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太阳能光伏发电实验装置台式
一、产品概述
该实验平台应由太阳能电池组件、自动跟踪系统、模拟光源蓄电池组件、环境监测系统、太阳能控制器、太阳能发电逆变系统、太阳能应用负载系统组成,各系统采用模块化设计。
(1)自动跟踪逐日系统,采用光强自动跟踪控制和手动控制两种控制方式,实现太阳能电池板全自动跟踪。
(2)太阳能跟踪系统开放化,提供各种实训,加强学生动手能力。
(3)太阳能电池板工作环境监控,更接近实际工业级运用中太阳能电池板的使用。
(4)采用多块工业级太阳能电池板,可进行串、并联组合,模仿KW级光伏发电系统的太阳能电池板系统组建。
(5)太阳能路灯是目前光伏最为广泛的应用,专门设计高效LED节能路灯,可直接用于实验室夜间照明。
(6)全套整体结构采用工业铝型材和双面白高密度板设计。
(7)产品面板采用环氧树脂面板制作,防止长时间变形。
二、技术指标
1. 电源:单相 AC 220 V±5% 50 Hz
2. 安全保护措施:具有接地保护、漏电、过载、过流保护功能,安全性符合相关的国标标准。
3. 工作环境:温度度:-5~40℃相对湿度<70%;
4. 整机容量:≤1.5 kVA
5. 外形尺寸:台子:长×宽×高=1750×750×1500mm
逐日系统:1200*700*1800mm
三、装置总体结构
1、本实训装置由铝合金实验台、分体式铝合金电源模块、实训桌、铝合金实训挂箱、实验模块等组成,铝合金经阳极氧化工艺处理,不会掉漆或生锈。
2、铝合金实验台:采用铝合金框架,四周卡槽安装高密度板,前部上下设有滑槽,用于挂放实验功能模块;实验台顶部采用弧形设计,美观大方;实验功能模块采用可拆分式“模块”结构,可以根据实验需要任意功能组合,并利于后期功能升级;同时也解决了整机维修难的问题,只要将体积小的模块或挂箱寄回厂家更换或维修;便可快速、方便、低成本的的解决售后问题;另外模块还可以做为单独电源使用,携带到教室等任何位置,方便教学和管理;实验台内侧设有6组多功能电源插座,用于功能模块供电。
实验台整体外表采用无槽设计,整体表面没有凹槽,不需采用塑料条盖板,防止灰尘掉入,并保持整体美观。
功能模块采用专用铝合金型材,型材经阳极氧化工艺处理不会生锈变色,侧面侧板安装专用ABS塑料连接件连接,底部采用铝塑板或铝板材质。整体美观轻便。
功能模块仪器面板采用环氧树脂板材质,拒绝金属材质面板易导电造成安全事故,玻璃纤维板具有绝缘性质,有效防止漏电触电事故。面板表面采用烤漆工艺,并采用≧4种颜色字符线条彩色印刷工艺,色泽美观并经久耐磨不掉色。
3、实验桌:采用4040方型、4040型圆弧型铝型材组成,前侧两根接触面、四根立柱型材采用R20圆弧设计,有效防磕碰并保证设备美观大气。弧型连接必须采用专用铸铝连接件以保证连接强度,铸铝连接件经喷砂工艺处理,与配套铝合金型材颜色一致。
实验桌整体外框专用型材设计,外表必须采用无槽设计,整体表面没有凹槽,不需采用塑料条盖板,防止灰尘掉入,表面无任何螺丝安装孔眼及任何孔塞,保持整体美观。
桌子下面安装有福马轮,方便移动,并可根据需要调节桌脚高低,有效防止实验室地面不平造成设备放置不平稳。
桌面必须采用实芯理化板,镶嵌在铝合金型材中,实芯理化板具有耐磨、耐刻刮、耐高温、耐冲击、易清洁、防火、防水、防酸碱等优点。桌面上开有实验区窗口,前后设有滑槽,放于实验时放置实验模块;并设有盖板,不需要实验时把盖板盖上,当作普通桌子使用。与实验台功能区配合,在桌面上的实验区进行实验,方便实验操作,符合人体工程学。并有效降低实验台高度,使整个实验室具有良好的视野,方便教师管理。
实验桌设有抽屉和柜子。抽屉用于存放实验工具或实验导线等,柜子容量大于400L,用于存放实验器件。
4、电气参数
一、太阳能电池板
太阳能电池板采用阵列组装形式,主要采用4块(或更多)小型太阳能电池板组建,可实现太阳能电池板的并接方
式和串接方式,进而提供大电流或大电压的两种太阳能电池板组网方式。
◎ 最大输出功率:4*10W
二、自动跟踪单元
◎ 跟踪方式:双轴全自动跟踪◎ 精度:±0.5° ◎ 水平回转角度:360° ◎ 俯仰角度:180°
三、含有电压表、电流表、温度表及湿度表、时钟、闹钟等
四、蓄电池容量至少10Ah、电压12V
五、环境监测模块技术指标:含有照度计、温度表、湿度表,单片机时钟系统,实现时间的显示和设置
六、8寸触摸屏显示系统状态:
◎太阳能控制器(带报警功能)
◎输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
◎输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
◎单相逆变器:输出电压、电流、功率、用电量的数据显示及动态曲线显示; 输出频率显示
◎蓄电池:电压数据显示及动态曲线显示
◎ 环境监测:温度、湿度、照度显示
◎ 光照强度动态曲线显示,自动切换量程:225Lx、2250Lx、22500Lx和225KLx(225000Lx)
七、正弦波逆变器太阳能发电逆变器模块:100w
八、太阳能控制器技术指标:(12V/24V自动切换系统)
1. 具有过充、过放、短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制各种保护均不损坏器件
2. 控制方式:充电为PWM脉宽调制
控制器主要功能:
◎ 太阳能电池板工作状态(欠压、运行) ◎ 蓄电池工作状态(过充、过放、充电)
◎ 蓄电池电量指示(25%,50%,75%,100%) ◎ 输出模式设置(普通,光控,时控,光控+时控)
◎ 蓄电池充电电流,电压监测。
九、负载单元
◎ DC12V直流负载五组。(感性负载3组,阻性负载2组)
◎ AC220V交流负载四组。(感性负载1组,阻性负载3组)
◎ 0-30V、0-5A的可调恒压恒流稳压电源
◎ 可调电阻箱技术参数:阻值范围:10欧-99.99K
◎ USB接口电压输出:可为电子设备提供5V
四、可完成实验内容
实验一太阳能电池板特性实验系列
1-1、电池板开路电压测试实验
1-2、电池板短路电流测试实验
1-3、电板I-V特性测试实验
1-4、电池板最大输出功率计算实验
1-5、电池板填充因子计算实验
1-6、电池板转换效率测量实验
1-7、开路电压与相对光强的函数关系
1-8、短路电流与相对光强的函数关系
1-9、电池板P-V特性测试实验
1-10、电池板暗伏安特性测试实验
1-11、组件输出特性测试实验
1-12、串联电阻对填充因子的影响测试
1-13、并联电阻对填充因子的影响测试
1-14、电池光谱特性测试实验
1-15、电池板的串联开路电压测试实验
1-16、电池板的串联短路电流测试实验
1-17、电池板的并联开路电压测试实验
1-18、电池板的并联短路电流测试实验
1-19、负载特性测试实验
实验二太阳能自动跟踪实验系列
2-1、逐日系统原理实验
2-2、太阳光跟踪定位传感器原理实验
2-3、环境对光伏转换影响实验
2-4、跟踪控制器操作实验
2-5、太阳能光控跟踪实验
2-6、太阳能光控-时控跟踪实验
2-7、电池组件环境监测实验
实验三太阳能蓄电池控制器实验系列
3-1、太阳能蓄电池充电控制实验
3-2、控制器充放电保护实验
3-3、蓄电池电压、电流测试实验
3-4、蓄电池电量估测实验
3-5、控制电池电流流入、输出实验
3-6、控制器环境温度测量实验
3-7、控制器光控-时控输出实验
实验四太阳能应用实验系列
4-1、太阳能交、直流风扇实验
4-2、太阳能路灯实验
4-3、太阳能警示灯实验
4-4、太阳能充电器实验
4-5、太阳能可变阻抗负载实验
实验五太阳能负载实验系列
5-1、最大输出电流实验
5-2、最大输出功率实验
5-3、在不同恒压状态下电流特性
5-4、在不同恒流状态下电压特性
实验六太阳能光伏逆变器实验系列
6-1、逆变器的工作原理分析实验
6-2、输出电压、电流测试实验
6-3、最大输出功率的估算实验
6-4、过载或短路保护演示实验
6-5、输入电压防反接演示实验
6-6、输入电压范围测试实验
6-7、转换效率计算实验
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