中職光伏專業(yè)實訓室
實訓功能:主要服務課程為光伏發(fā)電技術分析與應用、光伏材料的加工與檢測等。服務專業(yè):光伏發(fā)電技術及應用專業(yè)及相近專業(yè)。
實訓項目:太陽能電池組件光伏能量轉換原理實驗、環(huán)境對太陽能電池組件光伏轉換影響實驗、太陽能電池組件直接負載特性實驗、太陽能電源控制器工作原理實驗、太陽能電源控制器對儲能裝置的接反保護實驗、太陽能電源控制器對儲能裝置的過充保護實驗、太陽能電源控制器對儲能裝置的過放保護實驗實驗、太陽能電源控制器對發(fā)電裝置的夜間防反沖實驗等。
社會服務:光伏相關企業(yè)新進員工入職培訓、老員工進修培訓;太陽能相關工種鑒定;對外開展太陽能設備產(chǎn)品的檢測與維護等。
需要配置:5套太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓裝置 3套DB-TYN11 風光互補發(fā)電實訓平臺
DB-PV18太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓裝置采用串聯(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。多種保護功能,包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護、太陽能電池組件短路保護,具有自動恢的輸出過流保護功能,輸出短路保護功能。
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。
◆ 多種保護功能,包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護、太陽能電池組件短路保護,具有自動恢的輸出過流保護功能,輸出短路保護功能。
◆ 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,負載各參數(shù)一目了然,一鍵式操作即可完成所有設置,方便直觀。
◆ 優(yōu)良的通訊功能配備獨立的上位機軟件,保證與PC機之間良好通訊,畫面人性化,清晰、直觀、操作方便。與PC機連接后對控制器的參數(shù)及功能控制更加靈活,充分滿足不同教學應用需求。
3.蓄電池:一般為鉛酸電池,具有如下特點:
◆ 自放電率低
◆ 使用壽命長
◆ 深放電能力強
◆ 充電效率高 工作溫度范圍寬
◆ 增加系統(tǒng)停機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計
◆ 能快速并行啟動電容、電感負載
◆ 三色指示燈顯示,輸入電壓,輸出電壓,負載水準和故障情形
◆ 負載控制風扇冷卻
◆ 過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護
5.負載:
◆ 直流負載包括:LED燈,風機等;
◆ 交流負載包括:節(jié)能燈和交流電機等。
6.并網(wǎng)逆變器:
并網(wǎng)逆變器具有DC-DC和DC-AC兩級能量變換的結構。DC-DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大功率點;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)面板設有用來測量DC、AC相關參數(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,向最大功率點加大輸出功率,重啟最多為6次,然后進入功率鎖定狀態(tài),鎖定時ST燈長亮。
在進行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:直接負載消耗,逆向傳輸AC電流
◆ 單向并網(wǎng)方式:直接負載消耗,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。
上位機通訊聯(lián)機界面圖
三、實驗項目:
實驗一 太陽能光伏板能量轉換實驗
實驗二 環(huán)境對光伏轉換影響實驗
實驗三 太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負載特性實驗
實驗四 太陽能控制器工作原理實驗
實驗五 接反保護實驗
實驗六 太陽能控制器對蓄電池的過充保護實驗
實驗七 太陽能控制器對蓄電池的過放保護實驗
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 | 直流負載 | 1 | 套 | ||
8 | 交流負載 | 1 | 套 | ||
9 | 人造光源 | 1 | 套 | ||
10 | 穩(wěn)壓電源 | 1 | 臺 |
DB-TYN11 風光互補發(fā)電實訓平臺
一、產(chǎn)品概述
在當今世界,電已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪凶畛S玫膭恿碓,人們對電的依賴也越來越強,在遠離電網(wǎng)的地區(qū),獨立供電系統(tǒng)就成為人們最需要的電源。部隊的邊防哨所、郵電通訊的中繼站、公里和鐵路的信號燈、地質勘探和野外考察的工作站、偏遠的農(nóng)牧民等。隨著人們生活水平的不斷提高和技術進步,我們需要優(yōu)美舒適的生活環(huán)境,所以太陽能、風能等清潔能源是我們最好的選擇。
風光互補發(fā)電實訓平臺是集于太陽能發(fā)電及風力發(fā)電為一體的新型教學演示實驗系統(tǒng)。可完成風力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及離網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關實驗及教學演示。
1.1 系統(tǒng)主要應用范圍
本產(chǎn)品集成風力、光伏互補發(fā)電為一體的教學實驗、實訓系統(tǒng)?赏瓿娠L力發(fā)電和太陽能發(fā)電基站的充放電及逆變電源方面實驗及教學演示?梢詭椭鷮W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。
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 系統(tǒng)主要特點
系統(tǒng)采用立式結構,面板采用標準網(wǎng)孔板,實驗模塊完全暴露在外,較強的臨場感、可快速讓學習者進入學習角色,集成了風速測量報警系統(tǒng),完全閉環(huán)的控制方式讓使用者操作起來更人性化。
風光互補發(fā)電控制系統(tǒng)采用16位高性能MCU,對蓄電池充、放電和風機剎車進行全智能化的控制。
離網(wǎng)逆變模塊boot前端采用8位MCU驅動控制,前后橋輸出采用進口MOS場效應管使性能更穩(wěn)定?梢詾閷W習過程中提供穩(wěn)定的220V純正弦波交流電能。
風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng),可以讓學生自行拆裝移動,使用簡便、無噪音、無污染。
1.3、設備組成
風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)主要由光源模擬控制系統(tǒng)、模擬風場系統(tǒng),風力發(fā)電機,風速、風向檢測裝置,風光互補充放電管理系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變與負載系統(tǒng)。
二、技術參數(shù)
2.1、太陽能電池板
光伏組件方陣:由太陽電池組件(也稱光伏電池組件)按照系統(tǒng)需求串、并聯(lián)而成,在太陽光照射下將太陽能轉換成電能輸出,它是太陽能光伏系統(tǒng)的核心部件。
系統(tǒng)主要采用2塊(10W單晶硅1塊,20W多晶硅1塊)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。
1#電池板
電池板:單晶硅
最大輸出功率:10W
開路電壓:21.24V
短路電流:0.58A
2#電池板
電池板:多晶硅
最大輸出功率:20W
開路電壓:21.24V
短路電流:1.17A
2.2、投射燈(模擬太陽燈)
電壓:220V
頻率:50Hz
最大功率:200W
電流:0.9A
2.3、風力發(fā)電機
額定功率:300(W)
額定電壓:12(V)
額定電流:22.5(A)
風輪直徑:1.52(m)
啟動風速:2.5(m/s)
額定風速:9.6(m/s)
安全風速:35(m/s)
工作形式:永磁同步發(fā)電機
風葉旋轉方向:順時針
風葉數(shù)量:3(片)
風葉材料:玻璃增強聚丙烯材料
2.4、模擬風洞模塊(鼓風機)
風量:10000 mз/h
風壓:215Pa
轉速:1440 r/min
電壓:220V
頻率:50Hz
功率:0.75kW
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
工作電壓:12VDC
充電功率Pmax :650W
光伏功率Pmax :100W
風機功率Pmax :550W
充電方式:PWM脈寬調(diào)制
充電最大電流 35A
過放保護電壓 11V
過放恢復電壓 12.6V
輸出保護電壓 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;
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
直流輸入電壓:9~16VDC 電壓可選
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℃)
保護功能:短路、過熱、過載保護
2.7、測風系統(tǒng)
測量范圍 風速:0~60m/s
精 度 ±0.1m/s
工作電源:AC 220V±20%
環(huán)境溫度: -40℃~50℃
2.8、數(shù)字電壓表
光電池電壓表:0-200V×1只
負載電壓表: 0-200V×1只
逆變電能計量模塊: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
溫度、濕度表:溫度測量范圍:-50℃-+70℃ 濕度測量范圍:20%-90%
2.9、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 1只
2.10、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
三、主要實驗實訓內(nèi)容
實驗一 基本實驗內(nèi)容
1-1 風光互補發(fā)電實驗
1-2 風力發(fā)電實驗
1-3 光伏發(fā)電實驗
1-4 風光互補控制器實驗
1-5 蓄電池充放電實驗
1-6 離網(wǎng)逆變器實驗
實驗二 太陽能電池板特性實驗系列
2-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗
2-2、太陽能電池板短路電流測試實驗
2-3、太陽能電板I-V特性測試實驗
2-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
2-5、太陽能電池板填充因子計算實驗
2-6、太陽能電池板轉換效率測量實驗
2-7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關系實驗
2-8、短路電流與相對光強的函數(shù)關系實驗
2-9、太陽能電池板P-V特性測試實驗
2-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗
2-11、太陽能組件輸出特性測試實驗
2-12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
2-13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
2-14、太陽能電池光譜特性測試實驗
2-15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
2-16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
2-17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
2-18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
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 太陽能光伏逆變器實驗系列
4-1、逆變器的工作原理分析實驗;
4-2、輸出電壓、電流測試實驗;
4-3、最大輸出功率的估算實驗;
4-4、過載或短路保護演示實驗;
4-5、輸入電壓防反接演示實驗;
4-6、輸入電壓范圍測試實驗;
4-7、轉換效率計算實驗;
實驗五 風力發(fā)電機運行過程與風能量變換演示實驗
5-1、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗
5-2、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗
5-3、風力發(fā)電控制技術實驗
5-4、風力發(fā)電相關測量技術實驗
5-5、風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗
5-6、發(fā)電機轉速與輸出電壓關系實驗
5-7、發(fā)電機轉速與輸出電流關系實驗
5-8、發(fā)電機轉速與輸出頻率關系實驗
5-9、風速即轉速與出功率關系實驗
5-10、鼓風機調(diào)速實驗
四、系統(tǒng)基本配置
序號 | 名稱 | 主要技術指標 | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
1 | 風力發(fā)電機 | 三葉片,風能利用系數(shù)0.32,額定輸出電壓12VAC,額定輸出功率300W | 1 | 臺 | |
2 | 風速傳感器 | 輸入電壓5V 碼盤結構輸出 | 1 | 只 | |
3 | 鼓風機 | 額定功率0.75KW,額定電壓220V額定轉速1440r/min | 1 | 臺 | |
4 |
單晶硅 太陽能電池板 |
工作功率10W,工作電壓17.5V, 工作電流0.65A光照強度AM1.5 1000W/M2 T 25℃ |
1 | 塊 | |
5 |
多晶硅 太陽能電池板 |
工作功率20W,工作電壓17.5V, 工作電流0.65A光照強度AM1.5 1000W/M2 T 25℃ |
1 | 塊 | |
6 | 智能電壓表 | 測量范圍DC 0-200V 供電:AC9V | 2 | 只 | |
7 |
逆變電能 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 |
1 | 只 | |
8 | 風光互補控制器 | 充電、放電管理、輸出模式管理 | 1 | 臺 | |
9 | 電源逆變器 | 輸入電壓12VDC 輸出電壓220VAC 額定功率300W | 1 | 臺 | |
10 | 模擬太陽燈 | 100W 220VAC 50HZ/60HZ | 2 | 套 | 投射燈 |
11 | 直流感性負載 | 風扇、電機、蜂鳴器 電壓12V | 1 | 套 | |
12 | 直流阻性負載 | 交通燈、LED燈、電阻箱 電壓12V | 1 | 套 | |
13 | 交流感性負載 | 17寸 寬屏液晶電視機 電壓AC220V | 1 | 套 | |
14 | 鼓風機調(diào)速裝置 | 額定功率5.0KW 額定電壓220VAC | 1 | 只 | |
15 | 儲能蓄電池 | 12V 55AH | 1 | 只 |