教學(xué)用光伏發(fā)電組裝與建設(shè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、教學(xué)用光伏發(fā)電組裝與建設(shè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主要功能

1、采用實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場的傳感器，執(zhí)行結(jié)構(gòu)以及跟蹤系統(tǒng)；可以拓展安裝更大功率的光伏組件進(jìn)行光伏系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì)。
2、實(shí)驗(yàn)裝置可以自動跟蹤太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，使太陽光垂直照射到物體表面，保證跟蹤架上產(chǎn)品獲得最大太陽輻射能量，系統(tǒng)由底板、支架、減速電機(jī)，控制器，電源等部分組成。
3、實(shí)驗(yàn)裝置按照太陽運(yùn)動軌跡方式運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)全天 8 小時(shí)自動對太陽的實(shí)時(shí)追蹤。
4、太陽能跟蹤定位傳感器在保證光照條件下實(shí)現(xiàn)對日高精度測量，并把太陽光方位信號轉(zhuǎn)換成電信號，傳輸給跟蹤控制器。
5、傳動執(zhí)行結(jié)構(gòu)采用機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用兩個(gè)小功率直流電機(jī)驅(qū)動控制實(shí)現(xiàn)水平方向 360°、俯視方向180°旋轉(zhuǎn)。
6、跟蹤控制器采用高性能微處理器為主控CPU，大容量數(shù)據(jù)存儲器，工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，防震結(jié)構(gòu)，適合在惡劣工業(yè)環(huán)境使用。
7、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用可移動臺架結(jié)構(gòu)，配有彩色鋁合金雕刻電路圖，示意圖，配備有顯示測量裝置，顯示日照指標(biāo)，系統(tǒng)運(yùn)行電壓等。
8、實(shí)驗(yàn)裝置的安裝設(shè)計(jì)，便于學(xué)生自行動手安裝調(diào)試自動跟蹤系統(tǒng)。
9、支架采用工業(yè)鋁型材設(shè)計(jì)制作，拆卸組裝方便，底部附滾輪可推至室外教學(xué)。
10、增加系統(tǒng)停機(jī)時(shí)蓄電池電量自動測量功能。
二、技術(shù)參數(shù)

1、光伏組件
采用高效單晶硅制作，整體由白板玻璃、電池片、EVA、TPT層壓而成，外加鋁型材邊框。
◆ 峰值功率：100W*4塊
◆ 最大功率電壓：17.5V
◆ 最大功率電流：5.52A
◆ 開路電壓：22V
◆ 短路電流：5.62A
◆ 機(jī)械尺寸：1100*670*28mm
2.太陽能控制器
◆ 使用單片機(jī)和專用軟件，實(shí)現(xiàn)智能控制，12/24電壓自動識別系統(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(fù)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(hù)功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護(hù)、太陽能電池組件短路保護(hù)，具有自動恢的輸出過流保護(hù)功能，輸出短路保護(hù)功能。
◆ 具有豐富的工作模式，如光控，光控＋延時(shí)，通用控制等模式。
◆ 浮充電溫度補(bǔ)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(fù)載各參數(shù)一目了然，一鍵式操作即可完成所有設(shè)置，方便直觀。
3.蓄電池（膠體免維護(hù)）
采用自放電率低、使用壽命長、深放電能力強(qiáng)、充電效率高、工作溫度范圍寬的免維護(hù)膠體蓄電池。
在獨(dú)立的光伏系統(tǒng)中，蓄電池的作用主要是儲存能量，在晚上或多云等氣候情況下，光伏陣列不能提供足夠的能量時(shí)，蓄電池供給負(fù)載，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
該系統(tǒng)所采用的蓄電池規(guī)格如下：
蓄電池電壓： 12V  一節(jié)
蓄電池容量：38Ah
外形尺寸：196*165*180mm
參考重量：12.6KG/節(jié)
3.1 放電特性
鉛酸蓄電池具有的良好的放電特性，尤其是大電流放電的特性更為*。電池放電的容量取決于放電電流，終止電壓和放電時(shí)間。
不同放電率的放電性能和終止電壓選擇如下圖：

放電時(shí)間

溫度（℃）
3.2 自放電特性
鉛酸蓄電池儲存時(shí)的自放電特性如下圖：

自放電特性
3.3 充電特性
鉛酸蓄電池要求采用限流恒壓的充電方法進(jìn)行充電。在環(huán)境度為25℃的條件下，最佳的浮充電壓為13.6±0.1V 臺X臺數(shù)，充電開始時(shí)的電流應(yīng)限制在0.25C10A的范圍內(nèi)。
恒壓充電特性(25℃)如下圖：

充電時(shí)間
在不同的環(huán)境溫度下，適宜的電池充電恒壓值可按下所示，找出整組電池的恒壓浮充電壓值(電池充電電壓X電池組中的電池臺數(shù))。
電池浮充電電壓與環(huán)境溫度的關(guān)系

4.離網(wǎng)逆變器
◆ 純正弦波輸出(失真率<4%)
◆ 輸入輸出隔離設(shè)計(jì)
◆ 能快速并行啟動電容、電感負(fù)載
◆ 三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負(fù)載水準(zhǔn)和故障情形
◆ 負(fù)載控制風(fēng)扇冷卻
◆ 過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護(hù)
◆ 輸入電壓：10-16VDC
◆ 輸出電壓：110V/220VAC 可選
◆ 輸出功率：1000W
5.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(jié)構(gòu)。DC－DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點(diǎn)使其跟蹤最大功率點(diǎn)；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(shí)獲得單位功率因數(shù)。
系統(tǒng)面板設(shè)有用來測量DC、AC相關(guān)參數(shù)的多個(gè)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。
6.二級功率搜索功能：
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(diǎn)，向最大功率點(diǎn)加大輸出功率，重啟最多為6次，然后進(jìn)入功率鎖定狀態(tài)，鎖定時(shí)ST燈長亮。
在進(jìn)行6級功率搜索程序時(shí)，所需的時(shí)間為10分鐘。
寬電壓輸入（15-62VDC）
7.二級功率變壓轉(zhuǎn)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(fù)載消耗，逆向傳輸AC電流
◆ 單向并網(wǎng)方式：直接負(fù)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）
三、教學(xué)用光伏發(fā)電組裝與建設(shè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、太陽能跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
2、太陽能光伏組件的安裝實(shí)驗(yàn)
3、太陽能逆變器、控制器的安裝實(shí)驗(yàn)
4、太陽能光伏電站現(xiàn)場參數(shù)的測量實(shí)驗(yàn)
5、太陽能跟蹤定位傳感器的安裝與測量實(shí)驗(yàn)
6、組件支架結(jié)構(gòu)安裝與測量實(shí)驗(yàn)
7、傳動執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝與測量實(shí)驗(yàn)
8、跟蹤控制器原理實(shí)驗(yàn)
四、安裝要求
1、占地面積：5平方米
2、運(yùn)行面積：8平方米