10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 P7 P5 P6 P9 P8 P3 BIN- LOD+ LOD- 24V GND PWM1 GND CON3 CON4 GND A B C WIND+ POW1- 蓄电池电压输入- 负载电压输出+ 负载电压输出- 外部供电24V+ 外部供电24V- 充电控制PWM波输入 地 指示灯H3控制信号 指示灯H2控制信号 地 风机发电交流输入 风机发电交流输入 风机发电交流输入 风机发电直流输出+ 风机发电直流输出- 线型1mm2 线型1mm2 线型1mm2 扩展功能 扩展功能 2．系统控制板
系统控制板接线端示意图和原理图如图1-12所示，系统控制板接线端口如表1-10所示，系统控制板相关芯片概述和功能介绍，详情见附录B。
（a）
（b）
图1-12 系统控制板
（a）系统控制板接线端示意图 （b）系统控制板原理图
表1-10 系统控制板接线端口 系统控制主板-端子定义 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P4 端子 符号 GND DIN1 DIN2 DIN3 DIN4 GND AIN1 AIN2 AIN3 AIN4 AIN5 11 AIN6 12 13 14 15 P6 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 P2 P5 PWM2 PWM3 PWM4 GND DOUT1 DOUT2 DOUT3 DOUT4 DOUT5 24V REL1 REL2 REL3 PWM波信号输出2 PWM波信号输出3 PWM波信号输出4 公共地 数字量信号输出1(0/5V) 数字量信号输出2(0/5V) 数字量信号输出3(0/5V) 数字量信号输出4(0/5V) 数字量信号输出5(0/5V) 外接继电器COM端（24V） 外接继电器控制信号 外接继电器控制信号 外接继电器控制信号 逆变器控制PWM2信号 逆变器控制PWM3信号 逆变器控制PWM4信号 扩展使用 扩展使用 扩展使用 扩展使用 扩展使用 扩展使用 扩展使用 扩展使用 P1 GND 24V GND PWM1 注释 公共地 备注 数字量信号输入口1（0/5V） 数字量信号输入口2（0/5V） 数字量信号输入口3（0/5V） 数字量信号输入口4（0/5V） 公共地 模拟量信号输入口1（0-3.3V） 模拟量信号输入口2（0-3.3V） 模拟量信号输入口3（0-3.3V） 模拟量信号输入口4（0-3.3V） 模拟量信号输入口5（0-3.3V） 模拟量信号输入口5（0-3.3V） 外部供电24V负极 外部供电24V正极 公共地 PWM波信号输出1 光伏/风机 采样充电电压信号 输入 光伏/风机 采样充电电流信号 输入 蓄电池电压采样信号 输入 蓄电池放电电流采样信号 输入 未定义 未定义 蓄电池充电控制PWM波信号/逆变器控制PWM1信号 P8 29 REL4 REL5 外接继电器控制信号 外接继电器控制信号 公共地 485通信口1-A 485通信口1-B 485通信口2-A 485通信口2-B 公共地 232通信口1-TXD 232通信口1-RXD 232通信口2-RXD 扩展使用 扩展使用 触摸屏232通信-TXD（屏蔽线） 触摸屏232通信-RXD（屏蔽线） 上位机232通信-TXD（屏蔽线） 上位机232通信-RXD（屏蔽线） 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 P3 P7 GND 485A1 485B1 485A2 485B2 GND T1INOUT R1IN R2IN T2OUT2 232通信口2-TXD
3．系统充电板和控制板测试点说明: 1、充电板：板子上位置如下图所示
TEST_PWM：测试充电控制PWM波信号 GND：测试地线
2、控制板：板子上位置如下图所示
T1：控制逆变器控制信号PWM1测试点 T2：控制逆变器控制信号PWM2测试点 T3：控制逆变器控制信号PWM3测试点 T4：控制逆变器控制信号PWM4测试点 G：测试点地线
1.1.2.7 MCGS触摸屏、蓄电池组、5V开关电源和转接头
1. MCGS触摸屏
触摸屏用于显示光伏组件输出电流、电压和功率信息，控制器输入信息，蓄电池工作状态信息，逆变器输出电流、电压和功率信息，光照强度信息和环境温湿度信息等。还可以用于控制跟踪系统水平、俯仰运动直流电机，摆杆运动交流电机和灯1、灯2。完全实现了按钮触摸一体化。
2. 蓄电池组
蓄电池组选用2节阀控密封式铅酸蓄电池，主要参数如下： 容量：12V 12Ah/20HR 重量：4.4Kg (±0.2Kg)
尺寸：151mm×99mm×98mm （±2mm）
蓄电池的充电过程及充电保护由脉宽调制型控制器完成，脉宽调制型控制器以PWM脉冲方式开关光伏阵列的输入，其原理图如图1-13所示。当蓄电池趋向充满时，随着其端电压的升高，PWM电路输出脉冲的频率和时间都发生变化，脉冲宽度变窄，充电电流减小。当蓄电池电压由充满点向下降时，脉冲宽度变宽，充电电流又会逐渐增大，符合蓄电池对于充放电的要求。脉宽调制型控制器的开关器件，可以串联在太阳能电池方阵和蓄电池之间，也可以与太阳能电池方阵并联，形成旁路控制。
D1太阳能电池蓄电池ICPWM负 载D3BxD2
图1-13脉宽调制型控制器的电路原理图
与串、并联充放控制器相比，脉宽调制型充放电控制方式无固定的过充和过放电压点，但是电路会控制当蓄电池端电压达到过充电控制点附近时，其充电电流趋近于零，其平均充电电流的瞬时变化更符合蓄电池当前的充电状况。按照美国桑地亚国家实验室的研究，这种充电过程形成较完整的充电状态，它能增加光伏系统中蓄电池的总循环寿命。脉宽调制型控制器还可以实现光伏系统的最大功率跟踪功能，因此可作为大功率控制器用于大型光伏发电系统中。脉宽调制控制电路的缺点是控制器自身工作有4%～8%的功率损耗。
3. 5V开关电源
5V开关电源用于提供系统所需的5V直流电压。
4. 转接头
光伏供电装置和光伏供电系统之间的电气连接是由转接头完成。
（1）转接头CON1 CON1定义为光伏组件输出转接头，有2个接线端口。4块光伏电池组件并联，通过CON1输出到光伏供电系统接线排的PV+和PV-端口。如图1-14所示。
图1-14 CON1光伏组件输出接插座图
（2）转接头CON2、CON3、CON4和CON5 CON2有3个接线端口、转接头CON3有4个接线端口、转接头CON4有4个接线端口、转接头CON5有4个接线端口。转接头CON2、CON3、CON4和CON5的作用已在光伏供电主电路中作了介绍。
（3）转接头CON6 CON6定义为光伏组件水平、垂直电机运动限位开关转接头，有8个接线端口，如图1-15所示。I0.0、I0.1、I0.2和I0.3所接的是限位继电器KA5、 KA6、KA7 和KA8。当光伏电池方阵水平运动直流电动机向东偏转或向西偏转时，触碰到固定在云台下方的两个限位开关，继电器KA5或继电器KA6阻止水平运动直流电动机继续向东偏转或向西偏转。当光伏电池方阵俯仰运动直流电动机向南偏转或向北偏转时，触碰到固定在云台内部连接杆上的两个限位开关，继电器KA7或继电器KA8阻止俯仰运动直流电动机继续向南偏转或向北偏转。
图1-15 CON6光伏组件水平、垂直电机运动限位开关转接头
（4）接插座CON7 CON7定义为太阳能跟踪探头转接头，有8个接线端口，如图1-16所示。光线传感器中的上、下、左、右光敏电阻接受到不同光照强度时，分别产生“高”或“低”的开关信号。通过CON7连接到接线排SQ0.0、SQ0.1、SQ0.2、SQ0.3、SQ0.4和SQ0.5端口，分别被PLC输入端A1+、B1+、C1+、D1+、A2+和B2+接收。CON7的7、8端口连接到接线排+5V和0V电源，供给太阳能跟踪探头所需电源。
光伏发电技术实训
