TW-SNY07太陽能光伏發電系統實驗實訓裝置

本實驗裝置是基于太陽能發電，電能的整流、儲存和逆變于一體的實訓裝置。系統分別由模擬太陽裝置、光伏電池、控制器模塊、離網逆變模塊、同步并網模塊、儀表監測模塊、交直流負載模塊，7 個部分組成

太陽能光伏發電系統實驗實訓裝置采用串聯式PWM充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非PWM高3-6%;過放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式有利于提高蓄電池壽命。多種保護功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護、太陽能電池組件短路保護，具有自動恢的輸出過流保護功能，輸出短路保護功能。

一、主要技術指標及規格：
1.太陽能電池組具體參數如下：
◆ 峰值功率：30W
◆ 最大功率電壓：17.5V
◆ 最大功率電流：1.95A
◆ 開路電壓：22V
◆ 短路電流：2.2A
◆ 安裝尺寸：350*490*18mm

2.太陽能控制器具體功能如下
◆ 使用單片機和專用軟件，實現智能控制，12/24V自動識別系統。
◆ 采用串聯式PWM充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非PWM高3-6%;過放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式有利于提高蓄電池壽命。
◆ 多種保護功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護、太陽能電池組件短路保護，具有自動恢的輸出過流保護功能，輸出短路保護功能。
◆ 具有豐富的工作模式，如光控，光控＋延時，通用控制等模式。
◆ 浮充電溫度補償功能。
◆ 使用定制大屏幕LCD液晶顯示器、充電、放電，光伏、蓄電池，負載各參數一目了然，一鍵式操作即可完成所有設置，方便直觀。

◆ 優良的通訊功能配備獨立的上位機軟件，保證與PC機之間良好通訊，畫面人性化，清晰、直觀、操作方便。與PC機連接后對控制器的參數及功能控制更加靈活，充分滿足不同教學應用需求。

3.蓄電池：一般為鉛酸電池，具有如下特點：
◆ 自放電率低
◆ 使用壽命長
◆ 深放電能力強
◆ 充電效率高 工作溫度范圍寬

◆ 增加系統停機時蓄電池電量自動測量功能

4.離網逆變器：正弦波逆變器，具體功能參數如下：
◆ 純正弦波輸出(失真率<4%)
◆ 輸入輸出完全隔離設計
◆ 能快速并行啟動電容、電感負載
◆ 三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負載水準和故障情形
◆ 負載控制風扇冷卻
◆ 過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護

◆ 輸入電壓：10-16VDC

◆ 輸出電壓：110V/220VAC

◆ 輸出功率：300W

5．負載：
◆ 直流負載包括：LED燈，風機等；
◆ 交流負載包括：節能燈和交流電機等。

6.并網逆變器：
并網逆變器具有DC-DC和DC-AC兩級能量變換的結構。DC-DC變換環節調整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大功率點；DC-AC逆變環節主要使輸出電流與電網電壓同相位，同時獲得單位功率因數。

系統面板設有用來測量DC、AC相關參數的多個測試端口，可測量DC-DC電壓電流變化和DC-AC逆變過程中的電壓電流及曲線變化和波形對比。

6級功率搜索功能

在自動調整的過程中，會看到LOW燈不停的閃爍，功率會由0作為起點，向最大功率點加大輸出功率，重啟最多為6次，然后進入功率鎖定狀態，鎖定時ST燈長亮。

在進行6級功率搜索程序時，所需的時間為10分鐘。

寬電壓輸入（15-62VDC）

二級功率變壓轉換

◆ 高頻雙向并網，單向并網功能

◆ 高頻直接調制，AC半波合成

◆ 雙向并網方式：直接負載消耗，逆向傳輸AC電流

◆ 單向并網方式：直接負載消耗，禁止逆向傳輸AC電流

多頻率輸出功能，可適用于50Hz/60Hz頻率的AC交流電

◆ 頻率范圍：45Hz~63Hz

◆ 直接連接到太陽能電池板（不需要連接電池）

7.監測儀表：
完成實驗時數據的讀取，可監測太陽能電池組的電壓和電流；并網逆變器輸出的電壓和電流；離網逆變器輸出的電壓和電流。

上位機通訊聯機界面圖

◆ 電壓顯示系統：DC 0-50V  AC 0-500V自動換擋

◆ 液晶屏顯示：SMD結構

◆ 測量精度：AC為1級，DC為0.5級

◆ 響應時間：≤0.5秒

◆ 電流顯示系統：DC O-100MA  AC 0-5A  AC 0-2A  自動換擋

◆ 液晶屏顯示；SMD結構

◆ 測量精度：AC為1級，DC為0.5級

◆ 響應時間：≤0.5秒

◆ 環境溫度：0～50℃

8.模擬實驗電源：

◆ 輸入電壓：AC220 (V)；

◆ 頻率范圍：50/60 (HZ)；

◆ 輸出電壓：DC 0-32 (V)；連續可調

◆ 輸出電流：DC 0-2 (A)；連續可調

◆ 輸出功率： 64W；按鍵式開關。

9.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。

（一）、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；

三、實驗項目：
實驗一 太陽能光伏板能量轉換實驗
實驗二 環境對光伏轉換影響實驗
實驗三 太陽能電池光伏系統直接負載特性實驗
實驗四 太陽能控制器工作原理實驗
實驗五 接反保護實驗
實驗六 太陽能控制器對蓄電池的過充保護實驗
實驗七 太陽能控制器對蓄電池的過放保護實驗
實驗八 夜間防反充實驗
實驗九 離網型逆變器工作原理實驗
實驗十 獨立光伏發電實驗
實驗十一 并網型逆變器工作原理實驗
實驗十二 光伏并網實驗

四、主要設備清單：