太陽能光伏發(fā)電實訓系統(tǒng)

KCTF-15型太陽能光伏發(fā)電實訓系統(tǒng)

一、系統(tǒng)實訓應用范圍：

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。實驗系統(tǒng)各部分通過電纜連接，可組成一套既能演示又能動手設計、安裝、調(diào)試的風力發(fā)電實訓系統(tǒng)。

二、技術參數(shù)

  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。

（1）最大輸出功率：4*10W

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

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

  2、自動跟蹤單元

（1）跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤； 精度：±0.5°

（2）水平回轉角度：360° ；俯仰角度：180°

（3）控制器供電：DC 12V 蓄電池

（4）電機供電電源：DC 12V AC-DC電源模塊

  3、照度計

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

  4、含有電壓表、電流表、溫度表及濕度表

（1）直流電壓表0-200V、直流電流表2A各兩只

（2）交流電壓表0-500V、交流電流表5A各一只

（3）溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃  濕度測量范圍：20%-90%

  5、蓄電池容量55Ah、電壓12V

  6、環(huán)境監(jiān)測模塊技術指標

（1）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

  7、13寸工控一體機，帶觸摸功能

（1）C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器

（2）主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板

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

（4）硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤

（5）顯 卡:集成Intel  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。

（6）聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器

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

（8）電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）

（9）顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600

（10）觸摸屏:臺灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏

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

（12）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)

（13）2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口

   系統(tǒng)狀態(tài)：

   太陽能控制器（帶報警功能）：

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

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

（3）蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

  8、太陽能離網(wǎng)發(fā)電模塊技術指標

（1）波型類別：純正弦波

（2）輸入電壓：DC9.7-14.4V

（3）輸出電壓：AC220±5%和5V

（4）欠壓保護：9.6V±0.2V

（5）過壓保護：14.4V±0.2V

（6）輸出功率：100W

（7）峰值功率：300W

（8）輸出波形:正弦波

  9、太陽能并網(wǎng)發(fā)電模塊技術指標

并模塊具有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。

9.1、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。

（1）寬電壓輸入：15-32VDC

（2）輸出功率  ：400W

（3）二級功率變壓轉換

（4）高頻雙向并網(wǎng)，單向并網(wǎng)功能

（5）高頻直接調(diào)制，AC半波合成

（6）雙向并網(wǎng)方式：直接負載消耗，逆向傳輸AC電流

（7）單向并網(wǎng)方式：直接負載消耗，禁止逆向傳輸AC電流

 9.2、多頻率輸出功能，可適用于50Hz/60Hz頻率的AC交流電

（1）頻率范圍：45Hz~63Hz

（2）直接連接到太陽能電池板（不需要連接電池）

  10、太陽能控制器技術指標：

控制器相關參數(shù)：（12V/24V自動切換系統(tǒng)）
    （1）具有過充、過放、電子短路、過載保護、獨特的防反接保護等全自動控制

（2）采用了串聯(lián)式PWM充電主電路，使充電回路的電壓損失較使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM 高3%-6% ，增加了用電時間；過放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式使系統(tǒng)有更長的使用壽命；同時具有高精度溫度補償

（3）欠壓電壓：12.0V；×2/24V

（4）超壓保護：17V； ×2/24V

（5）過載、短路保護：1.25   倍額定電流60秒, 1.5倍額定電流5秒時過載保護動作, ≥3倍額定電流短路保護動作

（6）總額定充電電流：10A

（7） 浮充：13.6V；×2/24V；（維持時間：直至降到充電返回電壓動作）

（8） 控制方式：充電為  PWM 脈寬調(diào)劑

控制器主要功能：

（1）太陽能電池板工作狀態(tài)（欠壓、運行）

（2）蓄電池工作狀態(tài)（過充、過放、充電）

（3）蓄電池電量指示（25%，50%，75%，100%）

（4） 輸出模式設置（普通，光控，時控）

（5） 蓄電池充電電流，電壓監(jiān)測。

  11、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、太陽能電池板開路電壓測試實驗

2、太陽能電池板短路電流測試實驗

3、太陽能電板I-V特性測試實驗

4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗

5、太陽能電池板填充因子計算實驗

6、太陽能電池板轉換效率測量實驗

7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關系實驗

8、短路電流與相對光強的函數(shù)關系實驗

9、太陽能電池板P-V特性測試實驗

10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗

11、太陽能組件輸出特性測試實驗

12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗

13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗

14、太陽能電池光譜特性測試實驗

15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗

16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗

17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗

18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗

19、負載特性測試實驗

    實驗二： 太陽能自動跟蹤實驗系列

1、逐日系統(tǒng)原理實驗

2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗

3、環(huán)境對光伏轉換影響實驗

4、跟蹤控制器操作實驗

5、傳動執(zhí)行機構接線實訓

6、太陽能光控跟蹤實驗

7、太陽能光控-時控跟蹤實驗

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

1、太陽能蓄電池充電控制實驗

2、控制器充放電保護實驗

3、蓄電池電壓、電流測試實驗

4、蓄電池電量估測實驗

5、控制電池電流流入、輸出實驗

6、控制器環(huán)境溫度測量實驗

7、控制器光控-時控輸出實驗

    實驗四 ：太陽能應用實驗系列

1、太陽能交、直流風扇實驗

2、太陽能路燈實驗

3、太陽能警示燈實驗

4、太陽能充電器實驗

5、太陽能可變阻抗負載實驗

    實驗五 ：太陽能負載實驗系列

1、最大輸出電流實驗

2、最大輸出功率實驗

3、在不同恒壓狀態(tài)下電流特性

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

1、逆變器的工作原理分析實驗；

2、輸出電壓、電流測試實驗；

3、最大輸出功率的估算實驗；

4、過載或短路保護演示實驗；

5、輸入電壓防反接演示實驗；

6、輸入電壓范圍測試實驗；

7、轉換效率計算實驗；