太阳能光伏发电综合实训装置

一、太阳能光伏发电综合实训装置应用范围：
主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训。设备由模拟太阳灯、太阳能电池板、二维跟踪机构、光伏控制器、储能蓄电池、负载、仪表及工控电脑等组成。
二、技术参数：
2.1、太阳能电池板：
太阳能电池板采用阵列组装形式，主要采用4块（或更多）小型太阳能电池板组建，可实现太阳能电池板的并接方式和串接方式，进而提供大电流或大电压的两种太阳能电池板组网方式。
1、输出功率≤4*10W
2、开路电压：21.24V（并联），4*21.24V（串联）
3、短路电流：4*0.75A（并联），0.57A（串联）
2.2、自动跟踪单元：
1、跟踪方式：双轴全自动跟踪； 精度：±0.5°
2、水平回转角度：360° ；俯仰角度：180°
3、控制器供电电源：DC 12V
4、电机供电电源：DC 12V
2.3、照度计：
1、量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自动切换量程。
2.4、含有电压表、电流表、温度表及湿度表：
1、直流电压表0-200V、直流电流表2A各两只
2、交流电压表0-500V、交流电流表5A各一只
3、温度、湿度表:温度测量范围：-50℃-+70℃  湿度测量范围：20%-90%
2.5、蓄电池容量7.2Ah、电压12V
2.6、环境监测模块技术指标：
1、含有照度计、温度表、湿度表，单片机时钟系统，实现时间的显示
2.7、10寸工控一体机，带触摸功能：
1、CPU:Intel 1037U 1.8GHz 22nm双核处理器TDP 17W超低功耗处理器
2、主板:Intel M11工控固态节能主板
3、内存:1G DDR3 1333超高速内存,支持1333/1066MHz内存,可支持8GB。
4、硬盘:24G SSD固态硬盘
5、显卡:集成Intel  HD Graphics核心显卡,提供VGA、LVDS、双HDMI显示输出,LVDS支持双通道24bit,支持单独显示、双显复制、双显扩展。
6、声卡:集成ALC662 6声道高保真音频控制器
7、网卡:集成1个RTL千兆网卡,支持网络唤醒、PXE功能。
8、电源:外置电源（100V至220V宽幅电压，通用）
9、显示屏:10寸LED工控屏 分辨率：1024*600
10、触摸屏:中国台湾Touchkit 4线触摸屏，透光率高；性能稳定，触摸灵敏
11、整机接口:4* USB 2.0接口,其中两个可支持USB3.0(需定制)，
12、1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45网络接口,1* Line out（绿色）,1* Mic（红色)
13、2*COM串口,1* 12V DC_JACK输入接口

系统状态：
太阳能控制器（带报警功能）：
1、输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
2、输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
3、蓄电池：电压数据显示及动态曲线显示
2.8、太阳能发电逆变器模块技术指标
1、类别：正弦波逆变器
2、输入电压：DC9.7-14.4V，
3、输出电压：AC220±5%和5V
4、欠压保护：9.6V±0.2V
5、过压保护：14.4V±0.2V
6、输出功率：100W
7、峰值功率：300W
8、输出波形:正弦波
2.9、太阳能控制器技术指标：
控制器相关参数：（12V/24V自动切换系统）
（1）具有过充、过放、电子短路、过载保护、防反接保护等全自动控制
（2）采用了串联式PWM充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM 高3%-6% ，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统有更长的使用寿命；同时具有高精度温度补偿
（3）欠压电压：12.0V；×2/24V
（4）超压保护：17V；×2/24V
（5）过载、短路保护：1.25 倍额定电流60秒, 1.5倍额定电流5秒时过载保护动作, ≥3倍额定电流短路保护动作
（6）总额定充电电流：10A
（7）浮充：13.6V；×2/24V；（维持时间：直至降到充电返回电压动作）
（8）控制方式：充电为PWM 脉宽调剂
控制器主要功能：
（1）太阳能电池板工作状态（欠压、运行）
（2）蓄电池工作状态（过充、过放、充电）
（3）蓄电池电量指示（25%，50%，75%，100%）
（4）输出模式设置（普通，光控，时控）
（5）蓄电池充电电流，电压监测。
2.10、负载单元
（1）DC12V直流负载五组。（感性负载3组，阻性负载2组）

1）感性负载有：12V直流风扇、12V直流电机、12V蜂鸣器

2）阻性负载有：12V交通灯、3W LED灯
（2）AC220V交流负载四组。（感性负载1组，阻性负载3组）

1）感性负载有：220V直流风扇

2）阻性负载：220V交通灯.220V 3WLED灯、220V28WLED灯
（3）可调稳压电源（0-12V，0-1A）。
根据要求可升级为0-30V、0-5A的可调恒压恒流稳压电源。
（4）可调电阻箱技术参数如下：

1）阻值范围：10欧-99.99K

2）误差范围：±1%
（5）USB接口电压输出：可为电子设备提供5V直流稳压电源。

（6）电子负载

（7）液晶电视，实验台配置17寸宽屏液晶电视，供实验台实验及他用。

三、太阳能光伏发电综合实训装置可完成的实验内容：
实验一：太阳能电池板特性实验系列：
1、太阳能电池板开路电压测试实验
2、太阳能电池板短路电流测试实验
3、太阳能电板I-V特性测试实验
4、太阳能电池板输出功率计算实验
5、太阳能电池板填充因子计算实验
6、太阳能电池板转换效率测量实验
7、开路电压与相对光强的函数关系实验
8、短路电流与相对光强的函数关系实验
9、太阳能电池板P-V特性测试实验
10、太阳能电池板暗伏安特性测试实验
11、太阳能组件输出特性测试实验
12、串联电阻对填充因子的影响测试实验
13、并联电阻对填充因子的影响测试实验
14、太阳能电池光谱特性测试实验
15、太阳能电池板的串联开路电压测试实验
16、太阳能电池板的串联短路电流测试实验
17、太阳能电池板的并联开路电压测试实验
18、太阳能电池板的并联短路电流测试实验
19、负载特性测试实验
实验二：太阳能自动跟踪实验系列：
1、逐日系统原理实验
2、太阳光跟踪定位传感器原理实验
3、环境对光伏转换影响实验
4、跟踪控制器操作实验
5、传动执行机构接线实训
6、太阳能光控跟踪实验
7、太阳能光控-时控跟踪实验
8、太阳能电池组件环境监测实验
实验三：太阳能蓄电池控制器实验系列：
1、太阳能蓄电池充电控制实验
2、控制器充放电保护实验
3、蓄电池电压、电流测试实验
4、蓄电池电量估测实验
5、控制电池电流流入、输出实验
6、控制器环境温度测量实验
7、控制器光控-时控输出实验

实验四：太阳能应用实验系列：
1、太阳能交、直流风扇实验
2、太阳能路灯实验
3、太阳能警示灯实验
4、太阳能充电器实验
5、太阳能可变阻抗负载实验
实验五：太阳能负载实验系列：
1、最大输出电流实验
2、最大输出功率实验
3、在不同恒压状态下电流特性
4、在不同恒流状态下电压特性
实验六：太阳能光伏逆变器实验系列：
1、逆变器的工作原理分析实验；
2、输出电压、电流测试实验；
3、最大输出功率的估算实验；
4、过载或短路保护演示实验；
5、输入电压防反接演示实验；
6、输入电压范围测试实验；
7、转换效率计算实验；
四、主要设备清单：