太阳能光伏发电实验装置
一、系统实训应用范围
太阳能光伏发电实验装置专为职高、大学、研究生及企业技工提供以太阳能发电为主题的研究与培训平台。通过电缆连接各实验系统部分,该装置既可用于演示,也可进行动手设计、安装及调试的光伏发电实训。
二、核心组件与技术参数
2.1 太阳能电池板
阵列组装形式,由4块(或更多)小型太阳能电池板组建。
并接与串接方式可选,提供大电流或大电压组网方案。
最大输出功率:4*10W。
开路电压:并联时为21.24V,串联时为4*21.24V。
短路电流:并联时为4*0.75A,串联时为0.57A。
2.2 自动跟踪单元
双轴全自动跟踪方式,精度达±0.5°。
水平回转角度:360°;俯仰角度:180°。
控制器与电机均使用DC 12V供电。
2.3 照度计
量程自动切换,涵盖0-225Lx至20K-225KLx范围。
2.4 测量仪表
直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表各两只,温度湿度表一套。
温度测量范围:-50℃至+70℃;湿度测量范围:20%至90%。
2.5 蓄电池
容量:55Ah;电压:12V。
2.6 环境监测模块
集成照度计、温度表、湿度表及单片机时钟系统。
2.7 13寸工控一体机
CPU:Intel 1037U 1.8GHz双核处理器。
主板:Intel M11工控固态节能主板。
内存:1G DDR3 1333,最大可扩展至8GB。
硬盘:24G SSD固态硬盘。
显卡:集成Intel HD Graphics核心显卡。
声卡:集成6声道高保真音频控制器。
网卡:集成RTL千兆网卡。
电源:外置宽幅电压电源。
显示屏:13寸LED工控屏,分辨率1024*600。
触摸屏:台湾军工Touchkit 4线触摸屏。
2.8 太阳能离网发电模块
波型:纯正弦波。
输入电压范围:DC9.7-14.4V。
输出电压:AC220±5%及5V。
欠压与过压保护点明确。
输出功率与峰值功率分别为100W和300W。
2.9 太阳能并网发电模块
具有DC-DC和DC-AC两级能量变换结构。
面板设有测试端口,可测量电压电流变化及波形对比。
6级功率搜索功能,确保最大功率点跟踪。
宽电压输入范围:15-32VDC。
输出功率:400W。
本系统集成了先进的二级功率变压转换技术,实现了高频双向并网与单向并网功能,为太阳能电力的实际应用提供了高效的解决方案。
在电力转换方面,本系统具备高频直接调制和AC半波合成技术,确保电力转换的稳定性和效率。双向并网方式允许直接负载消耗并逆向传输AC电流,而单向并网方式则仅支持直接负载消耗,禁止逆向传输。这种设计满足了不同应用场景的需求,提高了系统的灵活性。
此外,本系统支持多频率输出功能,可适应50Hz/60Hz的AC交流电,频率范围可达45Hz~63Hz。同时,系统可以直接连接到太阳能电池板,无需额外连接电池,简化了安装和使用流程。
在太阳能控制器方面,本系统采用了12V/24V自动切换系统,具备过充、过放、电子短路、过载保护以及独特的防反接保护等全自动控制功能。此外,控制器还采用了串联式PWM充电主电路技术,降低了充电回路的电压损失,提高了充电效率。同时,控制器还具备高精度温度补偿功能,确保系统在各种环境下都能稳定运行。
在控制器的主要功能方面,本系统可以监测太阳能电池板的工作状态、蓄电池的工作状态以及蓄电池电量指示。此外,还可以设置输出模式(普通、光控、时控)以及监测蓄电池的充电电流和电压。
在负载单元方面,本系统提供了丰富的负载类型,包括DC12V直流负载和AC220V交流负载。这些负载可以模拟实际应用场景中的不同负载情况,为实验提供了更加真实的环境。
在实验内容方面,本系统涵盖了太阳能电池板特性、太阳能自动跟踪、太阳能蓄电池控制器及太阳能应用等多个方面的实验。这些实验不仅有助于深入理解太阳能电力的基本原理和特性,还能为实际应用提供有力的技术支持和参考。