一、產(chǎn)品概述
本風(fēng)光互補(bǔ)離(并)風(fēng)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)產(chǎn)品是集于太陽(yáng)能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)�？赏瓿娠L(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及教學(xué)演示。
主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽(yáng)能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)�？梢詭椭鷮W(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站整個(gè)系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實(shí)際應(yīng)用技能。
1.2產(chǎn)品特點(diǎn)
系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集成了室內(nèi)溫/濕度，風(fēng)速、風(fēng)向等測(cè)量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對(duì)蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
系統(tǒng)同步電源，采用日本三菱IGBT模塊（IPM）組裝。具有高功率因數(shù)輸出。
系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)。
系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流220V純正弦波交流電能。
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實(shí)訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動(dòng)，使用簡(jiǎn)便、無噪音、無污染。
系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能工控一體計(jì)算機(jī)，可監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、將運(yùn)行數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存或打印
二、技術(shù)參數(shù)
2.1、太陽(yáng)能電池板
太陽(yáng)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(yáng)能電池板組建，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板的并接方式和串接方式，進(jìn)而提供大電流或大電壓的兩種太陽(yáng)能電池板組網(wǎng)方式。
電池板：?jiǎn)尉Ч?多晶硅
最大輸出功率：4*10W
開路電壓：21.24V（并聯(lián)），4*21.24V（串聯(lián)）
短路電流：4*0.75A（并聯(lián)），0.57A（串聯(lián)）
2.2、自動(dòng)跟蹤單元
跟蹤方式：雙軸全自動(dòng)跟蹤； 精度：±0.5°
水平回轉(zhuǎn)角度：360° ；俯仰角度：180°
控制器供電電源：DC 12V
電機(jī)供電電源：DC 12V
模擬太陽(yáng)燈：飛利浦Q135/500W
2.3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)
額定功率：300(W)
額定電壓：12/24(V)
額定電流：33.3/16.7（A）
風(fēng)輪直徑：1.65(m)
啟動(dòng)風(fēng)速：1.5(m/s)
額定風(fēng)速：9.6(m/s)
安全風(fēng)速：35(m/s)
工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)
風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時(shí)針
風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料
電機(jī)材料：鋁合金
2.4、模擬風(fēng)洞模塊
風(fēng)量：32073 mз/h
風(fēng)壓：388Pa
轉(zhuǎn)速：1440 r/min
功率：5.5kW
可調(diào)風(fēng)速：0～13級(jí)連續(xù)可
2.5、風(fēng)光互補(bǔ)控制器規(guī)格
工作電壓：12/24VDC訂貨前確認(rèn)
充電功率Pmax ：1000W
光伏功率Pmax ：350W
風(fēng)機(jī)功率Pmax ：550W
充電方式：PWM脈寬調(diào)制
充電最大電流 35A
過放保護(hù)電壓 11V
過放恢復(fù)電壓 12.6V
輸出保護(hù)電壓 16V
卸載開始電壓（出廠值）15.5V
卸載開始電流（出廠值） 15A
控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開關(guān)功能；
負(fù)載為100W以下的12V/24V直流負(fù)載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時(shí)輸出（光控開、光控關(guān)，定時(shí)開、定時(shí)關(guān)，）。
2.6、離網(wǎng)逆變電源
直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選
額定蔬出功率：300W/功率根據(jù)客戶要求訂制
輸出電壓：110/220VAC
輸出波形：純正弦波
輸出頻率：50Hz
工作效率：85%
功率因數(shù)：>0.88
波形失真率≤5%
工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
相對(duì)濕度：﹤90﹪（25℃）
保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)
2.7、同步并網(wǎng)逆變電源
AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
并網(wǎng)輸出功率：400W
輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
相 位 差： <1%
孤島效應(yīng)保護(hù)： VAC;f AC
輸出短路保護(hù)： 限流
顯示方式： LED
待機(jī)功耗： <2W
夜間功耗： <1W
環(huán)境溫度范圍： -25 ℃～60℃
環(huán)境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)
2.8、測(cè)風(fēng)系統(tǒng)
測(cè)量范圍 風(fēng)速：0～60m/s 風(fēng)向：0～360°
精 度 ±0.1m/s ± 3°
工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供電。
記錄間隔： 1分鐘～240分鐘連續(xù)可設(shè)置
內(nèi)部存儲(chǔ)： 4M bit
通訊接口： RS-232/485/USB通訊
環(huán)境溫度： -40℃～50℃
轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)顯示（室內(nèi)）
2.9、照度計(jì)
量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動(dòng)切換量程。
2.10、數(shù)字電壓、電流、功率因數(shù)表、溫濕度表
直流電壓表：0-200V×3只
交流電流表：5A×1只
交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只
交流電能計(jì)量模塊：電參數(shù)測(cè)量、運(yùn)行時(shí)間、超載報(bào)警、功率報(bào)警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存
溫度、濕度表:溫度測(cè)量范圍：-50℃-+70℃ 濕度測(cè)量范圍：20%-90%
2.11、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 2只
2.12、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊技術(shù)指標(biāo)
含有照度計(jì)、溫度表、濕度表，單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示
2.13、10寸工控一體機(jī)，帶觸摸功能
C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板
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。
硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤
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(dú)顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴(kuò)展。
聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
網(wǎng) 卡:集成1個(gè)RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)喚醒、PXE功能。
電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）
顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600
觸摸屏:臺(tái)灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏
整機(jī)接口:4* USB 2.0接口,其中兩個(gè)可支持USB3.0(需定制)，
1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)
2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口
系統(tǒng)狀態(tài)：
太陽(yáng)能控制器（帶報(bào)警功能）：
輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示
輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示
蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示
2.14、負(fù)載單元
（1）DC12V直流負(fù)載五組。（感性負(fù)載3組，阻性負(fù)載2組）
1）感性負(fù)載有：12V直流風(fēng)扇、12V直流電機(jī)、12V蜂鳴器
2）阻性負(fù)載有：12V交通燈、3W LED燈
（2）AC220V交流負(fù)載四組。（感性負(fù)載1組，阻性負(fù)載3組）
1）感性負(fù)載有：220V直流風(fēng)扇
2）阻性負(fù)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(jí)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(shù)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(shè)備提供5V直流穩(wěn)壓電源。
（6）電子負(fù)載
（7）液晶電視，實(shí)驗(yàn)臺(tái)配置17寸寬屏液晶電視，供實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)及他用。
三、可完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)一 太陽(yáng)能電池板特性實(shí)驗(yàn)系列
1-1、太陽(yáng)能電池板開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-2、太陽(yáng)能電池板短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-3、太陽(yáng)能電板I-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-4、太陽(yáng)能電池板最大輸出功率計(jì)算實(shí)驗(yàn)
1-5、太陽(yáng)能電池板填充因子計(jì)算實(shí)驗(yàn)
1-6、太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換效率測(cè)量實(shí)驗(yàn)
1-7、開路電壓與相對(duì)光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)
1-8、短路電流與相對(duì)光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)
1-9、太陽(yáng)能電池板P-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-10、太陽(yáng)能電池板暗伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-11、太陽(yáng)能組件輸出特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-12、串聯(lián)電阻對(duì)填充因子的影響測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-13、并聯(lián)電阻對(duì)填充因子的影響測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-14、太陽(yáng)能電池光譜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-15、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-16、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-17、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-18、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)
1-19、負(fù)載特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤實(shí)驗(yàn)系列
2-1、逐日系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)
2-2、太陽(yáng)光跟蹤定位傳感器原理實(shí)驗(yàn)
2-3、環(huán)境對(duì)光伏轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn)
2-4、跟蹤控制器操作實(shí)驗(yàn)
2-5、傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接線實(shí)訓(xùn)
2-6、太陽(yáng)能光控跟蹤實(shí)驗(yàn)
2-7、太陽(yáng)能光控-時(shí)控跟蹤實(shí)驗(yàn)
2-8、太陽(yáng)能電池組件環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三 太陽(yáng)能蓄電池控制器實(shí)驗(yàn)系列
3-1、太陽(yáng)能蓄電池充電控制實(shí)驗(yàn)
3-2、控制器充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)
3-3、蓄電池電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)
3-4、蓄電池電量估測(cè)實(shí)驗(yàn)
3-5、控制電池電流流入、輸出實(shí)驗(yàn)
3-6、控制器環(huán)境溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)
3-7、控制器光控-時(shí)控輸出實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四 太陽(yáng)能應(yīng)用實(shí)驗(yàn)系列
4-1、太陽(yáng)能交、直流風(fēng)扇實(shí)驗(yàn)
4-2、太陽(yáng)能路燈實(shí)驗(yàn)
4-3、太陽(yáng)能警示燈實(shí)驗(yàn)
4-4、太陽(yáng)能充電器實(shí)驗(yàn)
4-5、太陽(yáng)能可變阻抗負(fù)載實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)五 太陽(yáng)能負(fù)載實(shí)驗(yàn)系列
5-1、最大輸出電流實(shí)驗(yàn)
5-2、最大輸出功率實(shí)驗(yàn)
5-3、在不同恒壓狀態(tài)下電流特性
5-4、在不同恒流狀態(tài)下電壓特性
實(shí)驗(yàn)六 太陽(yáng)能光伏逆變器實(shí)驗(yàn)系列
6-1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；
6-2、輸出電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)；
6-3、最大輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；
6-4、過載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；
6-5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗(yàn)；
6-6、輸入電壓范圍測(cè)試實(shí)驗(yàn)；
6-7、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；
實(shí)驗(yàn)七 風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程與風(fēng)能量變換演示實(shí)驗(yàn)
7-1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實(shí)驗(yàn)
7-2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
7-3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)
7-4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)
7-5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)
7-6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)
7-7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗(yàn)
7-8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實(shí)驗(yàn)
7-9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實(shí)驗(yàn)
7-10、變頻器調(diào)速實(shí)驗(yàn)
四、系統(tǒng)基本配置
| 序號(hào) | 名稱 | 主要技術(shù)指標(biāo) | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
| 1 | 風(fēng)力發(fā)電機(jī) | 三葉片，風(fēng)能利用系數(shù)0.32，額定輸出電壓12VAC，額定輸出功率400W | 1 | 臺(tái) | |
| 2 | 風(fēng)速傳感器 | 輸入電壓5V 碼盤結(jié)構(gòu)輸出 | 1 | 只 | |
| 3 | 風(fēng)向傳感器 | 輸入電壓5V 電壓值輸出 | 1 | 只 | |
| 4 | 鼓風(fēng)機(jī) | 額定功率5.5KW,額定電壓380V額定轉(zhuǎn)速1440r/min | 1 | 臺(tái) | |
| 5 | 太陽(yáng)能電池板 |
工作功率10W，工作電壓17.5V， 工作電流0.65A光照強(qiáng)度AM1.5 1000W/M2 T 25℃ |
4 | 塊 | |
| 6 | 智能電壓表 | DC 0-200V | 2 | 只 | |
| 7 | 智能電流表 | 顯示DC 20A | 2 | 只 | |
| 8 | 電能計(jì)量模塊 |
電參數(shù)測(cè)量、運(yùn)行時(shí)間、超載報(bào)警 功率報(bào)警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存 |
2 | 只 | |
| 9 | 風(fēng)速風(fēng)向儀 |
風(fēng)速：0～45m ±0.3m/s 風(fēng)向：0～360°±3° 通訊：RS232，RS485，USB |
1 | 套 | |
| 10 | 風(fēng)光互補(bǔ)控制器 | 帶監(jiān)控功能 | 1 | 臺(tái) | |
| 11 | 電源逆變器 | 輸入電壓12VDC 輸出電壓220VAC 額定功率300W | 1 | 臺(tái) | |
| 12 | 開關(guān)電源 | 輸出電壓12V 輸出電流10A | 1 | 只 | |
| 13 | 模擬太陽(yáng)燈 | 500W 250VAC 50HZ/60HZ | 5 | 套 | |
| 14 | 直流感性負(fù)載 | 風(fēng)扇、電機(jī)、蜂鳴器 電壓12V | 1 | 套 | |
| 15 | 直流阻性負(fù)載 | 交通燈、LED燈、電阻箱 電壓12V | 1 | 套 | |
| 16 | 交流感性負(fù)載 | 風(fēng)扇 電壓AC220V | 1 | 套 | |
| 17 | 交流阻性負(fù)載 |
LED燈 路燈模組 交通燈 電壓AC220V |
1 | 套 | |
| 18 | 變頻器 | 額定功率5.5KW 額定電壓380VAC | 1 | 臺(tái) | |
| 19 | 光電傳感器 | 8 ～ 36V | 1 | 只 | |
| 20 | 直流減速電機(jī) | 12V | 1 | 只 | |
| 21 | 時(shí)間、溫度模塊 |
-20～+100℃ 時(shí)間、溫度、濕度、鬧鐘 |
1 | 只 | |
| 22 | 工控一體機(jī) | Intel® 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W 超低功耗處理器、1G DDR3 1333超高速內(nèi)存 | 1 | 臺(tái) | |
| 23 | 船型開關(guān) | 5 | 只 | ||
| 24 | 按 鈕 | 3 | 只 | ||
| 25 | 儲(chǔ)能蓄電池 | 12V 55AH | 2 | 只 | |
| 26 | 控制柜、監(jiān)控柜 | 700mm*600mm*1750mm | 2 | 臺(tái) | 凈尺寸 |