西藏昌都職業(yè)技術(shù)學(xué)院-TW-SNY15型 太陽(yáng)能光伏發(fā)電綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)應(yīng)用范圍：

主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽(yáng)能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。設(shè)備由模擬太陽(yáng)燈、太陽(yáng)能電池板、二維跟蹤機(jī)構(gòu)、光伏控制器、儲(chǔ)能蓄電池、負(fù)載、儀表及工控電腦等組成。

二、技術(shù)參數(shù)

2.1、太陽(yáng)能電池板

太陽(yáng)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(yáng)能電池板組建，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板的并接方式和串接方式，進(jìn)而提供大電流或大電壓的兩種太陽(yáng)能電池板組網(wǎng)方式。

?最大輸出功率：4*10W

?開(kāi)路電壓：21.24V（并聯(lián)），4*21.24V（串聯(lián)）

?短路電流：4*0.75A（并聯(lián)），0.57A（串聯(lián)）

2.2、自動(dòng)跟蹤單元

?跟蹤方式：雙軸全自動(dòng)跟蹤； 精度：±0.5°

?水平回轉(zhuǎn)角度：360° ；俯仰角度：180°

?控制器供電電源：DC 12V

?電機(jī)供電電源：DC 12V

2.3、照度計(jì)

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

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

?照度計(jì)準(zhǔn)確度：±3% rdg ± 0.5% f.s.(<10,000 lux)±4% rdg ± 10dgts (>10,000 lux)(以色溫2856 K標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)存溫濕度：0°to 40℃ (32℉ to 104℉) < 70% R.H.

?電源：9V (一枚)

?光檢測(cè)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(cè)量范圍：-50℃-+70℃  濕度測(cè)量范圍：20%-90%

2.5、蓄電池容量7.2Ah、電壓12V

2.6、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊技術(shù)指標(biāo)

?含有照度計(jì)、溫度表、濕度表，單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示

2.7、10寸工控一體機(jī)，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(tài)節(jié)能主板

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

?硬 盤(pán):24G SSD固態(tài)硬盤(pán)

?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(dú)顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴(kuò)展。

?聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器

?網(wǎng) 卡:集成1個(gè)RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)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(tái)灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏

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

?1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)狀態(tài)：

太陽(yáng)能控制器（帶報(bào)警功能）：

?輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示

?輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示

?蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示

2.7.1 智慧教室綜合測(cè)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用一體化設(shè)計(jì)，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(shè)備安全的性能指標(biāo)。

、虛擬示波器所需實(shí)現(xiàn)的功能：50MHz   2路波形測(cè)量功能；

（二）2路邏輯分析儀功能；

（三）1路任意波形信號(hào)發(fā)生器輸出；

200MSa/s高速實(shí)時(shí)采樣，50MHz帶寬，波形測(cè)量完全滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，波形平滑不失真。

（四）2路PWM脈沖信號(hào)發(fā)生器：可設(shè)置頻率、占空比。

（五）、萬(wàn)用表功能

1、萬(wàn)用表的電阻測(cè)量功能；

2、萬(wàn)用表的直流電壓測(cè)量功能；

3、萬(wàn)用表的交流電壓測(cè)量功能；

4、萬(wàn)用表的交流電流測(cè)量功能；

（六）、人機(jī)界面功能

*1、人機(jī)界面顯示所測(cè)量的波形，并顯示相應(yīng)的量測(cè)值；

*2、可通過(guò)點(diǎn)擊界面按鈕，將所測(cè)量的波形插入實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板中；

*3、學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果可通過(guò)點(diǎn)擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；

（七）、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控功能

1、環(huán)境參數(shù)測(cè)量：可同時(shí)測(cè)量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；

2、電氣參數(shù)測(cè)量：可測(cè)量控制臺(tái)電壓電流，并計(jì)算出功率；

3、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓（閥值可設(shè)置）報(bào)警跳閘保護(hù)；

4、安全防護(hù)：實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃?xì)怏w、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報(bào)警）；5、節(jié)電功能：長(zhǎng)期無(wú)人實(shí)驗(yàn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉總閘開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)安全和節(jié)電效果；

2.8、太陽(yáng)能發(fā)電逆變器模塊技術(shù)指標(biāo)

?類(lèi)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(hù)：9.6V±0.2V

?過(guò)壓保護(hù)：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(yáng)能控制器技術(shù)指標(biāo)：

控制器相關(guān)參數(shù)：（12V/24V自動(dòng)切換系統(tǒng)）

（1）具有過(guò)充、過(guò)放、電子短路、過(guò)載保護(hù)、獨(dú)特的防反接保護(hù)等全自動(dòng)控制

（2）采用了串聯(lián)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(shí)間；過(guò)放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動(dòng)控制方式使系統(tǒng)有更長(zhǎng)的使用壽命；同時(shí)具有高精度溫度補(bǔ)償

（3）欠壓電壓：12.0V；×2/24V

（4）超壓保護(hù)：17V； ×2/24V

（5）過(guò)載、短路保護(hù)：1.25   倍額定電流60秒, 1.5倍額定電流5秒時(shí)過(guò)載保護(hù)動(dòng)作, ≥3倍額定電流短路保護(hù)動(dòng)作

（6）總額定充電電流：10A

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

（8） 控制方式：充電為  PWM 脈寬調(diào)劑

控制器主要功能：

（1）太陽(yáng)能電池板工作狀態(tài)（欠壓、運(yùn)行）

（2）蓄電池工作狀態(tài)（過(guò)充、過(guò)放、充電）

（3）蓄電池電量指示（25%，50%，75%，100%）

（4） 輸出模式設(shè)置（普通，光控，時(shí)控）

（5） 蓄電池充電電流，電壓監(jiān)測(cè)。

2.10、負(fù)載單元

（1）DC12V直流負(fù)載五組。（感性負(fù)載3組，阻性負(fù)載2組）

1）感性負(fù)載有：12V直流風(fēng)扇、12V直流電機(jī)、12V蜂鳴器

2）阻性負(fù)載有：12V交通燈、3W LED燈

（2）AC220V交流負(fù)載四組。（感性負(fù)載1組，阻性負(fù)載3組）

1）感性負(fù)載有：220V直流風(fēng)扇

2）阻性負(fù)載：220V交通燈.220V 3WLED燈、220V28WLED燈

（3）可調(diào)穩(wěn)壓電源（0-12V，0-1A）。

根據(jù)要求可升級(jí)為0-30V、0-5A的可調(diào)恒壓恒流穩(wěn)壓電源。

（4）可調(diào)電阻箱技術(shù)參數(shù)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(shè)備提供5V直流穩(wěn)壓電源。

三、可完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)一 太陽(yáng)能電池板特性實(shí)驗(yàn)系列

1-1、太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-2、太陽(yáng)能電池板短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-3、太陽(yáng)能電板I-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-4、太陽(yáng)能電池板最大輸出功率計(jì)算實(shí)驗(yàn)

1-5、太陽(yáng)能電池板填充因子計(jì)算實(shí)驗(yàn)

1-6、太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換效率測(cè)量實(shí)驗(yàn)

1-7、開(kāi)路電壓與相對(duì)光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

1-8、短路電流與相對(duì)光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

1-9、太陽(yáng)能電池板P-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-10、太陽(yáng)能電池板暗伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-11、太陽(yáng)能組件輸出特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-12、串聯(lián)電阻對(duì)填充因子的影響測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-13、并聯(lián)電阻對(duì)填充因子的影響測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-14、太陽(yáng)能電池光譜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-15、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)開(kāi)路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-16、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-17、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)開(kāi)路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-18、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-19、負(fù)載特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤實(shí)驗(yàn)系列

2-1、逐日系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)

2-2、太陽(yáng)光跟蹤定位傳感器原理實(shí)驗(yàn)

2-3、環(huán)境對(duì)光伏轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn)

2-4、跟蹤控制器操作實(shí)驗(yàn)

2-5、傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接線實(shí)訓(xùn)

2-6、太陽(yáng)能光控跟蹤實(shí)驗(yàn)

2-7、太陽(yáng)能光控-時(shí)控跟蹤實(shí)驗(yàn)

2-8、太陽(yáng)能電池組件環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三 太陽(yáng)能蓄電池控制器實(shí)驗(yàn)系列

3-1、太陽(yáng)能蓄電池充電控制實(shí)驗(yàn)

3-2、控制器充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)

3-3、蓄電池電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

3-4、蓄電池電量估測(cè)實(shí)驗(yàn)

3-5、控制電池電流流入、輸出實(shí)驗(yàn)

3-6、控制器環(huán)境溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)

3-7、控制器光控-時(shí)控輸出實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四 太陽(yáng)能應(yīng)用實(shí)驗(yàn)系列

4-1、太陽(yáng)能交、直流風(fēng)扇實(shí)驗(yàn)

4-2、太陽(yáng)能路燈實(shí)驗(yàn)

4-3、太陽(yáng)能警示燈實(shí)驗(yàn)

4-4、太陽(yáng)能充電器實(shí)驗(yàn)

4-5、太陽(yáng)能可變阻抗負(fù)載實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五 太陽(yáng)能負(fù)載實(shí)驗(yàn)系列

5-1、最大輸出電流實(shí)驗(yàn)

5-2、最大輸出功率實(shí)驗(yàn)

5-3、在不同恒壓狀態(tài)下電流特性

5-4、在不同恒流狀態(tài)下電壓特性

實(shí)驗(yàn)六 太陽(yáng)能光伏逆變器實(shí)驗(yàn)系列

6-1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；

6-2、輸出電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

6-3、最大輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；

6-4、過(guò)載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；

6-5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗(yàn)；

6-6、輸入電壓范圍測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

6-7、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；

四、主要設(shè)備清單