光储一体机测试老化平台设计方案

 新闻资讯     |      2018-07-27 15:53
光储一体机测试老化平台设计方案
1、需求
光储一体机测试老化平台是为测试老化不同型号的光储一体机设计的检测平台,该平台主要功能是用双向直流电源模拟不同电压等级的电池组供给光储一体机,同时用光伏模拟器来模拟光伏电池板接入光储一体机;光储一体机根据当前参数对双向直流电源进行充放电,根据平台系统运行情况检测及老化光储一体机;本方案主要阐述双向直流电源及其配套器件的设计,光伏模拟器及其他设备由客户自行设计选购;
   光储一体机多种机型电池侧参数:
   (1)3kW光储一体机
       电池电压范围:42-58V
       最大充电功率3kW
       最大充电/放电电流 62.5A/62.5A  
   (2)7kW光储一体机
       最大输入电压:500V
       最大输入电流:17.5A
       额定输出功率5kW
       最大输出功率7kW
2、设计方案
   本平台主要针对上述两种机型的产品,3kW光储一体机为48V低压输入,因此输入电流较大;7kW光储一体机为500V高压输入,输入电流相对较小,但功率大;
   根据上述特点,本平台设计为30kW功率等级的测试老化平台,这样可同时测试老化9台3kW光储一体机或4台7kW光储一体机;系统设计为 27kW双向DCDC+30kW双向直流电源两台设备组成30kW电池模拟电源;
   系统原理图如下图所示:

 

   由原理图可见,30kW双向直流电源输出200V-700V直流电压(根据需求可设置电压值)来模拟高压电池组,双向DCDC高压侧接到双向直流电源的直流输出侧,双向DCDC的低压侧输出3路电压独立可调的直流通道,电压可调范围40V-200V(根据需求可设置电压值)来模拟48V电池组;
   测试7kW光储一体机时,可停止双向DCDC电源,根据需求接入多台7kW光储一体机;测试3kW光储一体机时,断开7kW光储一体机的接入,根据需求将多台3kW光储一体机接入3路独立的直流通道;独立通道可同时工作,也可只控制指定通道工作;本平台也可同时测试老化两种不同型号的光储一体机,只要注意总功率配置即可,极大方便了现场测试老化工作,提高工作效率;
 
3、产品介绍
(1)性能特点
① 主控部分为全数字化控制电路,主控芯片采用TI的TMS320F2812,32位DSP处理器,显示部分采用7寸触摸屏,操作简单;系统升级方便,可对产品进行升级改进;
② IGBT采用英飞凌原装进口模块,驱动芯片采用三菱驱动芯片,主要元器件选用国内外一线厂商产品,保证电源稳定可靠运行;
③ 功率部分采用模块化设计,维护简单方便;
④ 高精度、动态响应快,满足不同的测试、检测应用;
⑤ 恒压、恒流、恒功率等多种工作模式可选,满足多种测试场合应用;
⑥ 具有多种通讯接口,485、以太网、USB接口等,可选CAN通讯接口,协议为标准Modbus通讯协议,方便用户系统集成;
 
 
 
(2)技术参数表
30kW双向直流电源技术参数表:
型号 BIDC-30KT-50060
额定容量 30kW
直流通道数 1路
直流输出电压范围 48V-750V
直流输出额定电流 90A
直流输出最大电流 110A
直流电流纹波 <2%(额定功率时)
交流输入方式 三相五线制
交流输入电压范围 323Vac-437Vac
交流输入频率范围 47.5Hz-52.5Hz
功率因数 >0.99(额定功率时)
总电流谐波 <4%(额定功率时)
工作模式 恒压、恒流、恒功率等
保护功能 极性反接、短路、过热、过载等
显示 7寸触摸屏
通讯接口 RS485、以太网、USB
工作温度 -20℃~+50℃
相对湿度 0~95%
海拔高度 6000米(超过2000米需降额使用)
冷却方式 强制风冷
噪音 ≤60dB
防护等级 IP20
尺寸(宽深高)mm 700*600*1380(含轮子高度)
重量Kg 270
 
27kW双向DCDC技术参数表:
型号 DCDC-27kW
额定容量 27kW
低压侧通道数 3路
低压侧直流电压 48Vdc(40Vdc~80Vdc)
高压侧直流电压 350Vdc(330~450Vdc)
低压侧最大电流总输出 585A(每通道195A)
直流电流纹波 <2%(额定功率时)
工作模式 恒压、恒流、恒功率等
保护功能 极性反接、短路、过热、过载等
显示 7寸触摸屏
通讯接口 RS485、以太网、USB
工作温度 -20℃~+50℃
相对湿度 0~95%
海拔高度 6000米(超过2000米需降额使用)
冷却方式 强制风冷
噪音 ≤60dB
防护等级 IP20
尺寸(宽深高)mm 700*800*1380(含轮子高度)
重量Kg 180
 
 
 
 
 
 
4、系统优势
   根据光储一体机型号及参数特点,本系统设计为双向直流电源+双向DCDC的方案,此方案优势在于,将双向直流电源和双向DCDC充分利用,两台设备就可以满足多型号、多台光储一体机同时测试老化需求,操作方便简单,极大地提高了生产效率;同时系统仅需两台设备即可完成此工作,系统成本大大降低;
   下面是双向直流电源+双向DCDC方案 与 单双向直流电源方案比较:
比较项目 双向直流电源+双向DCDC方案 单双向直流电源方案
(某品牌)
比较结果
电源输出参数 功率30kW
高压500V60A,最大110A
低压48V 585A
功率40kW
48V-400V,电流200A
本方案可有高低压两路同时输出,某品牌只能输出一路固定电压
检测老化方案 同时高低压两路输出,可同时接两种型号光储一体机,检测不同型号时不需要拆线接线,方便现场测试,提高效率 只有一路输出,测试不同类型光储一体机时需修改参数,还要拆线接线,非常不方便 双向直流电源+双向DCDC方案配置合理,操作简单,极大地提高测试效率
同时检测老化9台48V光储一体机 仅需要一台30kW双向直流电源和一台27kW双向DCDC即可满足要求 需要3台40kW电源才能满足要求,系统总功率高达120kW 双向直流电源+双向DCDC方案设备支出成本大大降低,同时系统效率高,测试老化时节能效果明显
  一套设备可以代替3台40kw