太陽能實驗室,太陽能光伏實驗室建設(shè)方案
2015-03-16 09:45太陽能光伏實驗室建設(shè)方案
隨著能源危機(jī)日益臨近，新能源已經(jīng)成為今后世界上的主要能源之一。其中太陽能已經(jīng)逐漸步入我們尋常的生活，而風(fēng)力發(fā)電偶爾可以看到或聽到，風(fēng)光電互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是利用風(fēng)能和太陽能資源的互補(bǔ)性，具有較高的性價的一種新型能源發(fā)電系統(tǒng)，有著很好的應(yīng)用前景。太陽能實驗室是研究太陽能利用的實驗場所，其配有相應(yīng)太陽能檢測儀器儀表及試驗裝置，可作為太陽能的光、熱、電利用示范性展示，以此為基地，開展太陽能利用的科學(xué)研究與開發(fā)工作，同時也可作為太陽能產(chǎn)品的檢測開發(fā)中心。新能源教學(xué)設(shè)備正是利用太陽能發(fā)電的原理，結(jié)合教學(xué)的特點(diǎn)，研發(fā)的最新的新能源教學(xué)設(shè)備，太陽能教學(xué)實訓(xùn)臺廣泛應(yīng)用于職業(yè)高中、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工培訓(xùn)以太陽能離網(wǎng)發(fā)電和太陽能并網(wǎng)發(fā)電為主課題的研究和教學(xué)培訓(xùn)。新能源教學(xué)設(shè)備是面向高等院校、職業(yè)技術(shù)學(xué)校本科生、研究生深刻理解太陽能光伏發(fā)電原理的新能源教學(xué)設(shè)備實驗教學(xué)平臺。
設(shè)備配置表格
| 序號 | 名稱 | 數(shù)量 | 型號 | 單價 | 總價 | 備注 |
| 1 | 太陽能光伏發(fā)電實驗實訓(xùn)裝置 | 10 | DB-PV18 | 6萬 | 60萬 | 新能源實驗室 |
| 2 | 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實驗裝置 | 2 | DB-FL400A | 9.8萬 | 19.6萬 | 新能源實驗室 |
| 3 | 500W風(fēng)光互補(bǔ)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實訓(xùn)臺 | 4 | DB-TYN07 | 12.5萬 | 50萬 | 新能源實驗室 |
| 4 | 互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng) | 1 | DB-SWP01 風(fēng)光 | 45萬 | 45萬 | 新能源實驗室 |
| 5 | 質(zhì)子交換膜燃料電池教具 | 10 | DB-ZRL006 | 0.6萬 | 6萬 | 新能源實驗室 |
| 6 | 光伏發(fā)電教學(xué)實驗箱 | 10 | DB-PVT001 | 1.8萬 | 18萬 | 新能源實驗室 |
| 7 | 太陽能發(fā)電教學(xué)實驗平臺 | 10 | DB-ST02 | 1.95萬 | 19.5萬 | 新能源實驗室 |
| 合計：218.1萬 | ||||||
1.DB-PV18 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓(xùn)裝置
DB-PV18太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓(xùn)裝置采用串聯(lián)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(fù)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(hù)功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護(hù)、太陽能電池組件短路保護(hù)，具有自動恢的輸出過流保護(hù)功能，輸出短路保護(hù)功能。
一、主要技術(shù)指標(biāo)及規(guī)格：
1.太陽能電池組具體參數(shù)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：622*550*18mm
2.太陽能控制器具體功能如下
◆ 使用單片機(jī)和專用軟件，實現(xiàn)智能控制，自動識別24V系統(tǒng)。
◆ 采用串聯(lián)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(fù)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(hù)功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護(hù)、太陽能電池組件短路保護(hù)，具有自動恢的輸出過流保護(hù)功能，輸出短路保護(hù)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(bǔ)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(fù)載各參數(shù)一目了然，一鍵式操作即可完成所有設(shè)置，方便直觀。
◆ 優(yōu)良的通訊功能配備獨(dú)立的上位機(jī)軟件，保證與PC機(jī)之間良好通訊，畫面人性化，清晰、直觀、操作方便。與PC機(jī)連接后對控制器的參數(shù)及功能控制更加靈活，充分滿足不同教學(xué)應(yīng)用需求。
3.蓄電池：一般為鉛酸電池，具有如下特點(diǎn)：
◆ 自放電率低
◆ 使用壽命長
◆ 深放電能力強(qiáng)
◆ 充電效率高 工作溫度范圍寬
◆ 增加系統(tǒng)停機(jī)時蓄電池電量自動測量功能
4.離網(wǎng)逆變器：正弦波逆變器，具體功能參數(shù)如下：
◆ 純正弦波輸出(失真率<4%)
◆ 輸入輸出完全隔離設(shè)計
◆ 能快速并行啟動電容、電感負(fù)載
◆ 三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負(fù)載水準(zhǔn)和故障情形
◆ 負(fù)載控制風(fēng)扇冷卻
◆ 過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護(hù)
5．負(fù)載：
◆ 直流負(fù)載包括：LED燈，風(fēng)機(jī)等；
◆ 交流負(fù)載包括：節(jié)能燈和交流電機(jī)等。
6.并網(wǎng)逆變器：
并網(wǎng)逆變器具有DC－DC和DC－AC兩級能量變換的結(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，同時獲得單位功率因數(shù)。
系統(tǒng)面板設(shè)有用來測量DC、AC相關(guān)參數(shù)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(diào)整的過程中，會看到LOW燈不停的閃爍，功率會由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ST燈長亮。
在進(jìn)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(zhuǎn)換
◆ 高頻雙向并網(wǎng)，單向并網(wǎng)功能
◆ 高頻直接調(diào)制，AC半波合成
◆ 雙向并網(wǎng)方式：直接負(fù)載消耗，逆向傳輸AC電流
◆ 單向并網(wǎng)方式：直接負(fù)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(jiān)測儀表：
完成實驗時數(shù)據(jù)的讀取，可監(jiān)測太陽能電池組的電壓和電流；并網(wǎng)逆變器輸出的電壓和電流；離網(wǎng)逆變器輸出的電壓和電流。
上位機(jī)通訊聯(lián)機(jī)界面圖
三、實驗項目：
實驗一 太陽能光伏板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗二 環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗三 太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負(fù)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(hù)實驗
實驗六 太陽能控制器對蓄電池的過充保護(hù)實驗
實驗七 太陽能控制器對蓄電池的過放保護(hù)實驗
實驗八 夜間防反充實驗
實驗九 離網(wǎng)型逆變器工作原理實驗
實驗十 獨(dú)立光伏發(fā)電實驗
實驗十一 并網(wǎng)型逆變器工作原理實驗
實驗十二 光伏并網(wǎng)實驗
四、主要設(shè)備清單：
2.DB-FJ400A 400W風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實驗實訓(xùn)裝置
一、產(chǎn)品概述
500W風(fēng)光互補(bǔ)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實訓(xùn)臺是集于太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)實驗系統(tǒng)�？赏瓿娠L(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關(guān)實驗及教學(xué)演示。可以幫助學(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)力發(fā)電及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的理念、系統(tǒng)集成原理、單元組成、部件認(rèn)知等方面的學(xué)習(xí)和工程實際應(yīng)用技能。
1、產(chǎn)品特點(diǎn)
◆ 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量、光照度測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
◆ 系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
◆ 系統(tǒng)DC-AC并網(wǎng)同步電源，采用高頻脈沖調(diào)制技術(shù)。具有小體積、高效率及高功率因數(shù)輸出。
◆ 系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)。
◆ 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
◆ 風(fēng)光互補(bǔ)并網(wǎng)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
◆ 系統(tǒng)增加市電與風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電切換模塊，讓實驗更具操作性。
◆ 增加分布式供電原理與實驗電路，讓學(xué)生增加對新知識的理解
一、主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)
1、系統(tǒng)規(guī)格
◆ 系統(tǒng)工作電壓：12/24V DC 220VAC
◆ 系統(tǒng)最大電流：50A
◆ 系統(tǒng)最大功率：900W
2、單晶硅太陽能電池規(guī)格
◆ 組件尺寸(L*W*H)：680*108*28mm×2
◆ 最佳功率：90W×2
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V×2
◆ 最佳工作電流：5.2±0.10A，×2
◆ 短路電流：5.3±0.10A，×2
◆ 開路電壓：21±0.5V
◆ 模擬小太陽模塊：220VAC 500W金鹵燈或1000W自然色太陽投光燈
3、風(fēng)機(jī)力發(fā)電機(jī)參數(shù)
◆ 額定功率：400(W)
◆ 額定電壓：12/24(V)
◆ 額定電流：33.3/16.7（A）
◆ 風(fēng)輪直徑：1.65(m)
◆ 啟動風(fēng)速：1.5(m/s)
◆ 額定風(fēng)速：9.6(m/s)
◆ 安全風(fēng)速：35(m/s)
◆ 工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)
◆ 風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
◆ 風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
◆ 風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料
◆ 電機(jī)材料：鋁合金&不銹鋼
4、模擬風(fēng)洞模塊
◆ 風(fēng)量：32073 mз/h
◆ 風(fēng)壓：388Pa
◆ 轉(zhuǎn)速：1440 r/min
◆ 功率：5.5kW
◆ 可調(diào)風(fēng)速：0～13級連續(xù)可調(diào)
4、風(fēng)光互補(bǔ)控制器規(guī)格
◆ 工作電壓：24VDC
◆ 充電功率：1000W
◆ 光伏功率：350W
◆ 風(fēng)機(jī)功率：650W
◆ 充電方式：PWM脈寬調(diào)制
◆ 充電最大電流 35A
◆ 過放保護(hù)電壓 11V
◆ 過放恢復(fù)電壓 12.6V
◆ 輸出保護(hù)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(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開關(guān)功能；
◆ 負(fù)載為100W以下的12V/24V直流負(fù)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(guān)，定時開、定時關(guān)，）。
5、離網(wǎng)逆變電源
◆ 直流輸入電壓：19～28VDC
◆ 額定蔬出功率：600W
◆ 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(shù)：>0.88
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
◆ 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)
6、并網(wǎng)同步逆變電源
◆ AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
◆ AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
◆ 并網(wǎng)輸出功率：400W
◆ 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
◆ 相 位 差： <1%
◆ 孤島效應(yīng)保護(hù)： VAC;f AC
◆ 輸出短路保護(hù)： 限流
◆ 顯示方式： LED
◆ 待機(jī)功耗： <2W
◆ 夜間功耗： <1W
◆ 環(huán)境溫度范圍： -25 ℃～60℃
◆ 環(huán)境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)
7、測風(fēng)系統(tǒng)模塊
◆ 測量范圍 風(fēng)速：0～60m/s 風(fēng)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(xù)可設(shè)置
◆ 內(nèi)部存儲： 4M bit
◆ 通訊接口： RS-232/485/USB通訊
◆ 環(huán)境溫度： -40℃～50℃
◆ 轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）
8、電表規(guī)格
◆ 直流電流表：× 2個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 直流電壓表：× 2個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電壓表：× 2個，500V，顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電流表：× 2個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
9、負(fù)載：
◆ 風(fēng)扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 蜂鳴器：×1個
◆ 馬達(dá)：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉(zhuǎn)速：20rmp/min
◆ 交流線性電阻負(fù)載：3～100W連續(xù)可調(diào)
◆ 直流模擬負(fù)載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置
10、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池
◆ 額定電壓：12V
◆ 額定容量：100Ah
◆ 充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
11、監(jiān)測系統(tǒng)：
高性能風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器，含PC端Zigbee無線監(jiān)控模塊，與太陽能教學(xué)模塊Zigbee發(fā)射模塊，透過IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)無線協(xié)定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監(jiān)控。
12、系統(tǒng)外形尺寸；長1400×寬550×高1700（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學(xué)。
13、監(jiān)控軟件
◆ PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控軟件。
◆ 顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風(fēng)機(jī)電壓、光伏電壓、風(fēng)機(jī)電流、光伏電流、風(fēng)機(jī)功率、光伏功率，能量模擬圖，當(dāng)前風(fēng)速（米/秒），當(dāng)前風(fēng)向（度），當(dāng)前風(fēng)力資源平估。
二、教學(xué)及研究實訓(xùn)項目
2、1、永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過程風(fēng)能量變換演示和實驗
實驗1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
實驗2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
實驗3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
實驗6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
實驗7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
實驗8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗
實驗9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗
2、2、太陽能電池控制運(yùn)行過程光能量變換演示和實驗
實驗1、光伏電池的伏安特性；
實驗2、光伏發(fā)電的負(fù)載特性測試；
實驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關(guān)系；
實驗4、輸出功率與光照強(qiáng)度的關(guān)系；
實驗5、最大功率點(diǎn)跟蹤實驗測試；
實驗6、控制器原理實驗；
實驗7、蓄電池充放電控制實驗；
實驗8、蓄電池保護(hù)實驗；
實驗9、光伏陣列設(shè)計實驗；
實驗10、太陽能照明系統(tǒng)設(shè)計；
實驗11、太陽能系統(tǒng)電器負(fù)載實驗；
實驗12、綜合實驗；
三、主要設(shè)備清單
燃料電池教具主要由5部分構(gòu)成：A為太陽能電池模塊，B為電解電池模塊，C為水、氫氣、氧氣儲罐，D為發(fā)電電池模塊，E為風(fēng)扇，F(xiàn)顯示儀表，G測試導(dǎo)軌。
教具示意圖
二．教具簡介
燃料電池教具是利用光線照射在太陽能電池板上產(chǎn)生電能，然后利用產(chǎn)生的電能作用在電解電池模塊上，使水發(fā)生電解產(chǎn)生氫氣和氧氣。氫氣和氧氣進(jìn)入到發(fā)電模塊產(chǎn)生電能，帶動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。
通過該教具的使用可以使學(xué)生對電解水過程和其逆過程——氫氧反應(yīng)產(chǎn)生電能，有一個直觀的認(rèn)識。
電解電池模塊是一種把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置�；瘜W(xué)反應(yīng)在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)發(fā)生。通過在電解電池模塊兩端加直流電壓，在負(fù)極側(cè)產(chǎn)生氫氣（負(fù)極化學(xué)反應(yīng)式為，2H+＋2e-®H2），在正極側(cè)產(chǎn)生氧氣（正極化學(xué)反應(yīng)式為，H2O®2H+＋1/2O2＋2e-）。產(chǎn)生的氣體被收集在儲罐中。
質(zhì)子交換膜燃料電池是一種將燃料氫氣作為還原劑與空氣中的氧氣作為氧化劑進(jìn)行電化反應(yīng)，并將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的高效發(fā)電裝置（化學(xué)反應(yīng)式為H2＋1/2O2® H2O）。燃料電池可以作為發(fā)電站或車輛的動力源。燃料電池與內(nèi)燃機(jī)相比，最突出的優(yōu)點(diǎn)是高的能量轉(zhuǎn)化效率和低的環(huán)境污染。
三．安全注意事項
◆ 電解電池模塊注意事項
1. 只能使用去離子水。
2. 每次使用前先用去離子水浸泡電極10分鐘。
3. 當(dāng)使用直流電壓源與電解電池模塊連接時，要注意電池的正負(fù)極不要接反（如接反會造成電解電池模塊損壞），最大工作電流不要超過0.6A。
4．當(dāng)完成試驗后，把水從電池塊中清除。
5．電解模塊放在自封袋中保存
◆ 發(fā)電電池模塊注意事項
1. 不要在發(fā)電電池模塊的電壓輸出端加外電壓。
2. 當(dāng)發(fā)電電池模塊使用完后，放在自封袋中保存。
3. 不能長時間進(jìn)行短路操作�？梢运矔r進(jìn)行短路操作。
四．教具的使用
1．按照圖上的位置，把各個模塊放置在恰當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?br /> 2．把電解模塊與儲罐間的接口用透明塑料管進(jìn)行連接。
3. 向儲罐中加入水，使電解電池充滿水。
4．把太陽能電池板的正、負(fù)極與電解電池的正、負(fù)極分別相連接，用光源照射太陽能電池板，有氣體在電解電池兩側(cè)產(chǎn)生。
5.電解幾分鐘后，把風(fēng)扇的正負(fù)極與發(fā)電電池的正負(fù)極連接，電池產(chǎn)生電能使風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。
光伏發(fā)電教學(xué)實驗箱由AC/DC電源模塊、離網(wǎng)電源控制模塊、開關(guān)控制模塊、儀表監(jiān)控模塊、負(fù)載實驗?zāi)K，等組成。
二、基本工作原理：
1.太陽能電池組件
太陽能電池組件由多個單晶或多晶、非晶電池單元串、并聯(lián)并經(jīng)封裝后制成。其中的單晶電池單元的功能是將太陽的光線吸收發(fā)生伏打效應(yīng)產(chǎn)生一定的電壓、電流，并按照需求串、并聯(lián)而將太陽能轉(zhuǎn)換成電能輸出，經(jīng)電纜送至控制器。
2.蓄電池
蓄電池的作用是將太陽能電池組件產(chǎn)生的電能儲存起來。當(dāng)光照不足或晚上，或者負(fù)載需求大于太陽能電池組件所產(chǎn)生的電能時，將存儲的電能釋放出來以滿足負(fù)載的能量需求。
3.正弦波逆變器
正弦波逆變器的作用是將太陽能電池組件產(chǎn)生的直流電或者蓄電池釋放的12V直流電轉(zhuǎn)化為負(fù)載需要的36V正弦交流電。
三、主要技術(shù)指標(biāo)：
1.太陽能電池組件功率：20W
2.蓄電池容量：12V/7Ah
3.控制器：
◆ 額定輸出電壓、電流：12V/2A
◆ 蓄電池過充保護(hù)：16.2V,恢復(fù)14.4V
◆ 蓄電池過放保護(hù)：10.8V,恢復(fù)12.4V
◆ 三種輸出模式：普通開/關(guān)模式、光控開/光控關(guān)模式、光控開/時控關(guān)模式
4.正弦波逆變器：
◆ 輸出波形與頻率：正弦波/50HZ±1HZ
◆ 額定輸入電壓、電流：10.8V～13.2V/2A
◆ 額定輸出電壓、電流：36V±10%/0.42A
◆ 額定輸出功率：15VA
◆ 輸出功率因數(shù)：≥95%（線性負(fù)載）
◆ 逆變效率：≥75%
5.輸入市電：AC220V/50HZ
6.箱體尺寸：660×490×240mm
7.工作環(huán)境：0°C～40°C、≤85%RH
四、實驗內(nèi)容：
實驗一：太陽能電池發(fā)電原理實驗
實驗1-1 ：太陽能光伏板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗1-2：環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗二：太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負(fù)載實驗
實驗三：光伏控制型太陽能系統(tǒng)發(fā)電實驗
實驗3-1：光伏型控制器工作原理實驗
實驗3-2：光伏型控制器充放電保護(hù)實驗
實驗四：戶用型太陽能發(fā)電和利用實驗
實驗4-1：戶用型控制器工作原理
實驗4-2：戶用型控制器充放電保護(hù)實驗
實驗五：太陽能系統(tǒng)電器負(fù)載實驗；
五、設(shè)備配置
1.太陽能電池組具體參數(shù)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：622*550*18mm
2.太陽能控制器具體功能如下
◆ 使用單片機(jī)和專用軟件，實現(xiàn)智能控制，自動識別24V系統(tǒng)。
◆ 采用串聯(lián)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(fù)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(hù)功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護(hù)、太陽能電池組件短路保護(hù)，具有自動恢的輸出過流保護(hù)功能，輸出短路保護(hù)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(bǔ)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(fù)載各參數(shù)一目了然，一鍵式操作即可完成所有設(shè)置，方便直觀。
◆ 優(yōu)良的通訊功能配備獨(dú)立的上位機(jī)軟件，保證與PC機(jī)之間良好通訊，畫面人性化，清晰、直觀、操作方便。與PC機(jī)連接后對控制器的參數(shù)及功能控制更加靈活，充分滿足不同教學(xué)應(yīng)用需求。
3.蓄電池：一般為鉛酸電池，具有如下特點(diǎn)：
◆ 自放電率低
◆ 使用壽命長
◆ 深放電能力強(qiáng)
◆ 充電效率高 工作溫度范圍寬
◆ 增加系統(tǒng)停機(jī)時蓄電池電量自動測量功能
4.離網(wǎng)逆變器：正弦波逆變器，具體功能參數(shù)如下：
◆ 純正弦波輸出(失真率<4%)
◆ 輸入輸出完全隔離設(shè)計
◆ 能快速并行啟動電容、電感負(fù)載
◆ 三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負(fù)載水準(zhǔn)和故障情形
◆ 負(fù)載控制風(fēng)扇冷卻
◆ 過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護(hù)
5．負(fù)載：
◆ 直流負(fù)載包括：LED燈，風(fēng)機(jī)等；
◆ 交流負(fù)載包括：節(jié)能燈和交流電機(jī)等。
6.并網(wǎng)逆變器：
并網(wǎng)逆變器具有DC－DC和DC－AC兩級能量變換的結(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，同時獲得單位功率因數(shù)。
系統(tǒng)面板設(shè)有用來測量DC、AC相關(guān)參數(shù)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(diào)整的過程中，會看到LOW燈不停的閃爍，功率會由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ST燈長亮。
在進(jìn)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(zhuǎn)換
◆ 高頻雙向并網(wǎng)，單向并網(wǎng)功能
◆ 高頻直接調(diào)制，AC半波合成
◆ 雙向并網(wǎng)方式：直接負(fù)載消耗，逆向傳輸AC電流
◆ 單向并網(wǎng)方式：直接負(fù)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(jiān)測儀表：
完成實驗時數(shù)據(jù)的讀取，可監(jiān)測太陽能電池組的電壓和電流；并網(wǎng)逆變器輸出的電壓和電流；離網(wǎng)逆變器輸出的電壓和電流。
上位機(jī)通訊聯(lián)機(jī)界面圖
三、實驗項目：
實驗一 太陽能光伏板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗二 環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗三 太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負(fù)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(hù)實驗
實驗六 太陽能控制器對蓄電池的過充保護(hù)實驗
實驗七 太陽能控制器對蓄電池的過放保護(hù)實驗
實驗八 夜間防反充實驗
實驗九 離網(wǎng)型逆變器工作原理實驗
實驗十 獨(dú)立光伏發(fā)電實驗
實驗十一 并網(wǎng)型逆變器工作原理實驗
實驗十二 光伏并網(wǎng)實驗
四、主要設(shè)備清單：
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數(shù)量 | 單位 | 價格 |
| 1 | 實驗臺 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 太陽能電池板 | 1 | 塊 | ||
| 3 | 離網(wǎng)逆變電源 | 1 | 臺 | ||
| 4 | 同步逆變電源 | 1 | 臺 | ||
| 5 | 太陽能控制器 | 1 | 只 | ||
| 6 | 蓄電池 | 1 | 組 | ||
| 7 | 直流負(fù)載 | 1 | 套 | ||
| 8 | 交流負(fù)載 | 1 | 套 | ||
| 9 | 人造光源 | 1 | 套 | ||
| 10 | 穩(wěn)壓電源 | 1 | 臺 |
2.DB-FJ400A 400W風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實驗實訓(xùn)裝置
一、系統(tǒng)概述
400W風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實驗實訓(xùn)裝置由發(fā)電單元、充電單元、電力蓄能單元、逆變模塊、控制單元、負(fù)載單元、顯示單元共七大單元系統(tǒng)組成，系統(tǒng)能進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電相關(guān)全過程實驗，是職高、大學(xué)、研究生以風(fēng)力發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)、教學(xué)的理想產(chǎn)品。
400W風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實驗實訓(xùn)裝置由發(fā)電單元、充電單元、電力蓄能單元、逆變模塊、控制單元、負(fù)載單元、顯示單元共七大單元系統(tǒng)組成，系統(tǒng)能進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電相關(guān)全過程實驗，是職高、大學(xué)、研究生以風(fēng)力發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)、教學(xué)的理想產(chǎn)品。
教學(xué)特點(diǎn)
系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
系統(tǒng)采用數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解系統(tǒng)工作狀態(tài)。
系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實驗系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、節(jié)能環(huán)保、無污染。
增加分布式發(fā)電原理與實驗?zāi)K，讓學(xué)生增加對新知識的理解
二、系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)條件
1.風(fēng)力系統(tǒng)
風(fēng)輪直徑：1.65(m)
啟動風(fēng)速：1.5(m/s)
額定風(fēng)速：12(m/s)
安全風(fēng)速：35(m/s)
工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)
風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料
電機(jī)材料：鋁合金&不銹鋼
塔桿高度：6.5m
模擬風(fēng)洞：風(fēng)量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，5.5kW；
2.充電系統(tǒng)
額定功率：400(W)
額定電壓：12/24(V)
額定電流：33.3/16.7（A）
3.電力蓄能系統(tǒng)（機(jī)內(nèi)）
儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
額定電壓：12V
額定容量：100Ah
充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
4.逆變模塊系統(tǒng)（機(jī)內(nèi)）
直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC
額定蔬出功率：300W
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(shù)：>0.88
波形失真率≤5%
工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
相對濕度：﹤90﹪（25℃）
保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)
5.控制模塊系統(tǒng)
工作電壓：24VDC
充電功率：1000W
光伏功率：350W
風(fēng)機(jī)功率：650W
充電方式：PWM脈寬調(diào)制
充電最大電流 16.5A
過放保護(hù)電壓 22V
過放恢復(fù)電壓 25.2V
輸出保護(hù)電壓 32V
卸載開始電壓（出廠值）32V
卸載開始電流（出廠值） 12A
控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ埽?br /> 6.負(fù)載模塊裝置系統(tǒng)
風(fēng)扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W
交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
馬達(dá)：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉(zhuǎn)速：20rmp/min
交流LED燈×1個，交流節(jié)能燈×1個
直流模擬負(fù)載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置
7.顯示裝置系統(tǒng)
直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5”LED
時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
風(fēng)速風(fēng)向儀：風(fēng)速：0～45M/S
風(fēng)向：0～360°
精度±0.3M/S±3°
工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選
過風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速、配有與PC通訊的接口
8.電氣開關(guān)操作柜
交流漏電開關(guān)、緊急停止開關(guān)、儀表開關(guān)、風(fēng)機(jī)輸入開關(guān)、直流輸入開關(guān)
儀表顯示、控制按鈕（開關(guān)）、智能型風(fēng)光互補(bǔ)控制器、風(fēng)速儀、鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速。
9、監(jiān)控軟件
PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控軟件。
顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風(fēng)機(jī)電壓、光伏電壓、風(fēng)機(jī)電流、光伏電流、風(fēng)機(jī)功率、光伏功率，能量模擬圖，當(dāng)前風(fēng)速（米/秒），當(dāng)前風(fēng)向（度），當(dāng)前風(fēng)力資源平估。
三、教學(xué)項目及實驗內(nèi)容
實驗1.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
實驗2.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
實驗3.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
實驗4.風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5.風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗6.風(fēng)力發(fā)電電力電子實驗
實驗7.過放保護(hù)、過放恢復(fù)、過充保護(hù)、過充恢復(fù)
均充保護(hù)、均充恢復(fù)、浮充保護(hù)、浮充恢復(fù)
實驗8.過風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速
實驗9.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的直接負(fù)載實驗
實驗10.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速變化影響實驗
實驗11.限速機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)原理實驗
實驗12.限速電控保護(hù)系統(tǒng)原理實驗
實驗13.風(fēng)機(jī)過功率保護(hù)實驗
實驗14.風(fēng)機(jī)超速保護(hù)實驗
實驗15.不同轉(zhuǎn)速下風(fēng)力發(fā)電曲線實驗
實驗16.風(fēng)況檢測實驗
實驗17.獨(dú)立風(fēng)機(jī)系統(tǒng)實驗
實驗18. 綜合實驗。
四、主要設(shè)備清單
系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
系統(tǒng)采用數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解系統(tǒng)工作狀態(tài)。
系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實驗系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、節(jié)能環(huán)保、無污染。
增加分布式發(fā)電原理與實驗?zāi)K，讓學(xué)生增加對新知識的理解
二、系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)條件
1.風(fēng)力系統(tǒng)
風(fēng)輪直徑：1.65(m)
啟動風(fēng)速：1.5(m/s)
額定風(fēng)速：12(m/s)
安全風(fēng)速：35(m/s)
工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)
風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料
電機(jī)材料：鋁合金&不銹鋼
塔桿高度：6.5m
模擬風(fēng)洞：風(fēng)量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，5.5kW；
2.充電系統(tǒng)
額定功率：400(W)
額定電壓：12/24(V)
額定電流：33.3/16.7（A）
3.電力蓄能系統(tǒng)（機(jī)內(nèi)）
儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
額定電壓：12V
額定容量：100Ah
充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
4.逆變模塊系統(tǒng)（機(jī)內(nèi)）
直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC
額定蔬出功率：300W
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(shù)：>0.88
波形失真率≤5%
工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
相對濕度：﹤90﹪（25℃）
保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)
5.控制模塊系統(tǒng)
工作電壓：24VDC
充電功率：1000W
光伏功率：350W
風(fēng)機(jī)功率：650W
充電方式：PWM脈寬調(diào)制
充電最大電流 16.5A
過放保護(hù)電壓 22V
過放恢復(fù)電壓 25.2V
輸出保護(hù)電壓 32V
卸載開始電壓（出廠值）32V
卸載開始電流（出廠值） 12A
控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ埽?br /> 6.負(fù)載模塊裝置系統(tǒng)
風(fēng)扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W
交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
馬達(dá)：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉(zhuǎn)速：20rmp/min
交流LED燈×1個，交流節(jié)能燈×1個
直流模擬負(fù)載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置
7.顯示裝置系統(tǒng)
直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5”LED
時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
風(fēng)速風(fēng)向儀：風(fēng)速：0～45M/S
風(fēng)向：0～360°
精度±0.3M/S±3°
工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選
過風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速、配有與PC通訊的接口
8.電氣開關(guān)操作柜
交流漏電開關(guān)、緊急停止開關(guān)、儀表開關(guān)、風(fēng)機(jī)輸入開關(guān)、直流輸入開關(guān)
儀表顯示、控制按鈕（開關(guān)）、智能型風(fēng)光互補(bǔ)控制器、風(fēng)速儀、鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速。
9、監(jiān)控軟件
PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控軟件。
顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風(fēng)機(jī)電壓、光伏電壓、風(fēng)機(jī)電流、光伏電流、風(fēng)機(jī)功率、光伏功率，能量模擬圖，當(dāng)前風(fēng)速（米/秒），當(dāng)前風(fēng)向（度），當(dāng)前風(fēng)力資源平估。
三、教學(xué)項目及實驗內(nèi)容
實驗1.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
實驗2.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
實驗3.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
實驗4.風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5.風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗6.風(fēng)力發(fā)電電力電子實驗
實驗7.過放保護(hù)、過放恢復(fù)、過充保護(hù)、過充恢復(fù)
均充保護(hù)、均充恢復(fù)、浮充保護(hù)、浮充恢復(fù)
實驗8.過風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速
實驗9.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的直接負(fù)載實驗
實驗10.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速變化影響實驗
實驗11.限速機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)原理實驗
實驗12.限速電控保護(hù)系統(tǒng)原理實驗
實驗13.風(fēng)機(jī)過功率保護(hù)實驗
實驗14.風(fēng)機(jī)超速保護(hù)實驗
實驗15.不同轉(zhuǎn)速下風(fēng)力發(fā)電曲線實驗
實驗16.風(fēng)況檢測實驗
實驗17.獨(dú)立風(fēng)機(jī)系統(tǒng)實驗
實驗18. 綜合實驗。
四、主要設(shè)備清單
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數(shù) 量 | 單 位 | 價 格 |
| 1 | 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)操作臺 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 400W風(fēng)力發(fā)電機(jī) | 1 | 臺 | ||
| 3 | 塔架、拉索 | 1 | 套 | ||
| 4 | 轉(zhuǎn)速儀表（含支架） | 1 | 臺 | ||
| 5 | 風(fēng)力發(fā)電控制器 | 1 | 臺 | ||
| 6 | 蓄電池組55Ah | 1 | 組 | ||
| 7 | 實驗附件 | 1 | 套 | ||
| 8 | 軟件 | 1 | 套 | ||
| 價格合計： | |||||
3.DB-TYN07 500W風(fēng)光互補(bǔ)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實訓(xùn)臺
一、產(chǎn)品概述
500W風(fēng)光互補(bǔ)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實訓(xùn)臺是集于太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)實驗系統(tǒng)�？赏瓿娠L(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關(guān)實驗及教學(xué)演示。可以幫助學(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)力發(fā)電及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的理念、系統(tǒng)集成原理、單元組成、部件認(rèn)知等方面的學(xué)習(xí)和工程實際應(yīng)用技能。
1、產(chǎn)品特點(diǎn)
◆ 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量、光照度測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
◆ 系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
◆ 系統(tǒng)DC-AC并網(wǎng)同步電源，采用高頻脈沖調(diào)制技術(shù)。具有小體積、高效率及高功率因數(shù)輸出。
◆ 系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)。
◆ 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
◆ 風(fēng)光互補(bǔ)并網(wǎng)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
◆ 系統(tǒng)增加市電與風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電切換模塊，讓實驗更具操作性。
◆ 增加分布式供電原理與實驗電路，讓學(xué)生增加對新知識的理解
一、主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)
1、系統(tǒng)規(guī)格
◆ 系統(tǒng)工作電壓：12/24V DC 220VAC
◆ 系統(tǒng)最大電流：50A
◆ 系統(tǒng)最大功率：900W
2、單晶硅太陽能電池規(guī)格
◆ 組件尺寸(L*W*H)：680*108*28mm×2
◆ 最佳功率：90W×2
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V×2
◆ 最佳工作電流：5.2±0.10A，×2
◆ 短路電流：5.3±0.10A，×2
◆ 開路電壓：21±0.5V
◆ 模擬小太陽模塊：220VAC 500W金鹵燈或1000W自然色太陽投光燈
3、風(fēng)機(jī)力發(fā)電機(jī)參數(shù)
◆ 額定功率：400(W)
◆ 額定電壓：12/24(V)
◆ 額定電流：33.3/16.7（A）
◆ 風(fēng)輪直徑：1.65(m)
◆ 啟動風(fēng)速：1.5(m/s)
◆ 額定風(fēng)速：9.6(m/s)
◆ 安全風(fēng)速：35(m/s)
◆ 工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)
◆ 風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
◆ 風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
◆ 風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料
◆ 電機(jī)材料：鋁合金&不銹鋼
4、模擬風(fēng)洞模塊
◆ 風(fēng)量：32073 mз/h
◆ 風(fēng)壓：388Pa
◆ 轉(zhuǎn)速：1440 r/min
◆ 功率：5.5kW
◆ 可調(diào)風(fēng)速：0～13級連續(xù)可調(diào)
4、風(fēng)光互補(bǔ)控制器規(guī)格
◆ 工作電壓：24VDC
◆ 充電功率：1000W
◆ 光伏功率：350W
◆ 風(fēng)機(jī)功率：650W
◆ 充電方式：PWM脈寬調(diào)制
◆ 充電最大電流 35A
◆ 過放保護(hù)電壓 11V
◆ 過放恢復(fù)電壓 12.6V
◆ 輸出保護(hù)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(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開關(guān)功能；
◆ 負(fù)載為100W以下的12V/24V直流負(fù)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(guān)，定時開、定時關(guān)，）。
5、離網(wǎng)逆變電源
◆ 直流輸入電壓：19～28VDC
◆ 額定蔬出功率：600W
◆ 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(shù)：>0.88
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
◆ 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)
6、并網(wǎng)同步逆變電源
◆ AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
◆ AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
◆ 并網(wǎng)輸出功率：400W
◆ 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
◆ 相 位 差： <1%
◆ 孤島效應(yīng)保護(hù)： VAC;f AC
◆ 輸出短路保護(hù)： 限流
◆ 顯示方式： LED
◆ 待機(jī)功耗： <2W
◆ 夜間功耗： <1W
◆ 環(huán)境溫度范圍： -25 ℃～60℃
◆ 環(huán)境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)
7、測風(fēng)系統(tǒng)模塊
◆ 測量范圍 風(fēng)速：0～60m/s 風(fēng)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(xù)可設(shè)置
◆ 內(nèi)部存儲： 4M bit
◆ 通訊接口： RS-232/485/USB通訊
◆ 環(huán)境溫度： -40℃～50℃
◆ 轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）
8、電表規(guī)格
◆ 直流電流表：× 2個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 直流電壓表：× 2個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電壓表：× 2個，500V，顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電流表：× 2個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
9、負(fù)載：
◆ 風(fēng)扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 蜂鳴器：×1個
◆ 馬達(dá)：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉(zhuǎn)速：20rmp/min
◆ 交流線性電阻負(fù)載：3～100W連續(xù)可調(diào)
◆ 直流模擬負(fù)載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置
10、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池
◆ 額定電壓：12V
◆ 額定容量：100Ah
◆ 充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
11、監(jiān)測系統(tǒng)：
高性能風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器，含PC端Zigbee無線監(jiān)控模塊，與太陽能教學(xué)模塊Zigbee發(fā)射模塊，透過IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)無線協(xié)定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監(jiān)控。
12、系統(tǒng)外形尺寸；長1400×寬550×高1700（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學(xué)。
13、監(jiān)控軟件
◆ PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控軟件。
◆ 顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風(fēng)機(jī)電壓、光伏電壓、風(fēng)機(jī)電流、光伏電流、風(fēng)機(jī)功率、光伏功率，能量模擬圖，當(dāng)前風(fēng)速（米/秒），當(dāng)前風(fēng)向（度），當(dāng)前風(fēng)力資源平估。
二、教學(xué)及研究實訓(xùn)項目
2、1、永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過程風(fēng)能量變換演示和實驗
實驗1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
實驗2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
實驗3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
實驗6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
實驗7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
實驗8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗
實驗9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗
2、2、太陽能電池控制運(yùn)行過程光能量變換演示和實驗
實驗1、光伏電池的伏安特性；
實驗2、光伏發(fā)電的負(fù)載特性測試；
實驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關(guān)系；
實驗4、輸出功率與光照強(qiáng)度的關(guān)系；
實驗5、最大功率點(diǎn)跟蹤實驗測試；
實驗6、控制器原理實驗；
實驗7、蓄電池充放電控制實驗；
實驗8、蓄電池保護(hù)實驗；
實驗9、光伏陣列設(shè)計實驗；
實驗10、太陽能照明系統(tǒng)設(shè)計；
實驗11、太陽能系統(tǒng)電器負(fù)載實驗；
實驗12、綜合實驗；
三、主要設(shè)備清單
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數(shù) 量 | 單 位 | 價 格 |
| 1 | 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)操作臺 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 400W永磁同步發(fā)電機(jī) | 1 | 臺 | ||
| 3 | 模擬風(fēng)洞系統(tǒng)（風(fēng)源） | 1 | 套 | ||
| 4 | 風(fēng)速儀（含支架） | 1 | 臺 | ||
| 5 | 風(fēng)向儀（含支架） | 1 | 臺 | ||
| 6 | 5.5KW矢量變頻器 | 1 | 臺 | ||
| 7 | 風(fēng)光互補(bǔ)控制器 | 1 | 臺 | ||
| 8 | 逐日系統(tǒng)支架（含模擬太陽源） | 1 | 套 | ||
| 9 | 100W太陽能電池組件模塊 | 1 | 套 | ||
| 10 | 蓄電池組65Ah | 1 | 組 | ||
| 11 | 實驗附件 | 1 | 套 | ||
| 12 | 上位軟件 | 1 | 套 |
4.DB-SWP01 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)
一、 概述
DB-SWP01風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)主要由光伏供電裝置、風(fēng)力供電系統(tǒng)、逆變 與 負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成，
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，各裝置和系統(tǒng)具有獨(dú)立的功能，可以組合成光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)。
二、 設(shè)備組成
DB-SWP01型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)主要由光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、風(fēng)力供電裝置、風(fēng)力供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成，如圖1所示。DB-SWP01型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，各裝置和系統(tǒng)具有獨(dú)立的功能，可以組合成光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)。
(1)、 設(shè)備尺寸：光伏供電裝置1610×1010×1550mm
風(fēng)力供電裝置1578×1950×1540mm
實訓(xùn)柜 3200×650×2000mm
(2)、 場地面積：20平方米
DB-SWP01風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)主要由光伏供電裝置、風(fēng)力供電系統(tǒng)、逆變 與 負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成，
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，各裝置和系統(tǒng)具有獨(dú)立的功能，可以組合成光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)。
二、 設(shè)備組成
DB-SWP01型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)主要由光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、風(fēng)力供電裝置、風(fēng)力供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成，如圖1所示。DB-SWP01型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，各裝置和系統(tǒng)具有獨(dú)立的功能，可以組合成光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)。
(1)、 設(shè)備尺寸：光伏供電裝置1610×1010×1550mm
風(fēng)力供電裝置1578×1950×1540mm
實訓(xùn)柜 3200×650×2000mm
(2)、 場地面積：20平方米
三、 各單元介紹
1、 光伏供電裝置
(1)、 光伏供電裝置的組成
光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光線傳感器、光線傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向運(yùn)動機(jī)構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、擺桿支架、單相交流電動機(jī)、電容器、直流電動機(jī)、接近開關(guān)、微動開關(guān)、底座支架等設(shè)備與器件組成，如圖2所示。
圖2 光伏供電裝置
4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣，光線傳感器安裝在光伏電池方陣中央。2盞300W的投射燈安裝在擺桿支架上，擺桿底端與減速箱輸出端連接，減速箱輸入端連接單相交流電動機(jī)。電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，通過減速箱驅(qū)動擺桿作圓周擺動。擺桿底端與底座支架連接部分安裝了接近開關(guān)和微動開關(guān)，用于擺桿位置的限位和保護(hù)。水平和俯仰方向運(yùn)動機(jī)構(gòu)由水平運(yùn)動減速箱、俯仰運(yùn)動減速箱、直流電動機(jī)、接近開關(guān)和微動開關(guān)組成。直流電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，水平運(yùn)動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運(yùn)動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動，接近開關(guān)和微動開關(guān)用于光伏電池方陣位置的限位和保護(hù)。
(2)、 光伏電池組件
光伏電池組件的主要參數(shù)為：
額定功率 20W
額定電壓 17.2V
額定電流 1.17A
開路電壓 21.4V
短路電流 1.27A
尺寸 430mm×430mm×28mm
2、 光伏供電系統(tǒng)
(1)、 光伏供電系統(tǒng)的組成
光伏供電系統(tǒng)主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調(diào)電阻、斷路器、12V開關(guān)電源、網(wǎng)孔架等組成。如圖3所示。
(2)、 控制方式
光伏供電控制單元的追日功能有手動控制盒自動控制兩個狀態(tài)，可以進(jìn)行手動或自動運(yùn)行光伏電池組件雙軸跟蹤、燈狀態(tài)、燈運(yùn)動操作。
(3)、 DSP控制單元和接口單元
蓄電池的充電過程及充電保護(hù)由DSP控制單元、接口單元及程序完成，蓄電池的放電保護(hù)由DSP控制單元、接口單元及繼電器完成，當(dāng)蓄電池放電電壓低于規(guī)定值，DSP控制單元輸出信號驅(qū)動繼電器工作，繼電器常閉觸點(diǎn)斷開，切斷蓄電池的放電回路。
(4)、 蓄電池組
蓄電池組選用4節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池，主要參數(shù)：
容量 12V 18Ah/20HR
重量 1.9kg
尺寸 345mm×195mm×20mm
3、 風(fēng)力供電裝置
(1)、 風(fēng)力供電裝置的組成
風(fēng)力供電裝置主要由葉片、輪轂、發(fā)電機(jī)、機(jī)艙、尾舵、側(cè)風(fēng)偏航控制機(jī)構(gòu)、直流電動機(jī)、塔架和基礎(chǔ)、測速儀、測速儀支架、軸流風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)支架、軸流風(fēng)機(jī)框罩、單相交流電動機(jī)、電容器、風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱、護(hù)欄、連桿、滾輪、萬向輪、微動開關(guān)和接近開關(guān)等設(shè)備與器件組成，如圖3所示。
圖3 風(fēng)力供電裝置
葉片、輪轂、發(fā)電機(jī)、機(jī)艙、尾舵和側(cè)風(fēng)偏航控制機(jī)構(gòu)組裝成水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，安裝在塔架上。風(fēng)場由軸流風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)支架、軸流風(fēng)機(jī)框罩、測速儀、測速儀支架、風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱體、傳動齒輪鏈機(jī)構(gòu)、單相交流電動機(jī)、滾輪和萬向輪等組成。軸流風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)框罩安裝在風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱體上部，傳動齒輪鏈機(jī)構(gòu)、單相交流電動機(jī)、滾輪和萬向輪組成風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)。當(dāng)風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)中的單相交流電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，傳動齒輪鏈機(jī)構(gòu)帶動滾輪轉(zhuǎn)動，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱體圍繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔架作圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，當(dāng)軸流風(fēng)機(jī)輸送可變風(fēng)量風(fēng)時，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)周圍形成風(fēng)向和風(fēng)速可變的風(fēng)場。
在可變風(fēng)場中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用尾舵實現(xiàn)被動偏航迎風(fēng)，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出最大電能。測速儀檢測風(fēng)場的風(fēng)量，當(dāng)風(fēng)場的風(fēng)量超過安全值時，側(cè)風(fēng)偏航控制機(jī)構(gòu)動作，使尾舵?zhèn)蕊L(fēng)45º，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片轉(zhuǎn)速變慢。當(dāng)風(fēng)場的風(fēng)量過大時，尾舵?zhèn)蕊L(fēng)90º，風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于制動狀態(tài)。
4、 風(fēng)力供電系統(tǒng)
(1)、 風(fēng)力供電系統(tǒng)的組成
風(fēng)力供電系統(tǒng)主要由風(fēng)電電源控制單元、風(fēng)電輸出顯示單元、觸摸屏、風(fēng)力供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、接線排、可調(diào)電阻、斷路器、網(wǎng)孔架等組成。
(2)、 控制方式
風(fēng)力供電控制單元的偏航功能有手動和自動兩個狀態(tài)，可以進(jìn)行手動或自動可變風(fēng)向操作。
可變風(fēng)量是由變頻器控制軸流風(fēng)機(jī)實現(xiàn)。手動操作變頻器操作面板上的有關(guān)按鍵，使變頻器的輸出頻率在0-50Hz之間變化，軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在0至額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)變化，實現(xiàn)可變風(fēng)量輸出。
(3)、 DSP控制單元和側(cè)風(fēng)偏航
風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片在氣流作用下產(chǎn)生力矩驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動，通過輪轂將扭矩輸入到傳動系統(tǒng)。當(dāng)風(fēng)速增加超過額定風(fēng)速時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速過快，發(fā)電機(jī)可能因超負(fù)荷而燒毀。
對于定槳距風(fēng)輪，當(dāng)風(fēng)速增加超過額定風(fēng)速時，如果氣流與葉片分離，風(fēng)輪葉片將處于“失速”狀態(tài)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)不會因超負(fù)荷而燒毀。
對于變槳距風(fēng)輪，當(dāng)風(fēng)速增加時，可根據(jù)風(fēng)速的變化調(diào)整氣流對葉片的攻角。當(dāng)風(fēng)速超過額定風(fēng)速時，輸出功率可穩(wěn)定地保持在額定功率上。特別是在大風(fēng)的情況下，風(fēng)力機(jī)處于順槳狀態(tài)，使槳葉和整機(jī)的受力狀況大為改善。
小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)多數(shù)是定槳距風(fēng)輪，在大風(fēng)的情況下，采用側(cè)風(fēng)偏航控制使氣流與葉片分離，使風(fēng)輪葉片處于“失速”狀態(tài)，安全地保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。另外，還可以通過側(cè)風(fēng)偏航控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)保持恒定功率輸出。
5、 逆變與負(fù)載系統(tǒng)
(1)、 逆變與負(fù)載系統(tǒng)的組成
逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、逆變器、逆變器參數(shù)檢測模塊、變頻器、三相交流電機(jī)、發(fā)光管舞臺燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網(wǎng)孔架等組成。
1)、 逆變電源控制單元
逆變電源控制單元面板如圖19所示，逆變電源控制單元主要由斷路器、+24V開關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT14和DT15等組成。
2)、 逆變輸出顯示單元
逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線端子DT16和DT17等組成。
3)、 逆變與負(fù)載系統(tǒng)主電路
逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變器、交流調(diào)速系統(tǒng)、逆變器測試模塊、發(fā)光管舞臺燈光模塊和警示燈組成。
逆變器的輸入由光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)或蓄電池提供，逆變器輸出單相220V、50Hz的交流電源。交流調(diào)速系統(tǒng)由變頻器和三相交流電動機(jī)組成，逆變器的輸出AC220V電源是變頻器的輸入電源，變頻器將單相AC220V變換為三相AC220V供三相交流電動機(jī)使用。逆變電源控制單元的AC220V電源由逆變器提供，逆變電源控制單元輸出的DC24V供發(fā)光管舞臺燈光模塊使用。逆變器測試模塊用于檢測逆變器的死區(qū)、基波、SPWM波形。
(2)、 逆變器
逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置，逆變器的種類很多, 各自的具體工作原理、工作過程不盡相同。本實訓(xùn)裝置使用的逆變器由DC-DC升壓PWM控制芯片單元、驅(qū)動+升壓功率MOS管單元、升壓變壓器、SPWM芯片單元、高壓驅(qū)動芯片單元、全橋逆變功率MOS管單元、LC濾波器組成。
6、 監(jiān)控系統(tǒng)
(1)、 監(jiān)控系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)主要由一體機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)、接線排、電源插座、通信線、微軟操作系統(tǒng)軟件、力控組態(tài)軟件組成。
(2)、 監(jiān)控系統(tǒng)功能
1)、 通信
監(jiān)控系統(tǒng)與控制器、PLC、儀表進(jìn)行通信。
2)、 界面
①、 監(jiān)控系統(tǒng)具有主界面，光伏供電系統(tǒng)界面，風(fēng)力供電系統(tǒng)界面，逆變與負(fù)載系統(tǒng)界面，風(fēng)光互補(bǔ)能量轉(zhuǎn)換界面，分別顯示各自的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。
②、 光伏供電系統(tǒng)界面設(shè)置相應(yīng)的按鈕，實現(xiàn)光伏電池方陣自動跟蹤。
③、 風(fēng)力供電系統(tǒng)界面設(shè)置相應(yīng)的按鈕，實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)側(cè)風(fēng)偏航控制。
④、 具有光伏發(fā)電采集報表和風(fēng)力發(fā)電集報表，記錄光伏輸出電壓、電流，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓、電流；逆變與負(fù)載系統(tǒng)的逆變輸出電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)并打印數(shù)據(jù)報表。
四、 主要實驗實訓(xùn)內(nèi)容
1)、 離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃；
2)、 根據(jù)功率要求，光伏電池組件的選擇、安裝和連接；
3)、 根據(jù)功率要求，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選擇、安裝和連接；
4)、 基于MCU的光伏電池組件最大功率跟蹤程序設(shè)計；
5)、 基于MCU的風(fēng)力發(fā)電機(jī)最大功率跟蹤的程序設(shè)計；
6)、 蓄電池容量匹配計算與選型；；
7)、 蓄電池充放電參數(shù)設(shè)置、保護(hù)參數(shù)設(shè)置；
8)、 逆變器參數(shù)設(shè)置；
9)、 監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)及操作；
10)、 光伏供電系統(tǒng)的調(diào)試；
11)、 風(fēng)力供電系統(tǒng)的調(diào)試；
12)、 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試；
13)、 電能質(zhì)量的監(jiān)測、調(diào)試和分析。
主要技術(shù)參數(shù)
1、 光伏供電裝置
(1)、 光伏供電裝置的組成
光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光線傳感器、光線傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向運(yùn)動機(jī)構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、擺桿支架、單相交流電動機(jī)、電容器、直流電動機(jī)、接近開關(guān)、微動開關(guān)、底座支架等設(shè)備與器件組成，如圖2所示。
圖2 光伏供電裝置
4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣，光線傳感器安裝在光伏電池方陣中央。2盞300W的投射燈安裝在擺桿支架上，擺桿底端與減速箱輸出端連接，減速箱輸入端連接單相交流電動機(jī)。電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，通過減速箱驅(qū)動擺桿作圓周擺動。擺桿底端與底座支架連接部分安裝了接近開關(guān)和微動開關(guān)，用于擺桿位置的限位和保護(hù)。水平和俯仰方向運(yùn)動機(jī)構(gòu)由水平運(yùn)動減速箱、俯仰運(yùn)動減速箱、直流電動機(jī)、接近開關(guān)和微動開關(guān)組成。直流電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，水平運(yùn)動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運(yùn)動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動，接近開關(guān)和微動開關(guān)用于光伏電池方陣位置的限位和保護(hù)。
(2)、 光伏電池組件
光伏電池組件的主要參數(shù)為：
額定功率 20W
額定電壓 17.2V
額定電流 1.17A
開路電壓 21.4V
短路電流 1.27A
尺寸 430mm×430mm×28mm
2、 光伏供電系統(tǒng)
(1)、 光伏供電系統(tǒng)的組成
光伏供電系統(tǒng)主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調(diào)電阻、斷路器、12V開關(guān)電源、網(wǎng)孔架等組成。如圖3所示。
(2)、 控制方式
光伏供電控制單元的追日功能有手動控制盒自動控制兩個狀態(tài)，可以進(jìn)行手動或自動運(yùn)行光伏電池組件雙軸跟蹤、燈狀態(tài)、燈運(yùn)動操作。
(3)、 DSP控制單元和接口單元
蓄電池的充電過程及充電保護(hù)由DSP控制單元、接口單元及程序完成，蓄電池的放電保護(hù)由DSP控制單元、接口單元及繼電器完成，當(dāng)蓄電池放電電壓低于規(guī)定值，DSP控制單元輸出信號驅(qū)動繼電器工作，繼電器常閉觸點(diǎn)斷開，切斷蓄電池的放電回路。
(4)、 蓄電池組
蓄電池組選用4節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池，主要參數(shù)：
容量 12V 18Ah/20HR
重量 1.9kg
尺寸 345mm×195mm×20mm
3、 風(fēng)力供電裝置
(1)、 風(fēng)力供電裝置的組成
風(fēng)力供電裝置主要由葉片、輪轂、發(fā)電機(jī)、機(jī)艙、尾舵、側(cè)風(fēng)偏航控制機(jī)構(gòu)、直流電動機(jī)、塔架和基礎(chǔ)、測速儀、測速儀支架、軸流風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)支架、軸流風(fēng)機(jī)框罩、單相交流電動機(jī)、電容器、風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱、護(hù)欄、連桿、滾輪、萬向輪、微動開關(guān)和接近開關(guān)等設(shè)備與器件組成，如圖3所示。
圖3 風(fēng)力供電裝置
葉片、輪轂、發(fā)電機(jī)、機(jī)艙、尾舵和側(cè)風(fēng)偏航控制機(jī)構(gòu)組裝成水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，安裝在塔架上。風(fēng)場由軸流風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)支架、軸流風(fēng)機(jī)框罩、測速儀、測速儀支架、風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱體、傳動齒輪鏈機(jī)構(gòu)、單相交流電動機(jī)、滾輪和萬向輪等組成。軸流風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)框罩安裝在風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱體上部，傳動齒輪鏈機(jī)構(gòu)、單相交流電動機(jī)、滾輪和萬向輪組成風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)。當(dāng)風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)中的單相交流電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，傳動齒輪鏈機(jī)構(gòu)帶動滾輪轉(zhuǎn)動，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱體圍繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔架作圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，當(dāng)軸流風(fēng)機(jī)輸送可變風(fēng)量風(fēng)時，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)周圍形成風(fēng)向和風(fēng)速可變的風(fēng)場。
在可變風(fēng)場中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用尾舵實現(xiàn)被動偏航迎風(fēng)，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出最大電能。測速儀檢測風(fēng)場的風(fēng)量，當(dāng)風(fēng)場的風(fēng)量超過安全值時，側(cè)風(fēng)偏航控制機(jī)構(gòu)動作，使尾舵?zhèn)蕊L(fēng)45º，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片轉(zhuǎn)速變慢。當(dāng)風(fēng)場的風(fēng)量過大時，尾舵?zhèn)蕊L(fēng)90º，風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于制動狀態(tài)。
4、 風(fēng)力供電系統(tǒng)
(1)、 風(fēng)力供電系統(tǒng)的組成
風(fēng)力供電系統(tǒng)主要由風(fēng)電電源控制單元、風(fēng)電輸出顯示單元、觸摸屏、風(fēng)力供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、接線排、可調(diào)電阻、斷路器、網(wǎng)孔架等組成。
(2)、 控制方式
風(fēng)力供電控制單元的偏航功能有手動和自動兩個狀態(tài)，可以進(jìn)行手動或自動可變風(fēng)向操作。
可變風(fēng)量是由變頻器控制軸流風(fēng)機(jī)實現(xiàn)。手動操作變頻器操作面板上的有關(guān)按鍵，使變頻器的輸出頻率在0-50Hz之間變化，軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在0至額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)變化，實現(xiàn)可變風(fēng)量輸出。
(3)、 DSP控制單元和側(cè)風(fēng)偏航
風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片在氣流作用下產(chǎn)生力矩驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動，通過輪轂將扭矩輸入到傳動系統(tǒng)。當(dāng)風(fēng)速增加超過額定風(fēng)速時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速過快，發(fā)電機(jī)可能因超負(fù)荷而燒毀。
對于定槳距風(fēng)輪，當(dāng)風(fēng)速增加超過額定風(fēng)速時，如果氣流與葉片分離，風(fēng)輪葉片將處于“失速”狀態(tài)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)不會因超負(fù)荷而燒毀。
對于變槳距風(fēng)輪，當(dāng)風(fēng)速增加時，可根據(jù)風(fēng)速的變化調(diào)整氣流對葉片的攻角。當(dāng)風(fēng)速超過額定風(fēng)速時，輸出功率可穩(wěn)定地保持在額定功率上。特別是在大風(fēng)的情況下，風(fēng)力機(jī)處于順槳狀態(tài)，使槳葉和整機(jī)的受力狀況大為改善。
小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)多數(shù)是定槳距風(fēng)輪，在大風(fēng)的情況下，采用側(cè)風(fēng)偏航控制使氣流與葉片分離，使風(fēng)輪葉片處于“失速”狀態(tài)，安全地保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。另外，還可以通過側(cè)風(fēng)偏航控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)保持恒定功率輸出。
5、 逆變與負(fù)載系統(tǒng)
(1)、 逆變與負(fù)載系統(tǒng)的組成
逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、逆變器、逆變器參數(shù)檢測模塊、變頻器、三相交流電機(jī)、發(fā)光管舞臺燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網(wǎng)孔架等組成。
1)、 逆變電源控制單元
逆變電源控制單元面板如圖19所示，逆變電源控制單元主要由斷路器、+24V開關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT14和DT15等組成。
2)、 逆變輸出顯示單元
逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線端子DT16和DT17等組成。
3)、 逆變與負(fù)載系統(tǒng)主電路
逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變器、交流調(diào)速系統(tǒng)、逆變器測試模塊、發(fā)光管舞臺燈光模塊和警示燈組成。
逆變器的輸入由光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)或蓄電池提供，逆變器輸出單相220V、50Hz的交流電源。交流調(diào)速系統(tǒng)由變頻器和三相交流電動機(jī)組成，逆變器的輸出AC220V電源是變頻器的輸入電源，變頻器將單相AC220V變換為三相AC220V供三相交流電動機(jī)使用。逆變電源控制單元的AC220V電源由逆變器提供，逆變電源控制單元輸出的DC24V供發(fā)光管舞臺燈光模塊使用。逆變器測試模塊用于檢測逆變器的死區(qū)、基波、SPWM波形。
(2)、 逆變器
逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置，逆變器的種類很多, 各自的具體工作原理、工作過程不盡相同。本實訓(xùn)裝置使用的逆變器由DC-DC升壓PWM控制芯片單元、驅(qū)動+升壓功率MOS管單元、升壓變壓器、SPWM芯片單元、高壓驅(qū)動芯片單元、全橋逆變功率MOS管單元、LC濾波器組成。
6、 監(jiān)控系統(tǒng)
(1)、 監(jiān)控系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)主要由一體機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)、接線排、電源插座、通信線、微軟操作系統(tǒng)軟件、力控組態(tài)軟件組成。
(2)、 監(jiān)控系統(tǒng)功能
1)、 通信
監(jiān)控系統(tǒng)與控制器、PLC、儀表進(jìn)行通信。
2)、 界面
①、 監(jiān)控系統(tǒng)具有主界面，光伏供電系統(tǒng)界面，風(fēng)力供電系統(tǒng)界面，逆變與負(fù)載系統(tǒng)界面，風(fēng)光互補(bǔ)能量轉(zhuǎn)換界面，分別顯示各自的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。
②、 光伏供電系統(tǒng)界面設(shè)置相應(yīng)的按鈕，實現(xiàn)光伏電池方陣自動跟蹤。
③、 風(fēng)力供電系統(tǒng)界面設(shè)置相應(yīng)的按鈕，實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)側(cè)風(fēng)偏航控制。
④、 具有光伏發(fā)電采集報表和風(fēng)力發(fā)電集報表，記錄光伏輸出電壓、電流，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓、電流；逆變與負(fù)載系統(tǒng)的逆變輸出電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)并打印數(shù)據(jù)報表。
四、 主要實驗實訓(xùn)內(nèi)容
1)、 離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃；
2)、 根據(jù)功率要求，光伏電池組件的選擇、安裝和連接；
3)、 根據(jù)功率要求，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選擇、安裝和連接；
4)、 基于MCU的光伏電池組件最大功率跟蹤程序設(shè)計；
5)、 基于MCU的風(fēng)力發(fā)電機(jī)最大功率跟蹤的程序設(shè)計；
6)、 蓄電池容量匹配計算與選型；；
7)、 蓄電池充放電參數(shù)設(shè)置、保護(hù)參數(shù)設(shè)置；
8)、 逆變器參數(shù)設(shè)置；
9)、 監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)及操作；
10)、 光伏供電系統(tǒng)的調(diào)試；
11)、 風(fēng)力供電系統(tǒng)的調(diào)試；
12)、 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試；
13)、 電能質(zhì)量的監(jiān)測、調(diào)試和分析。
主要技術(shù)參數(shù)
| 一、風(fēng)力供電裝置 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī) |
輸出功率：300W 輸出（整流）電壓：＞ +12V 葉片旋轉(zhuǎn)直徑：1.2m 葉片數(shù)量：3個 葉片材質(zhì)：玻璃纖維 啟動風(fēng)速：1m/s 切入風(fēng)速：1.5m/s 安全風(fēng)速：25 m/s 偏航：程序控制自動偏航 偏航電機(jī)：工作電壓（DC 24V）、轉(zhuǎn)速（25rpm） |
1 |
| 2 | 風(fēng)速儀 |
輸出電壓：0-5V 風(fēng)碗數(shù)：3個 |
1 |
| 3 | 軸流通風(fēng)機(jī) |
流量：2100m3/h 電壓：380V（由變頻器控制） 全壓：215Pa 頻率：50Hz 功率：0.37Kw 轉(zhuǎn)速：1400r/min 軸流風(fēng)機(jī)支架 軸流風(fēng)機(jī)框罩 |
1 |
| 4 | 風(fēng)向控制電機(jī) |
減速比：1：40 電壓：AC220V 和運(yùn)動機(jī)構(gòu)的鏈接機(jī)構(gòu)：鏈輪 |
1 |
| 二、光伏供電裝置 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 電池組件 |
功率：20W 誤差：±5% 輸出電壓：17.2V 輸出電流：1.17A 開路電壓：21.4V 短路電流：1.27A 工作環(huán)境溫度：45℃±2℃ 尺寸：430×430×28mm |
4 |
| 2 | 追日傳感器 |
輸出電壓：0-5V 跟蹤精度：1度 結(jié)構(gòu)：4電橋 |
1 |
| 3 | 投射燈 |
擺臂機(jī)構(gòu)：渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（2個減速箱） 電壓：220V 頻率：50Hz 電流：1.36A 最大功率：300W |
2 |
| 4 | 追日機(jī)構(gòu) |
結(jié)構(gòu)：渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（減速箱） 驅(qū)動：直流電機(jī) 軸數(shù)：雙軸二維 |
1 |
| 三、風(fēng)力供電系統(tǒng) | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 電源控制單元 | 含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈、電源插座 | 1 |
| 2 | 風(fēng)電控制電源單元 | 含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈 | 1 |
| 3 | 觸摸屏 | 7",彩色 | 1 |
| 4 | 功能模塊 | DSP核心板2812，通信控制板，風(fēng)力發(fā)電主電路板 | 1 |
| 5 | 直流輸入單元 |
電流表： DC 0-5A 電壓表： DC 0-500V 接口：RS485 |
1 |
| 6 | 風(fēng)力供電控制單元 |
風(fēng)場運(yùn)動方向：順時、逆時 軸流風(fēng)機(jī)控制：給風(fēng) 偏航控制：偏航、停止 自動控制：啟動、急停 |
1 |
| 7 | PLC | S7-200 CPU224 | 1 |
| 8 | 變頻器 | MM420-0.37Kw | |
| 9 | 可調(diào)電阻 | 范圍：0-1000Ω，無級可調(diào)（有刻度） | 1 |
| 四、光伏供電系統(tǒng) | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 電源控制單元 | 含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈、電源插座 | 1 |
| 2 | 光伏控制電源單元 | 含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈 | 1 |
| 3 | 觸摸屏 | 7",彩色 | 1 |
| 4 | 功能模塊 | DSP核心板2812，通信控制板，光伏發(fā)電主電路板 | 1 |
| 5 | 直流輸入單元 |
電流表：PA1951-AK1G，DC 0-5A 電壓表：PZ195U-AK1G，DC 0-500V 接口：RS485 |
1 |
| 6 | 光伏供電控制單元 |
電池板跟蹤方向：東、南、西、北 投光燈控制：燈1、燈2 投光燈運(yùn)動方向：東西、西東、停止 自動控制：啟動、急停 |
1 |
| 8 | PLC | S7-200 CPU226 | 1 |
| 9 | 可調(diào)電阻 | 范圍：0-1000Ω，無級可調(diào)（有刻度） | 1 |
| 五、逆變與負(fù)載系統(tǒng) | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 逆變輸出顯示單元 |
電流表：AC 0-5A 電壓表：AC 0-500V 接口：RS485 |
1 |
| 2 | 逆變控制電源單元 | 含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈 | 1 |
| 3 | 逆變器 |
輸入電壓：DC12V 輸入電壓范圍：DC9.5V-15.5V 輸出電壓：AC220V±5% 額定輸出電流：1.4A 輸出頻率：50Hz±0.5Hz 額定功率：300VA 輸出波形：正弦波 波形失真：＜5% 轉(zhuǎn)換效率：＞85% 實驗?zāi)K：正弦波逆變器原理模塊 |
|
| 4 | 開關(guān)電源 |
型號：DR-120-24 輸入電壓：AC 220V 輸出電壓：DC 24V 輸出電流：5A |
1 |
| 5 | 變頻器 | MM420-0.37Kw | 1 |
| 6 | 電機(jī)負(fù)載 |
功率：40W 電壓：AC220V 轉(zhuǎn)速：1350rpm |
1 |
| 7 | 模擬舞臺燈光負(fù)載 | 二極管字樣為“KNT”的發(fā)光模塊 | 1 |
| 8 | 閥控密封式鉛酸蓄電池 |
容量 12V 18Ah/20HR 重量 1.9kg 尺寸 345mm×195mm×20mm |
4 |
| 六、監(jiān)控系統(tǒng) | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 直流電機(jī)負(fù)載 | 直流單片機(jī)負(fù)載 | 1 |
| 2 | 工控機(jī) | 6個串口，含鍵盤鼠標(biāo) | 1 |
| 3 | 組態(tài)軟件 | 力控 | 1 |
| 4 | 打印機(jī) | HP Deskjt 1000 | 1 |
| 七、實驗臺 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 網(wǎng)孔板實驗臺 |
豎式網(wǎng)孔板基本結(jié)構(gòu)：下方為工具箱+4個輪子，上方為豎式網(wǎng)孔板 尺寸：800(長)×600（寬×2000(高) 外框架構(gòu)成：鋁合金型材； 內(nèi)嵌噴塑鋼板 鋼板尺寸：1200mm×820mm 鋼板厚度：2mm 鋼板孔規(guī)格：上方孔尺寸6×10mm，孔左右間距為6mm，上下間距為6mm且錯位8mm； 網(wǎng)孔板配有推拉式抽屜，抽屜采用型材外框、2mm鋼板底部； 網(wǎng)孔架底部裝有滑輪。 |
4 |
| 2 | 微軟操作系統(tǒng)軟件 | Window XP | 1 |
| 通訊電纜 | |||
| 實驗指導(dǎo)書 | 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)實訓(xùn)指導(dǎo)書 | ||
5.DB-ZRL006質(zhì)子交換膜燃料電池教具
一．教具結(jié)構(gòu)燃料電池教具主要由5部分構(gòu)成：A為太陽能電池模塊，B為電解電池模塊，C為水、氫氣、氧氣儲罐，D為發(fā)電電池模塊，E為風(fēng)扇，F(xiàn)顯示儀表，G測試導(dǎo)軌。
二．教具簡介
燃料電池教具是利用光線照射在太陽能電池板上產(chǎn)生電能，然后利用產(chǎn)生的電能作用在電解電池模塊上，使水發(fā)生電解產(chǎn)生氫氣和氧氣。氫氣和氧氣進(jìn)入到發(fā)電模塊產(chǎn)生電能，帶動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。
通過該教具的使用可以使學(xué)生對電解水過程和其逆過程——氫氧反應(yīng)產(chǎn)生電能，有一個直觀的認(rèn)識。
電解電池模塊是一種把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置�；瘜W(xué)反應(yīng)在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)發(fā)生。通過在電解電池模塊兩端加直流電壓，在負(fù)極側(cè)產(chǎn)生氫氣（負(fù)極化學(xué)反應(yīng)式為，2H+＋2e-®H2），在正極側(cè)產(chǎn)生氧氣（正極化學(xué)反應(yīng)式為，H2O®2H+＋1/2O2＋2e-）。產(chǎn)生的氣體被收集在儲罐中。
質(zhì)子交換膜燃料電池是一種將燃料氫氣作為還原劑與空氣中的氧氣作為氧化劑進(jìn)行電化反應(yīng)，并將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的高效發(fā)電裝置（化學(xué)反應(yīng)式為H2＋1/2O2® H2O）。燃料電池可以作為發(fā)電站或車輛的動力源。燃料電池與內(nèi)燃機(jī)相比，最突出的優(yōu)點(diǎn)是高的能量轉(zhuǎn)化效率和低的環(huán)境污染。
三．安全注意事項
◆ 電解電池模塊注意事項
1. 只能使用去離子水。
2. 每次使用前先用去離子水浸泡電極10分鐘。
3. 當(dāng)使用直流電壓源與電解電池模塊連接時，要注意電池的正負(fù)極不要接反（如接反會造成電解電池模塊損壞），最大工作電流不要超過0.6A。
4．當(dāng)完成試驗后，把水從電池塊中清除。
5．電解模塊放在自封袋中保存
◆ 發(fā)電電池模塊注意事項
1. 不要在發(fā)電電池模塊的電壓輸出端加外電壓。
2. 當(dāng)發(fā)電電池模塊使用完后，放在自封袋中保存。
3. 不能長時間進(jìn)行短路操作�？梢运矔r進(jìn)行短路操作。
四．教具的使用
1．按照圖上的位置，把各個模塊放置在恰當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?br /> 2．把電解模塊與儲罐間的接口用透明塑料管進(jìn)行連接。
3. 向儲罐中加入水，使電解電池充滿水。
4．把太陽能電池板的正、負(fù)極與電解電池的正、負(fù)極分別相連接，用光源照射太陽能電池板，有氣體在電解電池兩側(cè)產(chǎn)生。
5.電解幾分鐘后，把風(fēng)扇的正負(fù)極與發(fā)電電池的正負(fù)極連接，電池產(chǎn)生電能使風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。
6.DB-PVT001 光伏發(fā)電教學(xué)實驗箱
一、系統(tǒng)組成光伏發(fā)電教學(xué)實驗箱由AC/DC電源模塊、離網(wǎng)電源控制模塊、開關(guān)控制模塊、儀表監(jiān)控模塊、負(fù)載實驗?zāi)K，等組成。
二、基本工作原理：
1.太陽能電池組件
太陽能電池組件由多個單晶或多晶、非晶電池單元串、并聯(lián)并經(jīng)封裝后制成。其中的單晶電池單元的功能是將太陽的光線吸收發(fā)生伏打效應(yīng)產(chǎn)生一定的電壓、電流，并按照需求串、并聯(lián)而將太陽能轉(zhuǎn)換成電能輸出，經(jīng)電纜送至控制器。
2.蓄電池
蓄電池的作用是將太陽能電池組件產(chǎn)生的電能儲存起來。當(dāng)光照不足或晚上，或者負(fù)載需求大于太陽能電池組件所產(chǎn)生的電能時，將存儲的電能釋放出來以滿足負(fù)載的能量需求。
3.正弦波逆變器
正弦波逆變器的作用是將太陽能電池組件產(chǎn)生的直流電或者蓄電池釋放的12V直流電轉(zhuǎn)化為負(fù)載需要的36V正弦交流電。
三、主要技術(shù)指標(biāo)：
1.太陽能電池組件功率：20W
2.蓄電池容量：12V/7Ah
3.控制器：
◆ 額定輸出電壓、電流：12V/2A
◆ 蓄電池過充保護(hù)：16.2V,恢復(fù)14.4V
◆ 蓄電池過放保護(hù)：10.8V,恢復(fù)12.4V
◆ 三種輸出模式：普通開/關(guān)模式、光控開/光控關(guān)模式、光控開/時控關(guān)模式
4.正弦波逆變器：
◆ 輸出波形與頻率：正弦波/50HZ±1HZ
◆ 額定輸入電壓、電流：10.8V～13.2V/2A
◆ 額定輸出電壓、電流：36V±10%/0.42A
◆ 額定輸出功率：15VA
◆ 輸出功率因數(shù)：≥95%（線性負(fù)載）
◆ 逆變效率：≥75%
5.輸入市電：AC220V/50HZ
6.箱體尺寸：660×490×240mm
7.工作環(huán)境：0°C～40°C、≤85%RH
四、實驗內(nèi)容：
實驗一：太陽能電池發(fā)電原理實驗
實驗1-1 ：太陽能光伏板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗1-2：環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗二：太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負(fù)載實驗
實驗三：光伏控制型太陽能系統(tǒng)發(fā)電實驗
實驗3-1：光伏型控制器工作原理實驗
實驗3-2：光伏型控制器充放電保護(hù)實驗
實驗四：戶用型太陽能發(fā)電和利用實驗
實驗4-1：戶用型控制器工作原理
實驗4-2：戶用型控制器充放電保護(hù)實驗
實驗五：太陽能系統(tǒng)電器負(fù)載實驗；
五、設(shè)備配置
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數(shù)量 | 單位 | 價格 |
| 1 | 太陽能光電教學(xué)實驗箱 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 實驗附件 | 1 | 套 |
8. DB-ST02太陽能發(fā)電教學(xué)實驗平臺
基本型太陽能教儀系統(tǒng)由太陽能電池組件模塊、蓄電池模塊、控制器模塊、負(fù)載調(diào)節(jié)控制模塊、監(jiān)控儀表模塊、PC機(jī)監(jiān)控模塊，等部分組成。
一、主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)： 太陽光電實習(xí)教學(xué)模塊
1、系統(tǒng)規(guī)格
◆ 系統(tǒng)最大電壓：21.5V
◆ 系統(tǒng)最大電流：2A
◆ 系統(tǒng)最大功率：25W
2、太陽能電池規(guī)格：單晶硅太陽能電池
◆ 元件尺寸(L*W*H)：621*281*28mm，
◆ 最佳功率：20W
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V
◆ 最佳工作電流：1.20±0.10A，
◆ 短路電流：1.34±0.10A，
◆ 開路電壓：21.0±0.5V
3、太陽能控制器規(guī)格：
3、1、光電型控制器：
額定電壓：12V，額定電流為10A，配置鉛酸蓄電池，負(fù)載為100W以下的12V直流負(fù)載，控制單元一通道為光控輸出，另一通道為多類定時輸出。
3、2、戶用型控制器：
額定電壓：12V，最大光電電池功率：60W，最大負(fù)載電流：5A，過放電壓：11.0 ± 0.5， 蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開關(guān)。
4、電表規(guī)格：
◆ 電流表：× 3個，2A， 顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 電壓表：× 3個，20V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 溫度表：× 1個，0～99.9℃
5、負(fù)載：
◆ 風(fēng)扇：×1個，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通燈：2組(R,G,B)，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ LED燈：1組(7顆)
◆ 蜂鳴器：×1個
◆ 馬達(dá)：×1個，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 開關(guān)：×1個
◆ 按鈕：×1個
6、電池：
閥控式密封鉛酸蓄電池，額定電壓：12V，額定容量(20hr) ：3.3Ah，充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為825mA
7、電阻器：
◆ 可變電阻，電阻值調(diào)整范圍為0～1kΩ
◆ DC/DC：5個DC/DC電源模塊
◆ 提供DC轉(zhuǎn)AC模塊
◆ 支援外接PC計算機(jī)量測太陽能電池I-V特性曲線(VB軟件or LabView)
8、系統(tǒng)外形尺寸；長1100×寬780×厚120（㎜）平腳40×40×500（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學(xué)。
9、太陽能電池調(diào)節(jié)鋁合金支架（WF-6663A）
◆ 最高工作高度1695㎜，最低工作高度455㎜，承載8㎏，凈重1.8㎏，最大管徑26㎜，收縮高度620㎜
二、太陽光電實習(xí)教學(xué)模塊實驗內(nèi)容：
實驗一 太陽能電池發(fā)電原理實驗
實驗1-1 太陽能光電板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗1-2 環(huán)境對光電轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗二 太陽能電池光電系統(tǒng)直接負(fù)載實驗
實驗三 光電控制型太陽能系統(tǒng)發(fā)電實驗
實驗3-1 光電型控制單元工作原理實驗
實驗3-2 光電型控制單元充放電保護(hù)實驗
實驗四 用戶型太陽能發(fā)電和利用實驗
實驗4-1 用戶型控制單元工作原理
實驗4-2 用戶型控制單元充放電保護(hù)實驗
實驗五 太陽能系統(tǒng)電器負(fù)載實驗
實驗六 綜合實驗
實驗七 太陽能電池基本特性測試實驗
實驗八 外部擴(kuò)充DC轉(zhuǎn)AC外接電器實驗
實驗九 單晶太陽能電池I-V特性曲線實驗
三、配置單
基本型太陽能教儀系統(tǒng)由太陽能電池組件模塊、蓄電池模塊、控制器模塊、負(fù)載調(diào)節(jié)控制模塊、監(jiān)控儀表模塊、PC機(jī)監(jiān)控模塊，等部分組成。
一、主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)： 太陽光電實習(xí)教學(xué)模塊
1、系統(tǒng)規(guī)格
◆ 系統(tǒng)最大電壓：21.5V
◆ 系統(tǒng)最大電流：2A
◆ 系統(tǒng)最大功率：25W
2、太陽能電池規(guī)格：單晶硅太陽能電池
◆ 元件尺寸(L*W*H)：621*281*28mm，
◆ 最佳功率：20W
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V
◆ 最佳工作電流：1.20±0.10A，
◆ 短路電流：1.34±0.10A，
◆ 開路電壓：21.0±0.5V
3、太陽能控制器規(guī)格：
3、1、光電型控制器：
額定電壓：12V，額定電流為10A，配置鉛酸蓄電池，負(fù)載為100W以下的12V直流負(fù)載，控制單元一通道為光控輸出，另一通道為多類定時輸出。
3、2、戶用型控制器：
額定電壓：12V，最大光電電池功率：60W，最大負(fù)載電流：5A，過放電壓：11.0 ± 0.5， 蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開關(guān)。
4、電表規(guī)格：
◆ 電流表：× 3個，2A， 顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 電壓表：× 3個，20V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 溫度表：× 1個，0～99.9℃
5、負(fù)載：
◆ 風(fēng)扇：×1個，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通燈：2組(R,G,B)，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ LED燈：1組(7顆)
◆ 蜂鳴器：×1個
◆ 馬達(dá)：×1個，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 開關(guān)：×1個
◆ 按鈕：×1個
6、電池：
閥控式密封鉛酸蓄電池，額定電壓：12V，額定容量(20hr) ：3.3Ah，充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為825mA
7、電阻器：
◆ 可變電阻，電阻值調(diào)整范圍為0～1kΩ
◆ DC/DC：5個DC/DC電源模塊
◆ 提供DC轉(zhuǎn)AC模塊
◆ 支援外接PC計算機(jī)量測太陽能電池I-V特性曲線(VB軟件or LabView)
8、系統(tǒng)外形尺寸；長1100×寬780×厚120（㎜）平腳40×40×500（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學(xué)。
9、太陽能電池調(diào)節(jié)鋁合金支架（WF-6663A）
◆ 最高工作高度1695㎜，最低工作高度455㎜，承載8㎏，凈重1.8㎏，最大管徑26㎜，收縮高度620㎜
二、太陽光電實習(xí)教學(xué)模塊實驗內(nèi)容：
實驗一 太陽能電池發(fā)電原理實驗
實驗1-1 太陽能光電板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗1-2 環(huán)境對光電轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗二 太陽能電池光電系統(tǒng)直接負(fù)載實驗
實驗三 光電控制型太陽能系統(tǒng)發(fā)電實驗
實驗3-1 光電型控制單元工作原理實驗
實驗3-2 光電型控制單元充放電保護(hù)實驗
實驗四 用戶型太陽能發(fā)電和利用實驗
實驗4-1 用戶型控制單元工作原理
實驗4-2 用戶型控制單元充放電保護(hù)實驗
實驗五 太陽能系統(tǒng)電器負(fù)載實驗
實驗六 綜合實驗
實驗七 太陽能電池基本特性測試實驗
實驗八 外部擴(kuò)充DC轉(zhuǎn)AC外接電器實驗
實驗九 單晶太陽能電池I-V特性曲線實驗
三、配置單
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數(shù)量 | 單位 | 價格 |
| 1 | 太陽能光電教學(xué)實驗臺 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 太陽能電池支架（三腳架） | 1 | 臺 | ||
| 3 | 太陽能電池組件（25W） | 1 | 只 | ||
| 4 | 蓄電池組 | 1 | 組 | ||
| 5 | 實驗附件 | 1 | 套 | ||
| 6 | 1 | ||||
| 價格合計： | |||||