由直流到交流的变化过程。2.根据权利要求1所述的光伏发电科普演示系统，其特征在于，所述光源组件包括可滑动光源导轨，以及位于所述可滑动光源导轨内侧轨道上的亮度可调光源；其中，所述亮度可调光源，用于在所述可滑动光源导轨内侧轨道上任意滑动，以模拟光照位置变化，以及在所述控制器组件的控制下，调节光源光照亮度，以模拟光照强度变化。3.根据权利要求2所述的光伏发电科普演示系统，其特征在于，所述光伏电源组件包括电机部件，与所述电机部件电性连接的可运动的转盘托架，位于所述转盘托架上的光伏电池板，以及设置在所述光伏电池板周边的光照传感器；其中，所述光照传感器，用于采集光照数据，将所述光照数据传送到所述控制器组件，以控制所述电机部件的转动方向和幅度；所述转盘托架，用于在所述电机部件的作用下进行转动；所述光伏电池板，用于根据转盘托架的转动，自动跟踪光照位置变化，模...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙章，王军，宋潇潇，陈亮，于文萍，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：新型
国别省市：四川,51