西藏昌都職業技術學院-TW-SNY15型 太陽能光伏發電綜合實訓系統

一、系統實訓應用范圍：

主要提供于職高、大學、研究生、企業技工以太陽能發電為主課題的研究和培訓。設備由模擬太陽燈、太陽能電池板、二維跟蹤機構、光伏控制器、儲能蓄電池、負載、儀表及工控電腦等組成。

二、技術參數

2.1、太陽能電池板

太陽能電池板采用陣列組裝形式，主要采用4塊（或更多）小型太陽能電池板組建，可實現太陽能電池板的并接方式和串接方式，進而提供大電流或大電壓的兩種太陽能電池板組網方式。

?最大輸出功率：4*10W

?開路電壓：21.24V（并聯），4*21.24V（串聯）

?短路電流：4*0.75A（并聯），0.57A（串聯）

2.2、自動跟蹤單元

?跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤； 精度：±0.5°

?水平回轉角度：360° ；俯仰角度：180°

?控制器供電電源：DC 12V

?電機供電電源：DC 12V

2.3、照度計

?量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。

?量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程

?照度計準確度：±3% rdg ± 0.5% f.s.(<10,000 lux)±4% rdg ± 10dgts (>10,000 lux)(以色溫2856 K標準平面燈校正)

?溫度特性：±0.1% /℃

?取樣率：約 2 次/秒

?記錄器輸出：DC 2V/f.s.

?操作及儲存溫濕度：0°to 40℃ (32℉ to 104℉) < 70% R.H.

?電源：9V (一枚)

?光檢測器尺寸：100mm(L) x 60mm(W) x 27mm(H)

2.4、含有電壓表、電流表、溫度表及濕度表

?直流電壓表0-200V、直流電流表2A各兩只

?交流電壓表0-500V、交流電流表5A各一只

?溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃  濕度測量范圍：20%-90%

2.5、蓄電池容量7.2Ah、電壓12V

2.6、環境監測模塊技術指標

?含有照度計、溫度表、濕度表，單片機時鐘系統，實現時間的顯示

2.7、10寸工控一體機，帶觸摸功能

?C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器

?主 板:Intel M11工控固態節能主板

?內 存:1G DDR3 1333超高速內存,支持1333/1066MHz內存,最大可支持8GB。

?硬 盤:24G SSD固態硬盤

?顯 卡:集成Intel  HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支持雙通道24bit,支持單獨顯示、雙顯復制、雙顯擴展。

?聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器

?網 卡:集成1個RTL千兆網卡,支持網絡喚醒、PXE功能。

?電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）

?顯示屏:10寸LED工控屏 分辨率：1024*600

?觸摸屏:臺灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩定，觸摸靈敏

?整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定制)，

?1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網絡接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)

?2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口

系統狀態：

太陽能控制器（帶報警功能）：

?輸入電壓、電流、功率的數據顯示及動態曲線顯示

?輸出電壓、電流、功率的數據顯示及動態曲線顯示

?蓄電池：電壓數據顯示及動態曲線顯示

2.7.1 智慧教室綜合測控系統

該系統采用一體化設計，要求所有功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設備安全的性能指標。

、虛擬示波器所需實現的功能：50MHz   2路波形測量功能；

（二）2路邏輯分析儀功能；

（三）1路任意波形信號發生器輸出；

200MSa/s高速實時采樣，50MHz帶寬，波形測量完全滿足教學實驗要求，波形平滑不失真。

（四）2路PWM脈沖信號發生器：可設置頻率、占空比。

（五）、萬用表功能

1、萬用表的電阻測量功能；

2、萬用表的直流電壓測量功能；

3、萬用表的交流電壓測量功能；

4、萬用表的交流電流測量功能；

（六）、人機界面功能

*1、人機界面顯示所測量的波形，并顯示相應的量測值；

*2、可通過點擊界面按鈕，將所測量的波形插入實驗報告模板中；

*3、學生的實驗報告結果可通過點擊界面按鈕，統一上傳到指定的教師電腦文件夾下；

（七）、實驗室安全監控功能

1、環境參數測量：可同時測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；

2、電氣參數測量：可測量控制臺電壓電流，并計算出功率；

3、過流、過壓、欠壓（閥值可設置）報警跳閘保護；

4、安全防護：實驗室環境安全監控裝置（PM2.5、煙霧、可燃氣體、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報警）；5、節電功能：長期無人實驗時，自動關閉總閘開關，實現安全和節電效果；

2.8、太陽能發電逆變器模塊技術指標

?類別：正弦波逆變器

?輸入電壓：DC9.7-14.4V，

?輸出電壓：AC220±5%和5V

?欠壓保護：9.6V±0.2V

?過壓保護：14.4V±0.2V

?輸出功率：100W

?峰值功率：300W

?輸出波形:正弦波

2.9、太陽能控制器技術指標：

控制器相關參數：（12V/24V自動切換系統）

（1）具有過充、過放、電子短路、過載保護、獨特的防反接保護等全自動控制

（2）采用了串聯式PWM充電主電路，使充電回路的電壓損失較使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM 高3%-6% ，增加了用電時間；過放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式使系統有更長的使用壽命；同時具有高精度溫度補償

（3）欠壓電壓：12.0V；×2/24V

（4）超壓保護：17V； ×2/24V

（5）過載、短路保護：1.25   倍額定電流60秒, 1.5倍額定電流5秒時過載保護動作, ≥3倍額定電流短路保護動作

（6）總額定充電電流：10A

（7） 浮充：13.6V；×2/24V；（維持時間：直至降到充電返回電壓動作）

（8） 控制方式：充電為  PWM 脈寬調劑

控制器主要功能：

（1）太陽能電池板工作狀態（欠壓、運行）

（2）蓄電池工作狀態（過充、過放、充電）

（3）蓄電池電量指示（25%，50%，75%，100%）

（4） 輸出模式設置（普通，光控，時控）

（5） 蓄電池充電電流，電壓監測。

2.10、負載單元

（1）DC12V直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）

1）感性負載有：12V直流風扇、12V直流電機、12V蜂鳴器

2）阻性負載有：12V交通燈、3W LED燈

（2）AC220V交流負載四組。（感性負載1組，阻性負載3組）

1）感性負載有：220V直流風扇

2）阻性負載：220V交通燈.220V 3WLED燈、220V28WLED燈

（3）可調穩壓電源（0-12V，0-1A）。

根據要求可升級為0-30V、0-5A的可調恒壓恒流穩壓電源。

（4）可調電阻箱技術參數如下：

1）阻值范圍：10歐-99.99K

2）誤差范圍：±1%

（5）USB接口電壓輸出：可為電子設備提供5V直流穩壓電源。

三、可完成的實驗內容：

實驗一 太陽能電池板特性實驗系列

1-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗

1-2、太陽能電池板短路電流測試實驗

1-3、太陽能電板I-V特性測試實驗

1-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗

1-5、太陽能電池板填充因子計算實驗

1-6、太陽能電池板轉換效率測量實驗

1-7、開路電壓與相對光強的函數關系實驗

1-8、短路電流與相對光強的函數關系實驗

1-9、太陽能電池板P-V特性測試實驗

1-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗

1-11、太陽能組件輸出特性測試實驗

1-12、串聯電阻對填充因子的影響測試實驗

1-13、并聯電阻對填充因子的影響測試實驗

1-14、太陽能電池光譜特性測試實驗

1-15、太陽能電池板的串聯開路電壓測試實驗

1-16、太陽能電池板的串聯短路電流測試實驗

1-17、太陽能電池板的并聯開路電壓測試實驗

1-18、太陽能電池板的并聯短路電流測試實驗

1-19、負載特性測試實驗

實驗二 太陽能自動跟蹤實驗系列

2-1、逐日系統原理實驗

2-2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗

2-3、環境對光伏轉換影響實驗

2-4、跟蹤控制器操作實驗

2-5、傳動執行機構接線實訓

2-6、太陽能光控跟蹤實驗

2-7、太陽能光控-時控跟蹤實驗

2-8、太陽能電池組件環境監測實驗

實驗三 太陽能蓄電池控制器實驗系列

3-1、太陽能蓄電池充電控制實驗

3-2、控制器充放電保護實驗

3-3、蓄電池電壓、電流測試實驗

3-4、蓄電池電量估測實驗

3-5、控制電池電流流入、輸出實驗

3-6、控制器環境溫度測量實驗

3-7、控制器光控-時控輸出實驗

實驗四 太陽能應用實驗系列

4-1、太陽能交、直流風扇實驗

4-2、太陽能路燈實驗

4-3、太陽能警示燈實驗

4-4、太陽能充電器實驗

4-5、太陽能可變阻抗負載實驗

實驗五 太陽能負載實驗系列

5-1、最大輸出電流實驗

5-2、最大輸出功率實驗

5-3、在不同恒壓狀態下電流特性

5-4、在不同恒流狀態下電壓特性

實驗六 太陽能光伏逆變器實驗系列

6-1、逆變器的工作原理分析實驗；

6-2、輸出電壓、電流測試實驗；

6-3、最大輸出功率的估算實驗；

6-4、過載或短路保護演示實驗；

6-5、輸入電壓防反接演示實驗；

6-6、輸入電壓范圍測試實驗；

6-7、轉換效率計算實驗；

四、主要設備清單