太陽能光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

KCTF-15型太陽能光伏發(fā)電實(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)技工以太陽能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各部分通過電纜連接，可組成一套既能演示又能動(dòng)手設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

二、技術(shù)參數(shù)

  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(shí)現(xiàn)太陽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能電池板組網(wǎng)方式。

（1）最大輸出功率：4*10W

（2）開路電壓：21.24V（并聯(lián)），4*21.24V（串聯(lián)）

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

  2、自動(dòng)跟蹤單元

（1）跟蹤方式：雙軸全自動(dòng)跟蹤； 精度：±0.5°

（2）水平回轉(zhuǎn)角度：360° ；俯仰角度：180°

（3）控制器供電：DC 12V 蓄電池

（4）電機(jī)供電電源：DC 12V AC-DC電源模塊

  3、照度計(jì)

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

  4、含有電壓表、電流表、溫度表及濕度表

（1）直流電壓表0-200V、直流電流表2A各兩只

（2）交流電壓表0-500V、交流電流表5A各一只

（3）溫度、濕度表:溫度測(cè)量范圍：-50℃-+70℃  濕度測(cè)量范圍：20%-90%

  5、蓄電池容量55Ah、電壓12V

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

（1）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

  7、13寸工控一體機(jī)，帶觸摸功能

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

（2）主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板

（3）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。

（4）硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤

（5）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。

（6）聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器

（7）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。

（8）電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）

（9）顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600

（10）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

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

（12）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)

（13）2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口

   系統(tǒng)狀態(tài)：

   太陽能控制器（帶報(bào)警功能）：

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

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

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

  8、太陽能離網(wǎng)發(fā)電模塊技術(shù)指標(biāo)

（1）波型類別：純正弦波

（2）輸入電壓：DC9.7-14.4V

（3）輸出電壓：AC220±5%和5V

（4）欠壓保護(hù)：9.6V±0.2V

（5）過壓保護(hù)：14.4V±0.2V

（6）輸出功率：100W

（7）峰值功率：300W

（8）輸出波形:正弦波

  9、太陽能并網(wǎng)發(fā)電模塊技術(shù)指標(biāo)

并模塊具有DC－DC和DC－AC兩級(jí)能量變換的結(jié)構(gòu)。DC－DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點(diǎn)使其跟蹤最大功率點(diǎn)；DC－AC逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，同時(shí)獲得單位功率因數(shù)。

   系統(tǒng)面板設(shè)有用來測(cè)量DC、AC相關(guān)參數(shù)的多個(gè)測(cè)試端口，可測(cè)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(duì)比。

9.1、6級(jí)功率搜索功能

在自動(dòng)調(diào)整的過程中，會(huì)看到LOW燈不停的閃爍，功率會(huì)由0作為起點(diǎn)，向最大功率點(diǎn)加大輸出功率，重啟最多為6次，然后進(jìn)入功率鎖定狀態(tài)，鎖定時(shí)ST燈長(zhǎng)亮。

在進(jìn)行6級(jí)功率搜索程序時(shí)，所需的時(shí)間為10分鐘。

（1）寬電壓輸入：15-32VDC

（2）輸出功率  ：400W

（3）二級(jí)功率變壓轉(zhuǎn)換

（4）高頻雙向并網(wǎng)，單向并網(wǎng)功能

（5）高頻直接調(diào)制，AC半波合成

（6）雙向并網(wǎng)方式：直接負(fù)載消耗，逆向傳輸AC電流

（7）單向并網(wǎng)方式：直接負(fù)載消耗，禁止逆向傳輸AC電流

 9.2、多頻率輸出功能，可適用于50Hz/60Hz頻率的AC交流電

（1）頻率范圍：45Hz~63Hz

（2）直接連接到太陽能電池板（不需要連接電池）

  10、太陽能控制器技術(shù)指標(biāo)：

控制器相關(guān)參數(shù)：（12V/24V自動(dòng)切換系統(tǒng)）
    （1）具有過充、過放、電子短路、過載保護(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）太陽能電池板工作狀態(tài)（欠壓、運(yùn)行）

（2）蓄電池工作狀態(tài)（過充、過放、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)。

  11、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： 太陽能電池板特性實(shí)驗(yàn)系列

1、太陽能電池板開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2、太陽能電池板短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

3、太陽能電板I-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

4、太陽能電池板最大輸出功率計(jì)算實(shí)驗(yàn)

5、太陽能電池板填充因子計(jì)算實(shí)驗(yàn)

6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測(cè)量實(shí)驗(yàn)

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

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

9、太陽能電池板P-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

10、太陽能電池板暗伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

11、太陽能組件輸出特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

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

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

14、太陽能電池光譜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

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

17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

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

19、負(fù)載特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

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

1、逐日系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)

2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實(shí)驗(yàn)

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

4、跟蹤控制器操作實(shí)驗(yàn)

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

6、太陽能光控跟蹤實(shí)驗(yàn)

7、太陽能光控-時(shí)控跟蹤實(shí)驗(yàn)

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

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

1、太陽能蓄電池充電控制實(shí)驗(yàn)

2、控制器充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)

3、蓄電池電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

4、蓄電池電量估測(cè)實(shí)驗(yàn)

5、控制電池電流流入、輸出實(shí)驗(yàn)

6、控制器環(huán)境溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)

7、控制器光控-時(shí)控輸出實(shí)驗(yàn)

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

1、太陽能交、直流風(fēng)扇實(shí)驗(yàn)

2、太陽能路燈實(shí)驗(yàn)

3、太陽能警示燈實(shí)驗(yàn)

4、太陽能充電器實(shí)驗(yàn)

5、太陽能可變阻抗負(fù)載實(shí)驗(yàn)

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

1、最大輸出電流實(shí)驗(yàn)

2、最大輸出功率實(shí)驗(yàn)

3、在不同恒壓狀態(tài)下電流特性

4、在不同恒流狀態(tài)下電壓特性

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

1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；

2、輸出電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

3、最大輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；

4、過載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；

5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗(yàn)；

6、輸入電壓范圍測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

7、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；