風力發(fā)電和太陽能發(fā)電是利用大自然的風和太陽光為主要資源，具有綠色,環(huán)保、低碳、不需資源分配等優(yōu)點。在當今世界能源戰(zhàn)略儲備中，已經(jīng)得到了最廣泛的應用。
太陽能和風力發(fā)電的應用,主要有兩種方式：A離網(wǎng)發(fā)電，B發(fā)電。也是目前全球最大規(guī)模利用太陽能和風能資源的主要方式。
我公司結(jié)合多年在新能源行業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗，針對技術(shù)職業(yè)學院、大學研究生、企業(yè)項目經(jīng)理和技工培訓的需求,而專門研制生產(chǎn)，主要推出太陽能和風力發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺�；究梢詽M足研究太陽能發(fā)電和風能發(fā)電擴展和實際應用培訓，及對外宣傳演示。
DB-TYN11風光互補發(fā)電實訓平臺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)、儲能蓄電池等組成。
尊敬的用戶：在使用本系統(tǒng)前，請詳細閱讀使用手冊！
一、產(chǎn)品概述
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。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、產(chǎn)品特點
◆ 系統(tǒng)采用立式結(jié)構(gòu)，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(qū)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。
◆ 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。
2、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
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實訓 系統(tǒng) |
系統(tǒng)輸入電源 | 12VDC、 220VAC 2相3線 |
| 整機功耗 | 風力模擬 0.75KW 模擬太陽燈200W | |
| 系統(tǒng)輸出功率 | 220VAC/1000W 12VDC/300W | |
| 額定充電功率 | 風機：50-600W之間 光電池：40-300W之間 | |
| 額定充電電流 | 風能+太陽能≤35A | |
| 過充保護電壓 | DC13.2±0.2V | |
| 卸載控制方式 | PWM脈寬調(diào)制 | |
| 測量儀表 | 光電池電壓表、負載電壓表，多功能表 | |
| 安全保護 | 漏電保護、逆變直流側(cè)熔斷器 | |
| 保護功能 | 電池防反充，防反接，過充電，防雷，限流，自動剎車 | |
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模擬 單元 參數(shù) |
風力發(fā)電機 | 12V/300W、3葉片、啟動風速2.0米、風輪直徑1.3米 |
| 風洞模擬臺（軸流風機） | 220V/0.75KW、0～1440r/min、風量10000立方/h、0～12M/s | |
| 調(diào)速驅(qū)動控制器 | 220V / 4.0KW | |
| 風速報警儀 | 220VAC/12VDC、風速0～60m/S 測量精度±1° | |
| 太陽能電池組件 | 單晶17.5V、10Wp×1塊 多晶17.5VDC、30Wp ×1塊 | |
| 太陽模擬單元 | 220VAC/100-500W | |
| 安裝面積 | 4m*3m/12㎡（控制柜+發(fā)電機＋鼓風機＋風速報警儀） | |
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單元 參數(shù) |
測量儀表 | 輸入電源220/9VAC、測量精度±5% |
| 離網(wǎng)逆變電源 | 輸入9～15VDC、輸出0～220VAC、功率300W、純正弦波50Hz | |
| 風光互補控制器 | 輸入12VDC、 功率600W、模式：光控+時控+循環(huán)定時、通訊功能 | |
| 交流負載 | 輸入220VAC、負載：電視機 | |
| 蓄電池 | 免維護鉛酸蓄電池 | 12VDC/55Ah*1只 |
◆ 遠離陽光直射（操作臺避免用于戶外）。
◆ 遠離周圍無任何腐蝕物質(zhì)、油霧、鹽水、淋雨和潮濕。
◆ 遠離空氣中的塵�；蚪饘俜勰�。
◆ 遠離機械沖擊、劇烈震動。
◆ 遠離電磁噪聲（如：電焊機、大功率設備）。
◆ 遠離放射性材料、易燃物品。
◆ 正常工作時的溫度范圍：－10℃～40℃。
二、系統(tǒng)安裝要求
1、系統(tǒng)配置及參數(shù)
| 序號 | 名稱 | 主要技術(shù)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(jié)構(gòu)輸出 | 1 | 只 | |
| 3 | 鼓風機 | 額定功率0.75KW,額定電壓220V額定轉(zhuǎn)速1440r/min | 1 | 臺 | |
| 4 | 鼓風機調(diào)速模塊 |
額定功率5.0KW 額定電壓220VAC 輸出：0～220VAC連續(xù)可調(diào) |
1 | 臺 | |
| 5 | 太陽能電池板 |
單晶硅功率10W，工作電壓17.5V 多晶硅功率20W，工作電壓17.5V 光照強度AM1.5 1000W/M2 T 25℃ |
1 | 塊 | |
| 6 | 智能電壓表 | DC 0-200V | 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 | 風速報警儀 |
風速：0～45m ±0.3m/s 可1～15m之間設定報警門限值 |
1 | 套 | |
| 9 | 風光互補控制器 | 過充、過放、風機自動/手動剎車 | 1 | 臺 | |
| 10 | 逆變器 | 輸入電壓12VDC 輸出電壓220VAC 額定功率300W | 1 | 臺 | |
| 11 | 模擬太陽燈 | 100W 220VAC 50HZ/60HZ | 2 | 套 | |
| 12 | 交流負載 | 17寸液晶電視機 | 1 | 臺 | |
| 13 |
蓄電池電量 測試模塊 |
可測量范圍9～14.4V 容量2～200AH | 1 | 只 | |
| 14 | 漏電保護開關(guān) | C10 10A | 1 | 只 | |
| 15 | 輸出插座 | 標準通用型 | 3 | 只 | |
| 16 | 電源指示燈 | AD22 220VAC | 1 | 只 |
2、系統(tǒng)配套外觀
系統(tǒng)主要配套:光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、充放電控制器、逆變與負載系統(tǒng)、蓄電池、太陽能光伏發(fā)電實訓平臺等組成。
DB-TYN11風光互補發(fā)電實訓平臺
3、系統(tǒng)光伏組件
◆ 系統(tǒng)配套1塊10W單晶硅和1塊20W多晶硅太陽能電池組件，平面固定安裝在網(wǎng)孔板上。
◆ 在實驗時,可方便調(diào)節(jié)太陽模擬光源的角度、距離和位置、形成最佳照射角度。
◆ 太陽能電池組件表面為鋼化玻璃，切勿用鐵物沖擊。
4、蓄電池
為了避免人身觸電和火災必須按操作規(guī)定安裝
◆ 蓄電池組放在實訓臺內(nèi)，便于拆卸移動。
◆ 單體蓄電池，請按《使用手冊》配線要求聯(lián)接。
◆ 蓄電池安裝位置要求通風，注意遠離火種、雨水、任何腐蝕物質(zhì)和有害輻射的環(huán)境。
5、系統(tǒng)配線
為了避免人身觸電和火災必須按操作規(guī)定配線
◆ 接線前，請首先確認實訓臺開關(guān)，放在“關(guān)”的位置上。
◆ 請專業(yè)電氣技術(shù)人員來操作或指導系統(tǒng)配線。
◆ 請勿非調(diào)試人員直接接觸系統(tǒng)內(nèi)部控制電路板，以防損壞原器件,系統(tǒng)必須安全接地。
◆ 操作時請注意，綜合實訓臺面板測試孔,接線端口有AC220V的交流電，在作業(yè)時請注意安全，
小心電擊傷人!!!
◆ 系統(tǒng)在出廠時已按要求調(diào)試完畢，不得隨意更改系統(tǒng)配置。
◆ 配線前請確認蓄電池電壓與系統(tǒng)電壓是否相符。
三、系統(tǒng)使用說明
1、系統(tǒng)部件序列號
DB-TYN11風光互補發(fā)電實訓平臺
2、系統(tǒng)序列號排列說明
| 風光互實發(fā)電實訓平臺 | |||||
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編 號 |
名 稱 | 功 能 描 述 |
編 號 |
名 稱 | 功 能 描 述 |
| 1 | 風力發(fā)電機 | 發(fā)電機葉片、機體和尾翼 | 15 | 能源單元接口 | 1#/2#光電池、風力發(fā)電機 |
| 2 | 發(fā)電機塔架 | 室內(nèi)固定和支撐風力發(fā)電機 | 16 | 2#模擬太陽燈 | 用于模擬太陽光，內(nèi)裝220V，100W白熾燈 |
| 3 | 風速標 | 測量風速，0-40級風 | 17 | DC-AC逆變器 | 輸入DC12V，輸出AC220V，功率300W |
| 4 | 鼓風機 | 模擬風裝置，可產(chǎn)生0-10級大風 | 18 | 風光互補控制器輸入輸出端口 |
蓄電池、太陽能電池 風力發(fā)電機、負載輸出 |
| 5 | 鼓風機支架 | 固定鼓風機，帶腳輪，方便移動 | 19 | 蓄電池輸出 | 蓄電池輸出端口、帶電量顯示和電量測試按鈕 |
| 6 | 1#模擬太陽燈 | 用于模擬太陽光，內(nèi)裝220V，100W白熾燈 | 20 | 2#光伏電池 | 17.5VDC，20W多晶硅 |
| 7 | 液晶電視機 | 17英寸，逆變實驗時做逆變負載 | 21 | 離網(wǎng)逆變器接口 | DC12V輸入、AC220V輸出端口 |
| 8 | 1#光伏電池 | 17.5VDC，10W單晶硅 | 22 | 風速報警儀 | 測試顯示風速，過風速報警、保護 |
| 9 | 風光互補控制器 | 充、放電，過、欠壓，反接等實驗 | 23 | 交流輸出插座 | 系統(tǒng)電源接通后，插座輸出AC220V交流電 |
| 10 | 逆變負載開關(guān) | 打開后給液晶電視供電 | 24 | 逆變輸出插座 | 逆變器工作后，插座輸出AC220V交流電 |
| 11 | 電源指示燈 | 電源接入系統(tǒng)后，指示燈亮 | 25 | 鼓風機輸出 | 輸出0～220V交流電，驅(qū)動鼓風機 |
| 12 | 交流總開關(guān) | 帶漏電功能，電源輸入、漏電保護 | 26 | 鼓風機調(diào)速裝置 | 調(diào)速旋鈕，給定調(diào)速模塊0～10V電壓 |
| 13 | 逆變計量表 | 顯示逆變輸出電壓、電流、功率、時間 | 27 | 安全圍欄 | 系統(tǒng)運行過程中，護欄內(nèi)，禁止進入， |
| 14 | 方陣電壓表 | 光電池與控制器連接后顯示光電池電壓 | |||
| 負載電壓表 | 風光互補控制器工作時顯示負載輸出電壓 | ||||
4、系統(tǒng)使用說明
在通電之前，確認實訓系統(tǒng)“交流總開關(guān)”為“關(guān)”位置時，方可按以下步驟操作
1)、外接電源接通后，實訓系統(tǒng)“電源指示燈”點亮；
2)、此時各測量儀表不工作，各儀表顯示“000”，交流輸出插座無電壓輸出；
3)、連接“風光互補控制系統(tǒng)”
3.1 首先將風光互補控制器“蓄電池”端口與“蓄電池輸出”端相連接，連接時注意“＋”“－”極性；
3.2 其次將風光互補控制器“風力發(fā)電機”端口與“能源單元接口（風力發(fā)電機）”端相連接，不分極性；
3.3 最后將風光互補控制器“太陽能光電池”端口與“能源單元接口（1/2#光電池組）”相連接，連接時注意“＋”“－”極性；
4)、將“風速報警儀”傳感器固定在支架上，而后將傳感器與主機連接；
5)、將“鼓風機”插頭插在“鼓風機”輸出插座上，
6)、準備工作完畢后，打開“交流總開關(guān)”，除逆變電能計量模塊外，“光電池電壓”、“負載電壓”各儀表顯示“000”，交流輸出插座有220V電壓輸出，逆變輸出插座和鼓風機插座無輸出、模擬太陽燈不亮；
7)、打開“模擬太陽燈開關(guān)”太陽燈正常點亮；順時針旋轉(zhuǎn)“鼓風機調(diào)速裝置旋鈕”，鼓風機由慢到快旋轉(zhuǎn)并工作，風速大小與旋鈕旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)，向右旋轉(zhuǎn)到底為最大；
8)、測試完畢后，將模擬太陽燈開關(guān)關(guān)閉，將鼓風機調(diào)速裝置旋轉(zhuǎn)至最��；
關(guān)機順序：按照先直流，后交流的順序只需拔掉實訓系統(tǒng)各連接線后關(guān)閉交流總開關(guān)即可！
5、系統(tǒng)故障處理
5.1 實訓系統(tǒng)
故障現(xiàn)象 檢查內(nèi)容 處理方法
太陽能電池電壓正常，無法對蓄電池充電 查看光線是否足夠強，蓄電池是否正確連接、蓄電池是否過充 調(diào)整模擬太陽光至最佳狀態(tài)，或等光線好轉(zhuǎn)時再試、檢查蓄電池是否連接正確
離網(wǎng)電源無法開機工作 電源開關(guān)是否打開、蓄電池是否過、欠壓保護 確認正確無誤后重新再試
離網(wǎng)電源開機無輸出 蓄電池電壓是否過低 對蓄電池進行電能補充
風力發(fā)電機時轉(zhuǎn)時停 檢查蓄電池電壓是否過壓、開路 重新連接后再試或放電后再試
風力發(fā)電機轉(zhuǎn)速很高但不能充電 檢查風力發(fā)電機到控制器之間線路是否正常 檢查線路無誤后再試
5.2 風光互補控制器
現(xiàn)象 說明
蓄電池圖標 帶5個橫條閃爍且無充、放電 蓄電池過充，請檢查蓄電池電壓，以及蓄電池連接線是否斷開，重新連接各部件。
蓄電池框 閃爍，且無輸出 蓄電池過放，蓄電池電量不足，請充滿電后繼續(xù)使用，長期過放需拆下蓄電池，用充電機恢復。
負載圖標 閃爍，且無輸出 負載過載，請檢查負載，請移除多余的或不正常的負載，按Esc鍵恢復使用。
閃爍且無輸出 負載短路，請檢查負載及連接線，排除負載端短路隱患或損壞的負載后，按Esc鍵恢復使用。
LCD液晶不顯示 可能由于LCD液晶線連接松動，請打開機箱檢查。
可能是蓄電池反接導致控制器內(nèi)部保險絲熔斷，打開機箱檢查保險絲。
可能由于蓄電池沒有電量或者蓄電池的連接線虛接等，請檢查蓄電池電壓和連接線是否牢固。
6、注意事項
◆ 系統(tǒng)在工作6～12個月時,應定期檢查所有接線端是否松動,接頭是否氧化并擦拭機內(nèi)塵土。
◆ 系統(tǒng)在工作時會產(chǎn)生一定的熱量,安裝時一定要安裝在通風較好的地方。
◆ 非專業(yè)人員,嚴禁打開柜體進行檢查和維護。
四 、系統(tǒng)工作原理
1、系統(tǒng)工作原理方框圖
五、教學研究及實訓項目
5.1 主要實驗實訓
實驗1、風光互補實驗
實驗2、風力發(fā)電實驗
實驗3、光伏發(fā)電實驗
實驗4、風光互補控制器實驗
實驗5、蓄電池充放電實驗
實驗6、離網(wǎng)逆變器運行帶載實驗
5.2 太陽能電池板特性實驗系列
實驗1、太陽能電池板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗2、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗3、太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負載特性實驗
實驗4、太陽能控制器工作原理實驗
實驗5、反接保護實驗
實驗6，7太陽能控制器對蓄電池的過充、過放保護實驗
實驗8、夜間防反充實驗
實驗9、離網(wǎng)型逆變器工作原理實驗
實驗10、獨立光伏發(fā)電實驗
實驗11、電池板最大輸出功率計算實驗
實驗12、電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗
實驗13、開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系
實驗14、短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)系
實驗15、電池板P/V特性測試實驗
實驗16、電池板暗伏安特性測試
實驗17、組件輸出特性測試實驗
實驗18、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試
實驗19、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試
實驗20、電池光譜特性測試實驗
實驗21、電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
實驗22、電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
實驗23、電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
實驗24、電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
實驗25、負載特性測試實驗
5.3 太陽能蓄電池控制器實驗系列
實驗1、太陽能蓄電池充電控制實驗
實驗2、控制器充放電保護實驗
實驗3、蓄電池電壓、電流測試實驗
實驗4、蓄電池電量估測實驗
實驗5、控制電池電流輸入、輸出實驗
實驗6、控制器環(huán)境溫度測量實驗
實驗7、控制器不控、時控輸出實驗
5.4 太陽能光伏逆變器實驗系列
實驗1、逆變器的工作原理分析實驗
實驗2、輸出電壓、電流測試實驗
實驗3、最大輸出功率的估算實驗
實驗4、過載或短路保護演示實驗
實驗5、輸入電壓防反接演示實驗
實驗6、輸入電壓范圍測試實驗
實驗7、轉(zhuǎn)換效率計算實驗
5.5 永磁同步風力發(fā)電機運行過程與風能量變換演示實驗
實驗1、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗
實驗2、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗
實驗3、風力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗4、風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5、風力發(fā)電基礎理論與應用技術(shù)仿真實驗
實驗6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
實驗7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
實驗8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗
實驗9、風速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗
六、 風光互補控制器操作及顯示說明
產(chǎn)品介紹
本款風光互補控制器專為小型離網(wǎng)風光互補發(fā)電系統(tǒng)設計，外觀大方，操作方便，并能夠安全高效地控制風力發(fā)電機和光伏組件對蓄電池進行充電。
功能特點
風機過電流限制
本產(chǎn)品提供了風機過電流限制，一旦風機超過設定的上限電流，控制器自動啟動PWM智能卸載，從而保護風機
蓄電池最大電流智能限流
客戶可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況，在控制器上手動設置當前使用的蓄電池容量上限，控制器會根據(jù)客戶所設置的蓄電池容量上限，計算出充電電流上限（即蓄電池容量的0.3倍），從而對蓄電池進行保護。
手動剎車功能
風機充電開關(guān)功能
在控制器上用戶可以手動設置風機充電的打開或關(guān)閉。
光伏充電開關(guān)功能
在控制器上用戶可以手動設置光伏充電的打開或關(guān)閉。
負載輸出開關(guān)功能
在控制器上用戶可以手動設置負載端的打開或關(guān)閉。
負載輸出有4種多樣化工作模式
負載輸出有升壓恒流源和降壓恒流源功能供用戶選擇
通訊功能
通過RS232或者RS485串口通信，實現(xiàn)計算機對整個系統(tǒng)的監(jiān)控以及對數(shù)據(jù)的存儲、分析和管理。通過串口升級程序，可以修改一些定制的功能。
通過串口支持上位機（計算機）和下位機（控制器）同時對參數(shù)進行設置。
免費的綠色監(jiān)控軟件，無需安裝，操作方便。