一、設備概述
該平臺由太陽能電池組件模塊、陣列支架模塊、雙軸跟蹤控制模塊、太陽能充電控制模塊、蓄電池模塊、離網逆變控制模塊、儀表監(jiān)控模塊、開關控制模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、上位機監(jiān)控模塊,等組成。
二、實訓系統(tǒng)運行技術條件(單相輸出)
2、1、發(fā)電單元
光能
◆ 光伏模塊功率:4×40Wp=160Wp
◆ 光伏模塊輸出工作電壓:17.5VDC/70VDC
◆ 光伏模塊工作電流:9.14A~2.76A
2、2、光電池支架跟蹤單元
◆ 電池組件支架:鋼結構熱浸鍍鋅鋼+陽極氧化鋁參考尺寸1080mm×1200mm。
◆ 安裝面積:1.5 ㎡,雙向軸自動跟蹤,也可人工調節(jié)。
◆ 系統(tǒng)供電電壓:220~240VAC/12VDC。
◆ 系統(tǒng)抗風極限:150km/h。
◆ 保護風速:20m/s。
◆ 跟蹤范圍:水平回轉360度,仰角80度,跟蹤精度0.5°自動跟蹤、自動復位。
2、3、電力蓄能單元
◆ 蓄電池類型:免維護蓄電池
◆ 蓄電池工作電壓:12~48V
◆ 蓄電池組容量:20~80Ah
◆ 蓄電池數(shù)量: 4個
2、4、控制單元
◆ 太陽能充放電控制器: 工作電壓12~48V 電流10~15A;三種輸出模式:手動開+手動關、光控開+光控關、光控開+時控關。
◆ 直流負載實驗DC/DC輸出電壓:3.3VDC、5VDC、9VDC、12VDC。
◆ 正弦波逆變器:輸出波形正弦波、頻率50HZ±1HZ;額定輸入電壓0.8V~17V、電流12A ; 額定輸出電壓220VAC±10%、電流1.36A;額定輸出功率40~300W;輸出功率因數(shù)≥95%(線性負載)逆變效率:≥82%。
◆ 輸入市電:工作電壓AC220V、頻率50HZ;
◆ 工作環(huán)境:0℃~40℃、≤85%RH
2、5、顯示單元
2、5、1、數(shù)字顯示
◆ 直流電壓表:光電池充電電壓/蓄電池實際電壓,相互切換;
◆ 直流電流表:光電池充電電流/逆變器輸入電流,相互切換;
◆ 交流電壓表:逆變器輸出電壓;
◆ 交流電流表:逆變器輸出電流;
◆ 溫/濕度表:顯示實驗室當前的溫度、濕度、時間。
2、5、2、LED/LCD顯示
◆ 太陽能控制器:充電、過壓、欠壓、過放、運行
◆ 蓄電池電壓(高-中-低)
◆ 光照度計:測量當前室外光照度(Lux值)
2、5、3、數(shù)碼管顯示
◆ 通用開+通用關;
◆ 光控開+光控關;
◆ 光控開+時控關;
2、6、開關單元
◆ 光電池控制開關;
◆ 逆變器控制開關;
◆ 鳴蜂器報警控制開關;
◆ 阻性負載控制開關;
◆ 光電池控制開關;
2、7、負載單元
◆ 交流線性電阻負載:3~15~120W
◆ 直流模擬負載:12V/6WLED路燈板
2、8、監(jiān)控軟件 (選配)
◆ PC監(jiān)控模塊:監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件、顯示屏。
◆ 顯示內容:蓄電池電壓、光伏電壓、光伏電流、光伏功率,能量模擬圖。在不同季節(jié)太陽運軌變換仰角下角度對光伏能量轉換軟件調試控制界面。
四、實訓項目
4.1、小功率太陽能電池光能量變換過程演示和實驗
4.2、教學及研究實訓項目
4、1、 光伏能量變換實驗
實驗1、光伏陣列單元組成原理。
實驗2、太陽能光電池能量轉換組合原理。
實驗3、陣列電子功率跟蹤器原理。
實驗4、陣列匯流與防雷接地原理。
實驗5、陣列結構件、防腐安裝原理。
實驗6、功率跟蹤器與光伏轉換提效實驗。
實驗7、在不同天氣和日照強度下光波對光伏轉換效率的影響實驗。
實驗8、在不同季節(jié)太陽運軌變換下對光伏能量轉換的影響實驗。
實驗9、在不同季節(jié)太陽運軌變換仰角下角度對光伏能量轉換的影響實驗。
實驗10、在不同季節(jié)環(huán)境溫度變換下對光伏能量轉換的影響實驗。
實驗11、陣列低、中、高通過開關組合后能量變換實驗。
實驗13、光感儀和風速傳感儀各自作用實效實驗。
2、2、系統(tǒng)控制運行過程演示和實驗
實驗1、太陽能控制器欠壓保護實驗。
實驗2、太陽能控制器充電過壓保護實驗。
實驗3、太陽能控制器充電溫度補償實驗。
實驗4、模擬的太陽能路燈系統(tǒng)實驗(28WLED燈板帶配光器)
實驗5、控制器三種輸出模式實驗,手動開關切換或跳線(手動開+手動關、光控開+光控關、光控開+時控關)
實驗6、逆變器逆變原理實驗(通過逆變器各測試點的測試)
實驗7、逆變器與市電互補實驗(手動開關切換)
實驗8、逆變器輸出過載保護實驗
實驗9、逆變器輸出欠、過壓保護實驗
實驗10、市電代替太陽能電池充電實驗(通過人工鈕子開關切換)