发电系统实验台,太阳能电源实验设备

来源：作者：发布时间：2020-6-5 16:39:59

一、风光互补发电系统实验台简介：

风光互补发电系统实验台采用铝合金设计，桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固，造形美观大方；设有吊柜，用于放置工具、存放挂箱及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。

二、风光互补发电系统实验台配置及功能：

电源控制屏：

电源控制屏提供单相220V交流电源和380V交流电源、1路0-30V直流稳压电源（1A）、铅酸蓄电池（蓄电池组选用2节阀控密封式铅酸蓄电池，主要参数：容量 12V、18Ah）、900Ω×2/0.41A的双层瓷盘可调电阻。光源控制模块（控制早、中、晚的光源）。

网孔板及安装模块

提供网孔板、直流仪表模块（电压表、电流表、具有通信接口）、交流仪表模块（电压表、电流表、功率表三合一、具有通信接口）、光照计、直流负载（警示灯、节能灯）、交流负载（白炽灯、风机）、触摸屏、离网逆变器、并网逆变器、物联网监控实验系统、风光互补控制器。

1）直流仪表参数如下：

具有通信接口、具有手动自动量程、工业级柜装、精度：不低于5位，1000V档位显示格式：999.99（带2个小数点），显示单位：V；100V档位显示：99.999（带3个小数点），显示单位：V；10V档位显示：9.9999（带4个小数点），显示单位：V；5A档位：4999.9（带1个小数点），显示单位：mA；1000mA档位：999.99(带2个小数点)，显示单位：mA；100mA档位：99.999(带3个小数点)，显示单位：mA。

2）交流仪表参数

有16型创力面板表组成，能显示电压、电流、有功功率等。

0V（由变频器控制）、215Pa、3Kw1400r/min（带轴流风机支架）；风向风速仪个。风向控制电机：减速比1：40、电压AC220V、运动机构的链轮

6）并网逆变器

采用GTI系列并网逆变器，DC输入电压：Vpv 10.5V-28VDC，带反极性保护，交流180-260V输出，频率45—53HZ。200W功率。

7）离网逆变器

采用APS系列离网逆变器，DC输入电压：Vpv 10-28VDC，带限流保护，交流220V输出，频率50HZ。200W功率。

8）触摸屏

采用昆仑通态7寸彩色触摸屏TPC7062KX，带通信线与开发环境。界面如下：

8）风光互补控制器

采用专业MCU微处理器控制，真正实现充电、放电的智能化控制；采用低损耗、长寿命的MOSFET作为控制器的主要开关器件；风力发电机自动刹车、手动停机功能；光伏充电（PWM）技术，充电效率更高；运行状态、故障指示灯指示；多种控制模式：光控开光控关模式/光控开时控关模式/无光控时控的自动模式；输出吸收回路，可带感性负载；记忆功能，控制器失电重新上电后，自动按失电前的模式工作；完善的保护功能；蓄电池防反接；自动刹车功能；数字显示等功能

9)负载系统的组成

设备配置有直流负载（警示灯、节能灯）和交流220V负载（白炽灯、风机）

三、风光互补发电系统实验台整体情况

1）采用发光（光谱）接近太阳光的灯来模拟太阳光。使得实验项目随时都可以进行。从而不需要受天气变化的限制。

2）强调工程实用性，采用电池板（40W）、智能控制器、蓄电池、要求均与现场应用中一样，使学生深刻理解太阳能光伏发电的现场应用。

3）各个部分是完全独立的，学生在实验过程中可根据自己对太阳能光伏发电应用的理解自己动手连接。

4）采用标准工业用电池板，可置于户内和户外，角度可以调节。

5）提供多种模拟应用实验：太阳能路灯、太阳能警示灯和逆变器等。

6）风力发电机需带变频调速系统，与风机整合在一起，可旋转。

7）整体尺寸：1280mm*550mm*1670mm，网孔板不小于1200mm*600mm

8)带吊柜用于防置实验器材。

四、风光互补发电系统实验台实验项目

基础实验

1、太阳能电池发电原理实验

2、太阳能电池板能量转换实验

3、环境对光伏转换影响实验

4、太阳能电池组件和蓄电池的选择（蓄电池容量匹配计算与选型）

5、控制器工作原理实验

专业实验

1、根据功率要求，光伏电池组件的选择、安装和连接实验；

2、太阳能光伏板能量转换（包含光伏电池组件最大功率跟踪程序设计）

3、直接接负载实验（太阳能路灯实验、太阳能警示灯实验）

4、蓄电池充放电参数、保护参数设置实验；

5、控制器对蓄电池过充、过放保护实验；

6、控制器对蓄电池过放保护实验监控界面设计。

7、风力发电机起动风速测定、输出信号测试实验及供电系统的调试。

8、离网型及并网型逆变器工作原理实验（包括参数设置、效率测试、孤岛保护等）；

9、独立光伏发电、

10、独立风力发电

11、互补发电实验。

12、电能质量的监测、调试和分析（小型风机）。

风光互补发电系统实验台

一、太阳能电源教学系统实验设备基本工作原理

1.太阳能电池组件

太阳能电池组件由多个单晶或多晶、非晶电池单元串、并联并经封装后制成。其中的单晶电池单元的功能是将太阳的光线吸收发生伏打效应产生一定的电压、电流，并按照需求串、并联而将太阳能转换成电能输出，经电缆送至控制器。

2.控制器

控制器的作用是对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载对电源的需求控制太阳能电池和蓄电池对负载的电能输出。控制器是对自动充电、用电的监控装置，当蓄电池充满电时，它会自动切断充电回路，使蓄电池不至过充；如果蓄电池电能减少，它会自动恢复充电。（新能源教具）当蓄电池放电超过规定值时，即过放电时，它会自动切断放电回路，不至使蓄电池放电过深；电能增加后，它会自动恢复供电。

3.蓄电池

蓄电池的作用是将太阳能电池组件产生的电能储存起来。当光照不足或晚上，或者负载需求大于太阳能电池组件所产生的电能时，将存储的电能释放出来以满足负载的能量需求。

4.正弦波逆变器

正弦波逆变器的作用是将太阳能电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的12V直流电转化为负载需要的36V正弦交流电。

二、太阳能电源教学系统实验设备主要技术指标

1.太阳能电池组件功率：20W

2.蓄电池容量：12V/7Ah

3.控制器：

额定输出电压、电流：12V/2A

蓄电池过充保护：16.2V,恢复14.4V

蓄电池过放保护：10.8V,恢复12.4V

三种输出模式：普通开/关模式、光控开/光控关模式、光控开/时控关模式

4.正弦波逆变器：

输出波形与频率：正弦波/50HZ±1HZ

额定输入电压、电流：10.8V～13.2V/2A

额定输出电压、电流：36V±10%/0.42A

额定输出功率：15VA

输出功率因数：≥95%（线性负载）

逆变效率：≥75%

5.输入市电：AC220V/50HZ

6.箱体尺寸：660×490×240mm

7.工作环境：0°C～40°C、≤85%RH

外型尺寸手提箱式：50cm*40cm*10cm

三：太阳能电源教学系统实验设备实验内容

实验一：太阳能电池发电原理实验

1.太阳能光伏板能量转换实验

2..环境对光伏转换影响实验

3.太阳能电池光伏系统直接负载实验

4.光伏控制型太阳能系统发电实验

5.光伏型控制器工作原理实验

6.光伏型控制器充放电保护实验

7.户用型太阳能发电和利用实验

8.户用型控制器工作原理

9.户用型控制器充放电保护实验

10.太阳能系统电器负载实验；

11.综合实验

12.户用型控制器电脑软体实验

13.光伏型控制器电脑软体实验

14.直接負載电脑软体实验

15.Zigbee远端无线监测

太阳能电源教学系统实验设备

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