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1.1系統(tǒng)主要應用范圍

主要提供于職高、大學、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。可以幫助學生，進一步理解風光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學習并探討工程實際應用技能。

1.2產(chǎn)品特點

Ø         系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度，風速、風向等測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
Ø         系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
Ø         系統(tǒng)同步電源，采用日本三菱I

二、技術參數(shù)

  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(xiàn)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(wǎng)方式。

Ø        電池板：單晶硅/多晶硅

Ø        zui大輸出功率：4*10W

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

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

  2.2、自動跟蹤單元

Ø        跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤；精度：±0.5°

Ø        跟蹤機構：帶上電自檢、無光自動復位

Ø        水平回轉(zhuǎn)角度：360° ；俯仰角度：180°

Ø        控制器供電電源：DC 12V

Ø        電機供電電源：DC 12V

Ø        模擬太陽燈：飛利浦Q135/500W

  2.3、風力發(fā)電機

Ø        額定功率：400(W)

Ø        額定電壓：12/24(V)

Ø        額定電流：33.3/16.7（A）

Ø        風輪直徑：1.65(m)

Ø        啟動風速：1.5(m/s)

Ø        額定風速：9.6(m/s)

Ø        安全風速：35(m/s)

Ø        工作形式：永磁同步發(fā)電機                 

Ø        風葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針

Ø        風葉數(shù)量：3（片）   

Ø        風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料

Ø        電機材料：鋁合金

  2.4、模擬風洞模塊

Ø        風量：32073 m^з/h

Ø        風壓：388Pa

Ø        轉(zhuǎn)速：1440 r/min

Ø        功率：2.2kW    

Ø        可調(diào)風速：0～13級連續(xù)可調(diào)                      

  2.5、風光互補控制器規(guī)格    

Ø        工作電壓：16.8或33.6VDC

Ø        充電功率Pmax ：650W

Ø        光伏功率Pmax ：150W

Ø        風機功率Pmax ：450W

Ø        充電方式：PWM脈寬調(diào)制

Ø        充電zui大電流 35A

Ø        過放保護電壓 12.2V 

Ø        過放恢復電壓 14.6V

Ø        輸出保護電壓 16.8V                              

Ø        卸載開始電壓（出廠值）16.8V

Ø        卸載開始電流（出廠值） 15A

Ø        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；

Ø        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(wǎng)逆變電源

Ø        直流輸入電壓：11～18VDC

Ø        額定蔬出功率：300W

Ø        輸出電壓：110/220VAC

Ø        輸出波形：純正弦波

Ø        輸出頻率：50Hz

Ø        工作效率：85%

Ø        功率因數(shù)：>0.88

Ø        波形失真率≤5%

Ø        工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃

Ø        相對濕度：﹤90﹪（25℃）

Ø        保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護        

  2.7、同步并網(wǎng)逆變電源

Ø        AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC

Ø        AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz

Ø        并網(wǎng)輸出功率：400W

Ø        輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%

Ø        相 位差：    <1%

Ø        孤島效應保護：    VAC;f AC

Ø        輸出短路保護：    限流

Ø        顯示方式：    LED

Ø        待機功耗：    <2W                               

Ø        夜間功耗：    <1W

Ø        環(huán)境溫度范圍：    -25 ℃～60℃

Ø        環(huán)境濕度：    0～99%(Indoor Type Design)

  2.8、測風系統(tǒng)

Ø        測量范圍   風速：0～60m/s    風向：0～360°

Ø        精 度      ±0.1m/s  ± 3° 

Ø        工作電源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供電。

Ø        記錄間隔：  1分鐘～240分鐘連續(xù)可設置

Ø        內(nèi)部存儲：  4M bit

Ø        通訊接口：  RS-232/485/USB通訊

Ø        環(huán)境溫度：   -40℃～50℃  

Ø        轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）         

  2.9、照度計

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

  2.10、數(shù)字電壓、電流、功率因數(shù)表、溫濕度表

Ø        直流電壓表：0-200V×3只

Ø        交流電流表：5A×1只

Ø        交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只

Ø        交流電能計量模塊：電參數(shù)測量、運行時間、超載報警、功率報警門限預置、掉電數(shù)據(jù)保存

Ø        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（聚合物鋰電池）

Ø        單體電壓：3.2V

Ø        過充保護電壓：4.25V

Ø        截至放電電壓：2.9V

Ø        單體容量：10AH

Ø        采用4串5并連接方式，組串后電池組電壓16.8V，容量為50AH（如需增大容量請?zhí)貏e說明）

  2.12、環(huán)境監(jiān)測模塊技術指標

Ø        含有照度計、溫度表、濕度表，單片機時鐘系統(tǒng)，實現(xiàn)時間的顯示

  2.13、工控一體機

Ø        C P U:In 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器

Ø        主 板:In M11工控固態(tài)節(jié)能主板

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

Ø        硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤

Ø        顯 卡:集成In  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。

Ø        聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器

Ø        網(wǎng) 卡:集成1個RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡喚醒、PXE功能。

Ø        電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，通用）

Ø        顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600

Ø        觸摸屏:中國臺灣*Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏

Ø        整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定制)，

Ø        1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)

Ø        2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口

   系統(tǒng)狀態(tài)：

Ø        輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

Ø        輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

Ø        蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

               風力發(fā)電系統(tǒng)工作主界面                風力電系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線界面）

                  風資源數(shù)據(jù)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(diào)穩(wěn)壓電源（0-12V，0-1A）。

根據(jù)要求可升級為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：可為電子設備提供5V直流穩(wěn)壓電源。

三、可完成的實驗內(nèi)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zui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(zhuǎn)換效率測量實驗

1-7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關系實驗

1-8、短路電流與相對光強的函數(shù)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(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗

1-13、并聯(lián)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(lián)開路電壓測試實驗

1-16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗

1-17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗

1-18、太陽能電池板的并聯(lián)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(tǒng)原理實驗

2-2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗

2-3、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗

2-4、跟蹤控制器操作實驗

2-5、傳動執(zhí)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(huán)境監(jiān)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(huán)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、zui大輸出電流實驗

5-2、zui大輸出功率實驗

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、zui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(zhuǎn)換效率計算實驗；

    實驗七 風力發(fā)電機運行過程與風能量變換演示實驗

7-1、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗

7-2、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗

7-3、風力發(fā)電控制技術實驗

7-4、風力發(fā)電相關測量技術實驗

7-5、風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗

7-6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關系實驗

7-7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關系實驗

7-8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關系實驗

7-9、風速即轉(zhuǎn)速與出功率關系實驗

7-10、變頻器調(diào)速實驗

四、系統(tǒng)基本配置