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該實驗平臺應由太陽能電池組件、自動跟蹤系統(tǒng)、模擬光源蓄電池組件、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、太陽能控制器、太陽能發(fā)電逆變系統(tǒng)、太陽能應用負載系統(tǒng)組成,各系統(tǒng)采用模塊化設計。
該實驗平臺應由太陽能電池組件、自動跟蹤系統(tǒng)、模擬光源蓄電池組件、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、太陽能控制器、太陽能發(fā)電逆變系統(tǒng)、太陽能應用負載系統(tǒng)組成,各系統(tǒng)采用模塊化設計。
(1)自動跟蹤逐日系統(tǒng),采用光強自動跟蹤控制和手動控制兩種控制方式,實現(xiàn)太陽能電池板全自動跟蹤。
(2)太陽能跟蹤系統(tǒng)開放化,提供各種實訓,加強學生動手能力。
(3)太陽能電池板工作環(huán)境監(jiān)控,更接近實際工業(yè)級運用中太陽能電池板的使用。
(4)采用多塊工業(yè)級太陽能電池板,可進行串、并聯(lián)組合,模仿KW級光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池板系統(tǒng)組建。
(5)太陽能路燈是目前光伏最為廣泛的應用,專門設計高效LED節(jié)能路燈,可直接用于實驗室夜間照明。
(6)全套整體結構采用工業(yè)鋁型材和雙面白高密度板設計。
(7)產(chǎn)品面板采用環(huán)氧樹脂面板制作,防止長時間變形。
1、太陽能電池板
太陽能電池板采用陣列組裝形式,主要采用4塊(或更多)小型太陽能電池板組建,可實現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式,進而提供大電流或大電壓的兩種太陽能電池板組網(wǎng)方式。
◎ 最大輸出功率:4*10W。
2、自動跟蹤單元
◎ 跟蹤方式:雙軸全自動跟蹤;
◎ 精度:±0.5°;
◎ 水平回轉(zhuǎn)角度:360°;
◎ 俯仰角度:180°。
3、含有電壓表、電流表、溫度表及濕度表、時鐘、鬧鐘等。
4、蓄電池容量至少10Ah、電壓12V。
5、環(huán)境監(jiān)測模塊技術指標:含有照度計、溫度表、濕度表,單片機時鐘系統(tǒng),實現(xiàn)時間的顯示和設置。
6、8寸觸摸屏顯示系統(tǒng)狀態(tài):
◎太陽能控制器(帶報警功能);
◎輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示;
◎輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示;
◎單相逆變器:輸出電壓、電流、功率、用電量的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示; 輸出頻率顯示;
◎蓄電池:電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示;
◎ 環(huán)境監(jiān)測:溫度、濕度、照度顯示;
◎ 光照強度動態(tài)曲線顯示,自動切換量程:225Lx、2250Lx、22500Lx和225KLx(225000Lx)。
7、正弦波逆變器太陽能發(fā)電逆變器模塊:100w。
8、太陽能控制器技術指標:(12V/24V自動切換系統(tǒng))。
a. 具有過充、過放、短路、過載保護、獨特的防反接保護等全自動控制各種保護均不損壞器件;
b. 控制方式:充電為PWM脈寬調(diào)制。
9、控制器主要功能:
◎ 太陽能電池板工作狀態(tài)(欠壓、運行);
◎ 蓄電池工作狀態(tài)(過充、過放、充電);
◎ 蓄電池電量指示(25%,50%,75%,100%);
◎ 輸出模式設置(普通,光控,時控,光控+時控);
◎ 蓄電池充電電流,電壓監(jiān)測。
10、負載單元
◎ DC12V直流負載五組。(感性負載3組,阻性負載2組);
◎ AC220V交流負載四組。(感性負載1組,阻性負載3組);
◎ 0-30V、0-5A的可調(diào)恒壓恒流穩(wěn)壓電源;
◎ 可調(diào)電阻箱技術參數(shù):阻值范圍:10歐-99.99K;
◎ USB接口電壓輸出:可為電子設備提供5V。
實驗一太陽能電池板特性實驗系列
1-1、電池板開路電壓測試實驗
1-2、電池板短路電流測試實驗
1-3、電板I-V特性測試實驗
1-4、電池板最大輸出功率計算實驗
1-5、電池板填充因子計算實驗
1-6、電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗
1-7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關系
1-8、短路電流與相對光強的函數(shù)關系
1-9、電池板P-V特性測試實驗
1-10、電池板暗伏安特性測試實驗
1-11、組件輸出特性測試實驗
1-12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試
1-13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試
1-14、電池光譜特性測試實驗
1-15、電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
1-16、電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
1-17、電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
1-18、電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
1-19、負載特性測試實驗
實驗二太陽能自動跟蹤實驗系列
2-1、逐日系統(tǒng)原理實驗
2-2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗
2-3、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
2-4、跟蹤控制器操作實驗
2-5、太陽能光控跟蹤實驗
2-6、太陽能光控-時控跟蹤實驗
2-7、電池組件環(huán)境監(jiān)測實驗
實驗三太陽能蓄電池控制器實驗系列
3-1、太陽能蓄電池充電控制實驗
3-2、控制器充放電保護實驗
3-3、蓄電池電壓、電流測試實驗
3-4、蓄電池電量估測實驗
3-5、控制電池電流流入、輸出實驗
3-6、控制器環(huán)境溫度測量實驗
3-7、控制器光控-時控輸出實驗
實驗四太陽能應用實驗系列
4-1、太陽能交、直流風扇實驗
4-2、太陽能路燈實驗
4-3、太陽能警示燈實驗
4-4、太陽能充電器實驗
4-5、太陽能可變阻抗負載實驗
實驗五太陽能負載實驗系列
5-1、最大輸出電流實驗
5-2、最大輸出功率實驗
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
實驗六太陽能光伏逆變器實驗系列
6-1、逆變器的工作原理分析實驗
6-2、輸出電壓、電流測試實驗
6-3、最大輸出功率的估算實驗
6-4、過載或短路保護演示實驗
6-5、輸入電壓防反接演示實驗
6-6、輸入電壓范圍測試實驗
6-7、轉(zhuǎn)換效率計算實驗