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風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺

一、概述
MY-F500E 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺集成風(fēng)力、光伏互補(bǔ)發(fā)電為一體的教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)�？赏瓿娠L(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電基站的充放電及逆變電源方面實(shí)驗(yàn)及教學(xué)演示。可以幫助學(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。主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。可以幫助學(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。
二、主要特點(diǎn)：
1、系統(tǒng)采用立式結(jié)構(gòu)，面板采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)孔板，實(shí)驗(yàn)?zāi)K暴露在外，較強(qiáng)的臨場感、可快速讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入學(xué)習(xí)角色，集成了風(fēng)速測量報(bào)警系統(tǒng)，閉環(huán)的控制方式讓使用者操作起來更人性化。
2、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)采用16位高性能MCU，對蓄電池充、放電和風(fēng)機(jī)剎車進(jìn)行全智能化的控制。
3、離網(wǎng)逆變模塊boot前端采用8位MCU驅(qū)動控制，前后橋輸出采用進(jìn)口MOS場效應(yīng)管使性能更穩(wěn)定�？梢詾閷W(xué)習(xí)過程中提供穩(wěn)定的220V純正弦波交流電能。
4、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
三、設(shè)備組成：
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主要由光源模擬控制系統(tǒng)、模擬風(fēng)場系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)速、風(fēng)向檢測裝置，風(fēng)光互補(bǔ)充放電管理系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變與負(fù)載系統(tǒng)。
四、技術(shù)參數(shù)：
1、太陽能電池板：
光伏組件方陣：由太陽電池組件（也稱光伏電池組件）按照系統(tǒng)需求串、并聯(lián)而成，在太陽光照射下將太陽能轉(zhuǎn)換成電能輸出，它是太陽能光伏系統(tǒng)的核心部件。
系統(tǒng)主要采用2塊（10W單晶硅1塊，20W多晶硅1塊）小型太陽能電池板組建，可實(shí)現(xiàn)太陽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能電池板組網(wǎng)方式。
1#電池板
1）電池板：單晶硅
2）最大輸出功率：10W
3）開路電壓：21.24V
4）短路電流：0.58A
2#電池板：
1）電池板：多晶硅
2）最大輸出功率：20W
3）開路電壓：21.24V
4）短路電流：1.17A
2、投射燈（模擬太陽燈）
1）電壓：220V
2）頻率：50Hz
3）最大功率：200W
4）電流：0.9A
3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)
1）額定功率：300(W)
2）額定電壓：12(V)
3）額定電流：22.5（A）
4）風(fēng)輪直徑：1.52(m)
4）啟動風(fēng)速：2.5(m/s)
5）額定風(fēng)速：9.6(m/s)
6）安全風(fēng)速：35(m/s)
7）工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)
8）風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時(shí)針
9）風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
10）風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料
4、模擬風(fēng)洞模塊（鼓風(fēng)機(jī)）
1）風(fēng)量：10000 mз/h
2）風(fēng)壓：215Pa
3）轉(zhuǎn)速：1440 r/min
4）電壓：220V
5）頻率：50Hz
6）功率：0.75kW
7）可調(diào)風(fēng)速：0～13級連續(xù)可調(diào)
5、風(fēng)光互補(bǔ)控制器規(guī)格：
1）工作電壓：12VDC
2）充電功率Pmax ：650W
3）光伏功率Pmax ：100W
4）風(fēng)機(jī)功率Pmax ：550W
5）充電方式：PWM脈寬調(diào)制
6）充電最大電流 35A
7）過放保護(hù)電壓 11V
8）過放恢復(fù)電壓 12.6V
9）輸出保護(hù)電壓 16V
10）卸載開始電壓（出廠值）15.5V
11）卸載開始電流（出廠值） 15A
12）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；
13）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)，）。
6、離網(wǎng)逆變電源：
1）直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選
2）額定蔬出功率：300W
3）輸出電壓：110/220VAC
4）輸出波形：純正弦波
5）輸出頻率：50Hz
6）工作效率：85%
7）功率因數(shù)：>0.88
8）波形失真率≤5%
9）工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
10）相對濕度：﹤90﹪（25℃）
11）保護(hù)功能：短路、過熱、過載保護(hù)
7、測風(fēng)系統(tǒng)：
1）測量范圍：風(fēng)速：0～60m/s
2）精度：±0.1m/s
3）工作電源：AC 220V±20%
4）環(huán)境溫度： -40℃～50℃
8、數(shù)字電壓表：
1）光電池電壓表：0-200V×1只
2）負(fù)載電壓表：0-200V×1只
3）逆變電能計(jì)量模塊：電參數(shù)測量、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
4）溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃ 濕度測量范圍：20%-90%
9、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 1只
10、負(fù)載單元（選配出口型無此項(xiàng)）
（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
五、主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：
實(shí)驗(yàn)一基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)
2、風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)
3、光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)
4、風(fēng)光互補(bǔ)控制器實(shí)驗(yàn)
5、蓄電池充放電實(shí)驗(yàn)
6、離網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二太陽能電池板特性實(shí)驗(yàn)系列
1、太陽能電池板開路電壓測試實(shí)驗(yàn)
2、太陽能電池板短路電流測試實(shí)驗(yàn)
3、太陽能電板I-V特性測試實(shí)驗(yàn)
4、太陽能電池板最大輸出功率計(jì)算實(shí)驗(yàn)
5、太陽能電池板填充因子計(jì)算實(shí)驗(yàn)
6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實(shí)驗(yàn)
7、開路電壓與相對光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)
8、短路電流與相對光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)
9、太陽能電池板P-V特性測試實(shí)驗(yàn)
10、太陽能電池板暗伏安特性測試實(shí)驗(yàn)
11、太陽能組件輸出特性測試實(shí)驗(yàn)
12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實(shí)驗(yàn)
13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實(shí)驗(yàn)
14、太陽能電池光譜特性測試實(shí)驗(yàn)
15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實(shí)驗(yàn)
16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實(shí)驗(yàn)
17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實(shí)驗(yàn)
18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三太陽能蓄電池控制器實(shí)驗(yàn)系列
1、太陽能蓄電池充電控制實(shí)驗(yàn)
2、控制器充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)
3、蓄電池電壓、電流測試實(shí)驗(yàn)
4、蓄電池電量估測實(shí)驗(yàn)
5、控制電池電流流入、輸出實(shí)驗(yàn)
6、控制器環(huán)境溫度測量實(shí)驗(yàn)
7、控制器光控-時(shí)控輸出實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四太陽能光伏逆變器實(shí)驗(yàn)系列
1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；
2、輸出電壓、電流測試實(shí)驗(yàn)；
3、最大輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；
4、過載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；
5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗(yàn)；
6、輸入電壓范圍測試實(shí)驗(yàn)；
7、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；
實(shí)驗(yàn)五風(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)
1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實(shí)驗(yàn)
2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)
4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)
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)
6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)
7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗(yàn)
8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實(shí)驗(yàn)
9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實(shí)驗(yàn)
10、鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)
六、系統(tǒng)基本配置：

序號	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300W	1	臺
2	風(fēng)速傳感器	輸入電壓5V 碼盤結(jié)構(gòu)輸出	1	只
3	鼓風(fēng)機(jī)	額定功率0.75KW,額定電壓220V額定轉(zhuǎn)速1440r/min	1	臺
4	單晶硅太陽能電池板	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℃	1	塊
5	多晶硅太陽能電池板	工作功率20W，工作電壓17.5V，工作電流0.65A光照強(qiáng)度AM1.5 1000W/M2 T 25℃	1	塊
6	智能電壓表	測量范圍DC 0-200V 供電：AC9V	2	只
7	逆變電能計(jì)量模塊	電參數(shù)測量、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	1	只
8	風(fēng)光互補(bǔ)控制器	充電、放電管理、輸出模式管理	1	臺
9	電源逆變器	輸入電壓12VDC 輸出電壓220VAC 額定功率300W	1	臺
10	模擬太陽燈	100W 220VAC 50HZ/60HZ	2	套	投射燈
11	直流感性負(fù)載	風(fēng)扇、電機(jī)、蜂鳴器電壓12V		套
12	直流阻性負(fù)載	交通燈、LED燈、電阻箱電壓12V		套
13	交流感性負(fù)載	17寸寬屏液晶電視機(jī) 電壓AC220V	1	套
14	鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置	額定功率5.0KW 額定電壓220VAC	1	只
15	儲能蓄電池	12V 55AH	1	只

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