一、產品概述
本產品是集于太陽能發電及風力發電為一體的新型教學演示實驗系統?？赏瓿娠L力發電和太陽能發電及基站的供電及并網逆變電源系統集成的相關實驗及教學演示。
1.1系統主要應用范圍
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?？梢詭椭鷮W生，進一步理解風光互補發電站整個系統的原理學習并探討工程實際應用技能。

1.2產品特點
?系統實驗平臺集成了室內溫/濕度，風速、風向等測量系統，讓使用者操作起來更直觀。
?系統采用32位數字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
?系統同步電源，采用日本三菱IGBT模塊（IPM）組裝。具有高功率因數輸出。
?系統面板上采用直觀的數字表和液晶顯示，讓用戶了解當前系統工作狀態。
?系統上的離網電源可以為用戶提供交流220V純正弦波交流電能。
?風光互補發電實訓系統，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
?系統監控柜集成高性能一體計算機，可監控系統運行參數、并將運行數據長期保存或打印
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。
?電池板：單晶硅/多晶硅
?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
?模擬太陽燈：飛利浦Q135/500W
2.3、風力發電機
?額定功率：300(W)
?額定電壓：12/24(V)
?額定電流：33.3/16.7（A）
?風輪直徑：1.65(m)
?啟動風速：1.5(m/s)
?額定風速：9.6(m/s)
?安全風速：35(m/s)
?工作形式： 永磁同步發電機

永磁同步風力發電機
?風葉旋轉方向：順時針
?風葉數量：3（片）
?風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
?電機材料：鋁合金
2.4、模擬風洞模塊

模擬風洞
風量：32073 mз/h
風壓：388Pa
轉速：1440 r/min
功率：2.2kW
可調風速：0～13級連續可調
2.5、風光互補控制器規格

風光互補控制器
?工作電壓：12或24VDC
?充電功率Pmax ：650W
?光伏功率Pmax ：150W
?風機功率Pmax ：450W
?充電方式：PWM脈寬調制
?充電最大電流 35A
?過放保護電壓 11V
?過放恢復電壓 12.6V
?輸出保護電壓 16V
卸載開始電壓（出廠值）15.5V
?卸載開始電流（出廠值） 15A
?控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關功能；
?負載為100W以下的12V/24V直流負載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時輸出（光控開、光控關，定時開、定時關，）。
2.6、離網逆變電源

離網逆變電源
?直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選
?額定蔬出功率：300W/功率根據客戶要求訂制
?輸出電壓：110/220VAC
?輸出波形：純正弦波
?輸出頻率：50Hz
?工作效率：85%
?功率因數：>0.88
?波形失真率≤5%
?工作環境：溫度-20℃～50℃
?相對濕度：﹤90﹪（25℃）
?保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護

2.7、同步并網逆變電源

同步并網逆變電源
?AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
?AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
?并網輸出功率：400W
?輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
?相 位 差： <1%
?孤島效應保護： VAC;f AC
?輸出短路保護： 限流
?顯示方式： LED
?待機功耗： <2W
?夜間功耗： <1W
?環境溫度范圍： -25 ℃～60℃
?環境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)
2.8、測風系統

測風系統
?測量范圍   風速：0～60m/s    風向：0～360°
?精 度      ±0.1m/s  ± 3°
?工作電源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供電。
?記錄間隔：  1分鐘～240分鐘連續可設置
?內部存儲：  4M bit
?通訊接口：  RS-232/485/USB通訊
?環境溫度：   -40℃～50℃
?轉速傳感器：0～5000 風力發電機轉速檢測顯示（室內）
2.9、照度計
?量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。
2.10、數字電壓、電流、功率因數表、溫濕度表
?直流電壓表：0-200V×3只
?交流電流表：5A×1只
?交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只
?交流電能計量模塊：電參數測量、運行時間、超載報警、功率報警門限預置、掉電數據保存
?溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃  濕度測量范圍：20%-90%
2.11、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 1只
2.12、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
2.13、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:13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

風力發電系統工作主界面

風力電系統工作數據主界面（可切換不同曲線界面）

風資源數據主界面
2.14、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（0-30V，0-2A）。
（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。

2.15 智慧教室綜合測控系統

該系統采用一體化設計，要求以上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、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；
實驗七 風力發電機運行過程與風能量變換演示實驗
7-1、風力發電基礎理論原理性實驗
7-2、風力發電系統設計實驗
7-3、風力發電控制技術實驗
7-4、風力發電相關測量技術實驗
7-5、風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗
7-6、發電機轉速與輸出電壓關系實驗
7-7、發電機轉速與輸出電流關系實驗
7-8、發電機轉速與輸出頻率關系實驗
7-9、風速即轉速與出功率關系實驗
7-10、變頻器調速實驗
四、系統基本配置