儲能系統(tǒng)綜合實訓(xùn)設(shè)備解決方案

一,、項目概述

儲能系統(tǒng)綜合實訓(xùn)設(shè)備旨在構(gòu)建一個集儲能技術(shù)原理展示,、設(shè)備操作實踐,、系統(tǒng)集成調(diào)試與優(yōu)化于一體的教學(xué)科研平臺,。該設(shè)備涵蓋多種主流儲能技術(shù),，如鋰電池儲能、鉛酸電池儲能,、超級電容儲能等,，通過模擬真實儲能場景，讓學(xué)生與科研人員深入學(xué)習(xí)儲能系統(tǒng)的充放電控制、能量管理,、系統(tǒng)安全防護等技術(shù),，掌握儲能設(shè)備安裝、調(diào)試,、維護及故障診斷方法,，為培養(yǎng)適應(yīng)儲能行業(yè)發(fā)展需求的專業(yè)技術(shù)人才提供實踐支撐，助力儲能領(lǐng)域科研項目的開展與技術(shù)創(chuàng)新,。

二,、實驗教學(xué)設(shè)計

（一）課程體系設(shè)置

開設(shè)儲能技術(shù)基礎(chǔ)、儲能電池化學(xué)原理,、儲能系統(tǒng)設(shè)計與集成,、儲能系統(tǒng)能量管理,、儲能設(shè)備維護與故障診斷等課程,。理論課程與實踐課程緊密結(jié)合，實踐課程占比不低于 60%,，確保學(xué)生在掌握理論知識的同時,，具備扎實的實踐操作能力。

（二）實踐項目設(shè)計

設(shè)置基礎(chǔ)實驗項目,，如不同類型儲能電池的充放電特性測試,、電池容量標(biāo)定實驗；綜合實驗項目,，如儲能系統(tǒng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)的聯(lián)合運行實驗,、儲能系統(tǒng)應(yīng)急供電實驗；創(chuàng)新實驗項目,，如基于人工智能算法的儲能系統(tǒng)能量優(yōu)化管理實驗,、儲能系統(tǒng)虛擬仿真設(shè)計實驗等。以小組為單位開展實踐,，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作與創(chuàng)新能力,。

（三）教學(xué)方法創(chuàng)新

采用理實一體化教學(xué)、案例教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的模式,。利用虛擬仿真軟件進行儲能系統(tǒng)的虛擬搭建與調(diào)試,，降低實驗成本與風(fēng)險；引入國內(nèi)外儲能項目實際案例,，分析項目中的技術(shù)難點與解決方案,，使學(xué)生了解行業(yè)前沿動態(tài)。

三,、系統(tǒng)功能

（一）多類型儲能展示功能

：可展示鋰電池,、鉛酸電池、超級電容等多種儲能設(shè)備的工作原理與性能特點,，支持不同儲能設(shè)備的單獨運行與組合運行模式,，便于學(xué)生對比學(xué)習(xí),。

（二）充放電控制功能

具備精確的充放電控制模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)恒流充電,、恒壓充電,、恒功率放電等多種充放電模式，可設(shè)置充放電電流,、電壓,、時間等參數(shù)，并實時顯示充放電曲線與數(shù)據(jù),。

（三）能量管理功能

通過自動化立體倉庫,、智能貨架、AGV 小車等設(shè)備,，實現(xiàn)貨物的自動化存儲與搬運,。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時監(jiān)控貨物的位置,、數(shù)量,、狀態(tài)等信息，實現(xiàn)智能化的倉儲管理,。

（四）實時監(jiān)測與保護功能

實時監(jiān)測儲能系統(tǒng)的電壓,、電流、溫度,、SOC（荷電狀態(tài)）,、SOH（健康狀態(tài)）等關(guān)鍵參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)過壓,、過流,、過熱、電池單體電壓不均衡等異常情況時,，自動觸發(fā)保護機制,，確保系統(tǒng)安全運行。

（五）數(shù)據(jù)采集與分析功能

采集儲能系統(tǒng)運行過程中的各類數(shù)據(jù),，通過數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析,，生成運行報表、性能評估報告等,，為教學(xué)與科研提供數(shù)據(jù)支持,。

四、系統(tǒng)組成

（一）儲能設(shè)備模塊

1．鋰電池組：磷酸鐵鋰電池組,，額定電壓 48V,，容量 200Ah，循環(huán)壽命≥3000 次，能量密度≥140Wh/kg,，具備電池管理系統(tǒng)（BMS）,，可實時監(jiān)測電池單體電壓、溫度等參數(shù),。

2．鉛酸電池組：閥控式密封鉛酸電池組,，額定電壓 48V，容量 150Ah,，浮充壽命 5 - 8 年,，支持快速充電，具備過充,、過放保護功能,。

3．超級電容組：額定電壓 48V，容量 10F,，充放電速度快,，循環(huán)壽命≥50 萬次，工作溫度范圍 - 40℃ - 65℃,。

（二）充放電控制模塊

1．雙向 DC/DC 變換器：額定功率 5kW,，輸入電壓范圍 36 - 60V，輸出電壓范圍 24 - 72V,，轉(zhuǎn)換效率≥96%，支持四象限運行,，具備軟啟動,、過流、過壓,、欠壓保護功能,。

2．充放電控制器：可實現(xiàn)多種充放電模式切換，控制精度 ±1%,，具備 RS485,、CAN 等通信接口，可與上位機進行數(shù)據(jù)通信,。

（三）能量管理系統(tǒng)（EMS）

1．主控單元：工業(yè)級控制器,，采用 ARM 架構(gòu)，主頻 1.2GHz,，內(nèi)存 1GB,，具備豐富的通信接口，可實現(xiàn)與儲能設(shè)備,、充放電控制模塊,、電網(wǎng)等的數(shù)據(jù)交互與控制。

2．能量管理軟件：具備系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測、充放電策略制定,、負荷預(yù)測,、優(yōu)化調(diào)度等功能，支持圖形化界面操作,，可實時顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)與數(shù)據(jù),。

（四）監(jiān)測與保護模塊

1．傳感器組：包括電壓傳感器、電流傳感器,、溫度傳感器,、煙霧傳感器等，電壓傳感器測量精度 ±0.5%,，電流傳感器測量精度 ±1%,，溫度傳感器測量范圍 - 50℃ - 150℃，精度 ±1℃,。

2．保護裝置：過壓保護,、過流保護、短路保護,、漏電保護等裝置,，響應(yīng)時間＜10ms，確保系統(tǒng)安全可靠運行,。

（五）數(shù)據(jù)采集與分析模塊

1．數(shù)據(jù)采集器：支持多路模擬量,、數(shù)字量采集，采樣頻率 100Hz,，具備數(shù)據(jù)存儲功能,，可存儲不少于 7 天的運行數(shù)據(jù)，支持 RS485,、以太網(wǎng)等通信接口,。

2．數(shù)據(jù)分析軟件：具備數(shù)據(jù)可視化、統(tǒng)計分析,、故障診斷等功能,，可生成各類圖表與報告，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出與共享,。

五,、系統(tǒng)實驗測試

（一）儲能設(shè)備單體測試

對鋰電池組、鉛酸電池組,、超級電容組分別進行充放電特性測試,、容量測試、循環(huán)壽命測試等,，記錄充放電曲線,、容量衰減等數(shù)據(jù),，評估儲能設(shè)備的性能。

（二）充放電控制模塊測試

測試雙向 DC/DC 變換器的轉(zhuǎn)換效率,、動態(tài)響應(yīng)性能,，驗證充放電控制器在不同充放電模式下的控制精度與穩(wěn)定性，檢查保護功能是否正常,。

（三）能量管理系統(tǒng)測試

模擬不同的電網(wǎng)工況與負載需求,，測試 EMS 的充放電策略制定與優(yōu)化調(diào)度功能，驗證系統(tǒng)在峰谷電價模式下的運行效果,，評估能量管理軟件的可靠性與易用性,。

（四）系統(tǒng)集成測試

將儲能設(shè)備模塊、充放電控制模塊,、能量管理系統(tǒng),、監(jiān)測與保護模塊、數(shù)據(jù)采集與分析模塊進行集成,，模擬實際儲能系統(tǒng)運行場景,，測試系統(tǒng)的整體性能與穩(wěn)定性，檢查各模塊之間的數(shù)據(jù)交互與協(xié)同工作能力,，記錄系統(tǒng)運行過程中的關(guān)鍵指標(biāo),。

（五）故障模擬與排除測試

人為設(shè)置過壓、過流,、電池單體故障等常見故障,，測試監(jiān)測與保護模塊的故障報警與保護功能，訓(xùn)練學(xué)生進行故障診斷與排除,，評估系統(tǒng)的安全性與可靠性,。

六、系統(tǒng)實施與售后服務(wù)

（一）系統(tǒng)實施

根據(jù)高校的實際需求和場地條件,，進行系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和部署,。為高校提供設(shè)備選型建議,，確保硬件設(shè)施滿足系統(tǒng)運行要求。

（二）培訓(xùn)服務(wù)

成立專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)隊伍,，為高校教師和學(xué)生提供系統(tǒng)培訓(xùn),。內(nèi)容包括系統(tǒng)的基本原理、操作使用方法,、實驗項目開展流程,、常見故障排除等，幫助師生快速掌握系統(tǒng)使用技巧,。

（三）售后服務(wù)

提供自驗收交付之日起 2 年的免費維護服務(wù),。設(shè)立專門的服務(wù)熱線,，及時響應(yīng)高校的技術(shù)咨詢和問題反饋。一般性問題1小時內(nèi)反饋意見,，8小時內(nèi)解決,；復(fù)雜問題 3 個工作日內(nèi)給出解決方案。根據(jù)需要,，提供遠程維護或上門服務(wù),，并在服務(wù)后進行回訪，確保高校滿意,。