新能源实验箱,太阳能光伏发电系统实训装置

来源：作者：发布时间：2020-6-7 16:12:06

SHYL-XY131 新能源实验箱

一、新能源实验箱简介：

新能源实验箱采用优质铝合金设计，实验箱采用多种CPU控制器，模块化组合设计，完成新能源的控制器、逆变器、显示等多种线路实验。能满足学生创新实践等多环节的教学和提升。

二、新能源实验箱技术参数

（1）整机容量：≤0.5kVA；

（2）工作电源：～220V/50Hz/3A；

（3）尺寸：1.60m×0.75m×1.50m；

（4）重量：150kg

三、新能源实验箱系统配置：

1、充电控制模块

本模块采用ARM作为控制器核心部件，能完成蓄电池恒流充电、太阳能光伏MPPT充电等基本实验，配合显示模块，完成太阳能控制器项目化教学需求。能适应12、24V等多种电板电压的参数适配，现场提供模块化样机。

2、升压模块

本模块采用PWM控制，可以完成固定芯片升压线路和DSP控制的升压电路，带多重保护设计，能完成12-28V直流电源升压到300V以上的直流电源输出。输入直流电压10V～24V、电流5A～9A。完成太阳能控制器项目化教学需求，现场提供模块化样机。

3、离网逆变模块

SPWM正弦波逆变驱动MOS管，然后滤波输出，系统具有短路保护措施，在整个系统中设置有多处信号采集电路，与液晶屏模块配合，显示当前的电压、电流等参数信息。系统核心采用DSP28335模块。完成太阳能控制器项目化教学需求，现场提供模块化样机。

4、并网逆变器模块

SPWM正弦波逆变驱动MOS管，然后滤波输出，系统具有短路保护措施，在整个系统中设置有多处信号采集电路，与液晶屏模块配合，显示当前的电压、电流等参数信息。并网逆变电路采用输入信号先整形检波电路等措施，DSP进行运算，然后输出的电，具有孤岛效应等功能，自动检测并网电源的电压、频率、相位等，用示波器观察跟踪信号。系统核心采用DSP28335模块或者PIC单片机，完成太阳能控制器项目化教学需求。现场提供模块化样机。

5、显示模块

采用128*64的液晶显示模块，配置背光调节电路等，与其他模块配合完成相关测试。现场提供模块化样机。

6、实验电源模块

5～23V可调直流输出，电流0～8A，具有短路保护措施。现场提供模块化样机。

7、提供实验教材和实验软件源代码。

四、新能源实验箱实验内容（现场提供实验指导书和源代码展示）

1、市电互补切换原理与编程实验

2、AD转换器实验

3、DA转换器实验

4、RS485通信实验

5、升压电路实验

5、DSP28335的PWM编程实验

6、离网逆变电源的原理

7、逆变电源的负载接线实训

8、离网逆变器实验

9、并网逆变器实验

10、2.4G无线温湿度监控实验

11、太阳能控制器实验。

新能源实验箱

一、太阳能光伏发电系统实验实训装置简述：

1．太阳能光伏发电系统实验实训装置分别为太阳能光伏电板、太阳能控制器模块、太阳能逆变器模块、仪表显示部分四个部分组成；

2．各控制系统集成于光伏发电为一体的教学实验台；

3．各系统通过连接电缆进行连接，形成一套可完成光伏发电站、同步并网、离网电源的实验及教学演示。帮助学生理解太阳能并网、离网发电系统的原理，从而起到学习工程实际应用技能的作用。

二、太阳能光伏发电实验实训装置系统配制及技术参数：

1.太阳能电池组件

1）峰值功率：10W

2）最大功率电压：17.5V

3）最大功率电流：1.95A

4）开路电压：22V

5）短路电流：2.2A

6）安装尺寸：622*550*18mm

2.太阳能控制器

1）使用单片机和专用软件，实现智能控制，自动识别24V系统。

2）采用串联式PWM充电控制方式，使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半，充电效率较非PWM高3－6%;过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。

3）多种保护功能，包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护，具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。

4）具有丰富的工作模式，如光控，光控＋延时，通用控制等模式。具有直流输出或1Hz频闪输出2种输出选择，频闪输出特别适用于LED交通警示灯等。在频闪输出模式，负载可以使用感性负载。

5）浮充电温度补偿功能。

6）使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，方便直观。

7）控制面板具有5个检测端口（电板输入2个口，蓄电池2个口，直流输出2个口共计6个），分别测试控制器的充电，放电状态下的直流电压变化和直流电流变化。

3.蓄电池（12V7AH）：一般为铅酸电池，具有如下特点：

1）自放电率低

2）使用寿命长

3）深放电能力强

4）充电效率高

5）工作温度范围宽

4.离网逆变器：正弦波逆变器

1）纯正弦波输出(失真率<4%)

2）输入输出完全隔离设计

3）能快速并行启动电容、电感负载

4）三色指示灯显示，输入电压,输出电压，

5）负载水准和故障情形

6）负载控制风扇冷却

7）过压/欠压/短路/过载/超温保护

8）控制面板设置13处接线端口（直流输入2个口，交流输出2个口，输入直流电流2个口，PWM控制信号5个口，逆变滤波前信号2个），用来测试逆变系统的技术指标，包括：直流电压，直流电流的变化；DC转变AC逆变过程的变化曲线的显示（使用示波器检测）等。

5.负载：

1）直流负载包括：LED灯，风机等；

2）交流负载包括：节能灯和交流电机等

6.并网逆变器：

1）并网逆变器具有DC－DC和DC－AC两级能量变换的结构。

2）DC－DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点。

3）DC－AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。

4）控制面板设置多处接线端口（直流输入2个口，交流输出2个口，输入直流电流2个口，PWM控制信号2个口，电网波形测试端2个口），用来测试逆变系统的技术指标，包括：直流电压，直流电流的变化；逆变过程的变化曲线的显示，并网逆变波形与电网波形的比较。

7.监测仪表（面板式交流仪表1只（可显示电压电流功率），直流电压仪表1只，直流电流表1只）：

完成实验时数据的读取，可监测太阳能电池组的电压和电流；并网逆变器输出的电压和电流；离网逆变器输出的电压和电流。

太阳能光伏发电系统实验实训装置

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