高校太阳能光伏发电综合实训装置

一、MY-PV39 太阳能光伏发电综合实训装置-应用范围：
主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训。设备由模拟太阳灯、太阳能电池板、二维跟踪机构、光伏控制器、储能蓄电池、负载、仪表及工控电脑等组成。

二、技术参数：
2.1、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。
1、 最大输出功率：4*10W
2、开路电压：21.24V（并联），4*21.24V（串联）
3、短路电流：4*0.75A（并联），0.57A（串联）
2.2、自动跟踪单元：
1、跟踪方式：双轴全自动跟踪； 精度：±0.5°
2、水平回转角度：360° ；俯仰角度：180°
3、控制器供电电源：DC 12V
4、电机供电电源：DC 12V
2.3、照度计：
1、量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自动切换量程。
2.4、含有电压表、电流表、温度表及湿度表：
1、直流电压表0-200V、直流电流表2A各两只
2、交流电压表0-500V、交流电流表5A各一只
3、温度、湿度表:温度测量范围：-50℃-+70℃  湿度测量范围：20%-90%
2.5、蓄电池容量7.2Ah、电压12V
2.6、环境监测模块技术指标：
1、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
2.7、10寸工控一体机，带触摸功能：
1、C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm双核处理器TDP 17W超低功耗处理器
2、主 板:Intel M11工控固态节能主板
3、内 存:1G DDR3 1333超高速内存,支持1333/1066MHz内存,最大可支持8GB。
4、硬 盘:24G SSD固态硬盘
5、显 卡:集成Intel  HD Graphics核心显卡,提供VGA、LVDS、双HDMI显示输出,LVDS支持双通道24bit,支持单独显示、双显复制、双显扩展。
6、声 卡:集成ALC662 6声道高保真音频控制器
7、网 卡:集成1个RTL千兆网卡,支持网络唤醒、PXE功能。
8、电 源:外置电源（100V至220V宽幅电压，全球通用）
9、显示屏:10寸LED工控屏 分辨率：1024*600
10、触摸屏:台湾军工Touchkit 4线触摸屏，透光率高；性能稳定，触摸灵敏
11、整机接口:4* USB 2.0接口,其中两个可支持USB3.0(需定制)，
12、1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45网络接口,1* Line out（绿色）,1* Mic（红色)
13、2*COM串口,1* 12V DC_JACK输入接口
系统状态：
太阳能控制器（带报警功能）：
1、输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
2、输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
3、蓄电池：电压数据显示及动态曲线显示
2.8、太阳能发电逆变器模块技术指标
1、类别：正弦波逆变器
2、输入电压：DC9.7-14.4V，
3、输出电压：AC220±5%和5V
4、欠压保护：9.6V±0.2V
5、过压保护：14.4V±0.2V
6、输出功率：100W
7、峰值功率：300W
8、输出波形:正弦波
2.9、太阳能控制器技术指标：
控制器相关参数：（12V/24V自动切换系统）
（1）具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制
（2）采用了串联式PWM充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM 高3%-6% ，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统有更长的使用寿命；同时具有高精度温度补偿
（3）欠压电压：12.0V；×2/24V
（4）超压保护：17V； ×2/24V
（5）过载、短路保护：1.25   倍额定电流60秒, 1.5倍额定电流5秒时过载保护动作, ≥3倍额定电流短路保护动作
（6）总额定充电电流：10A
（7） 浮充：13.6V；×2/24V；（维持时间：直至降到充电返回电压动作）
（8） 控制方式：充电为  PWM 脉宽调剂
控制器主要功能：
（1）太阳能电池板工作状态（欠压、运行）
（2）蓄电池工作状态（过充、过放、充电）
（3）蓄电池电量指示（25%，50%，75%，100%）
（4） 输出模式设置（普通，光控，时控）
（5） 蓄电池充电电流，电压监测。
2.10、负载单元
（1）DC12V直流负载五组。（感性负载3组，阻性负载2组）
   1）感性负载有：12V直流风扇、12V直流电机、12V蜂鸣器
   2）阻性负载有：12V交通灯、3W LED灯
（2）AC220V交流负载四组。（感性负载1组，阻性负载3组）
   1）感性负载有：220V直流风扇
   2）阻性负载：220V交通灯.220V 3WLED灯、220V28WLED灯
（3）可调稳压电源（0-12V，0-1A）。
根据要求可升级为0-30V、0-5A的可调恒压恒流稳压电源。
（4）可调电阻箱技术参数如下：
   1）阻值范围：10欧-99.99K
   2）误差范围：±1%
（5）USB接口电压输出：可为电子设备提供5V直流稳压电源。
（6）电子负载
2.11、实验室智慧用电安全控制系统功能要求
  智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。
1、智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止！
2、手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；用电数据界面能智能查找近2年用电数据，设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中远程控制智能开关的通断。
3、PC端软件：每个设备状态信息显示，具有多个子界面，具有故障分析，用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户报警定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备，可单独控制每台设备的开关！
4、后台系统：包含账号管理、设备管理、报修管理、用户管理，设备管理：①、包含监控管理：实时视频监控每个教室，可一键预览所有设备的在线和运行情况，分析设备使用率及运行时间！②、包含设备节点：可显示设备所在位置、编码名称、挂载情况、用户编辑、用户查询等。
5、报修管理：用户可进行远程报修，反应设备故障信息，编辑报修情况，后台可进行远程维护，及时跟进，以有效解决用户设备维护。
6、用户管理：可连通手机号，对账户进行一对一的安全加密，实名认证，防止账户泄密、防盗，现场数据连接云平台后台数据库管理。
三、太阳能光伏发电综合实训系统可完成的实验内容：
实验一：太阳能电池板特性实验系列：
1、太阳能电池板开路电压测试实验
2、太阳能电池板短路电流测试实验
3、太阳能电板I-V特性测试实验
4、太阳能电池板最大输出功率计算实验
5、太阳能电池板填充因子计算实验
6、太阳能电池板转换效率测量实验
7、开路电压与相对光强的函数关系实验
8、短路电流与相对光强的函数关系实验
9、太阳能电池板P-V特性测试实验
10、太阳能电池板暗伏安特性测试实验
11、太阳能组件输出特性测试实验
12、串联电阻对填充因子的影响测试实验
13、并联电阻对填充因子的影响测试实验
14、太阳能电池光谱特性测试实验
15、太阳能电池板的串联开路电压测试实验
16、太阳能电池板的串联短路电流测试实验
17、太阳能电池板的并联开路电压测试实验
18、太阳能电池板的并联短路电流测试实验
19、负载特性测试实验
实验二：太阳能自动跟踪实验系列：
1、逐日系统原理实验
2、太阳光跟踪定位传感器原理实验
3、环境对光伏转换影响实验
4、跟踪控制器操作实验
5、传动执行机构接线实训
6、太阳能光控跟踪实验
7、太阳能光控-时控跟踪实验
8、太阳能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：
1、太阳能蓄电池充电控制实验
2、控制器充放电保护实验
3、蓄电池电压、电流测试实验
4、蓄电池电量估测实验
5、控制电池电流流入、输出实验
6、控制器环境温度测量实验
7、控制器光控-时控输出实验
实验四：太阳能应用实验系列：
1、太阳能交、直流风扇实验
2、太阳能路灯实验
3、太阳能警示灯实验
4、太阳能充电器实验
5、太阳能可变阻抗负载实验
实验五：太阳能负载实验系列：
1、最大输出电流实验
2、最大输出功率实验
3、在不同恒压状态下电流特性
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：
1、逆变器的工作原理分析实验；
2、输出电压、电流测试实验；
3、最大输出功率的估算实验；
4、过载或短路保护演示实验；
5、输入电压防反接演示实验；
6、输入电压范围测试实验；
7、转换效率计算实验；
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