重庆理工大学风光互补发电实训平台

抗战烽火淬炼，兵工血脉浸润。重庆理工大学诞生于1940年，前身是国民政府兵工署第11技工学校（对外化名“士继公学”），曾是享誉国内的“兵工七子”之一，现为重庆市重点建设高校、重庆市高水平新工科建设高校。

学校坐落于重庆市，共有花溪、两江、杨家坪等3个校区，校舍建筑面积103万平方米，拥有全日制本科生、研究生、留学生等3万余人。由华南理工大学何镜堂院士团队设计的花溪主校区建筑群婉约典雅，景观山水交融，获得教育部优秀规划设计一等奖，获评为“重庆市十佳园林式单位”“重庆冬季最美大学校园”等荣誉。

学校坚持立德树人，面向和服务国家及地方经济社会发展，建立了理、工、文、管、经、法、医、艺等协调发展的多学科专业体系，拥有“十四五”重庆市重点学科14个，设有一级学科硕士学位授权点15个（覆盖二级学科硕士学位授权点46个）、硕士专业学位授权类别12个，工程学、材料科学等学科位列ESI全球排名前1%。学校设有本科专业67个，其中，国家级一流本科专业建设点11个、特色专业4个、综合改革试点专业2个，建有教育部首批现代产业学院以及国家级虚拟教研室、实验教学示范中心、示范性虚拟仿真实验教学项目、大学生校外实践教育基地等。

学校坚持人才强校，建有重庆市人才管理改革试验区、重庆市博士后科研工作站、重庆市院士专家工作站和重庆市海智工作站等4个省部级人才平台，拥有全国模范教师、百千万人才工程国家级人选、国家有突出贡献的中青年专家、国家杰出青年科学基金获得者以及重庆英才等省部级以上优秀人才300余人次，先后获得“重庆市海外留学人员先进工作集体”“全市人才工作先进集体”等多项荣誉。

学校坚持创新服务发展，建有高端装备技术教育部省部共建协同创新中心等省部级以上科技创新平台45个，建有国家大学科技园等多个科技服务平台，是教育部首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、国家知识产权试点高校。近年来，学校获得国家科学技术进步奖4项、国家技术发明奖1项，中国专利金奖1项、优秀奖1项，省（部）级奖励155项；累计承担包括国家重点研发计划项目、国家杰出青年科学基金项目等省部级以上重大重点科研项目2400多项，获得国际发明专利授权5项、公开专利1000余项，创办高水平中英文期刊6种，打造了亚洲人工智能技术大会等多项行业品牌会议。以纳米时栅精密位移测量理论及技术为标志的一批创新成果达到国际、国内领先水平，解决了国家重大需求，中国通用技术集团重庆数控机床研究院等3个项目入驻中国西部（重庆）科学城，纳米时栅相关技术相关成果先后亮相国家“十三五”科技创新成就展、“奋进新时代”主题成就展。

学校坚持开放办学，与美国、英国、俄罗斯、韩国、日本等20多个国家和地区的45所高校和科研机构开展了多形式、深层次、宽领域的合作交流，是“一带一路”中波大学联盟与中芬应用科技大学校长联盟等国际联盟组织成员高校。学校坚持产学研用深度融合发展，与国内多个市（区）县建立了校地合作关系，与北京理工大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、中国兵器科学研究院等多家国内知名高校和科研院所建立了战略合作伙伴关系，与兵器装备集团、兵器工业集团、中国通用、长安、华为、中兴等多家国内知名企业开展紧密合作，共建联合实验室、研究中心24个。

八十余载风雨，八十余载辉煌。学校累计为国家培养输送10余万名优秀人才，曾荣获“全国先进基层党组织”“全国毕业生就业典型经验高校50强”“重庆市文明校园”等多项办学育人荣誉，被誉为“重庆近年来发展最快、变化最大、最引人瞩目的高校之一”。原中共中央政治局常委、国务院副总理李岚清在《教育访谈录》一书中评价学校“抓住了强项、办出了特色、办出了水平”。

当前，重理工人正秉承“明德笃行，自强日新”的校训和 “自强不息，求实创新”的大学精神，赓续首任校长李承干先生“值得吾人尽力而为者，唯有教育”的办学情怀，努力建设国内外知名的高水平应用研究型大学。

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风光互补发电实训平台

产品介绍

DB-TYN11 风光互补发电实训平台

一、产品概述
在当今世界，电已经成为人们日常生活中最常用的动力来源，人们对电的依赖也越来越强，在远离电网的地区，独立供电系统就成为人们最需要的电源。部队的边防哨所、邮电通讯的中继站、公里和铁路的信号灯、地质勘探和野外考察的工作站、偏远的农牧民等。随着人们生活水平的不断提高和技术进步，我们需要优美舒适的生活环境，所以太阳能、风能等清洁能源是我们最好的选择。
风光互补发电实训平台是集于太阳能发电及风力发电为一体的新型教学演示实验系统。可完成风力发电和太阳能发电及基站的供电及离网逆变电源系统集成的相关实验及教学演示。

1.1 系统主要应用范围
本产品集成风力、光伏互补发电为一体的教学实验、实训系统。可完成风力发电和太阳能发电基站的充放电及逆变电源方面实验及教学演示。可以帮助学生，进一步理解风光互补发电站整个系统的原理学习并探讨工程实际应用技能。
主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训。可以帮助学生，进一步理解风光互补发电站整个系统的原理学习并探讨工程实际应用技能。
1.2 系统主要特点
 系统采用立式结构，面板采用标准网孔板，实验模块完全暴露在外，较强的临场感、可快速让学习者进入学习角色，集成了风速测量报警系统，完全闭环的控制方式让使用者操作起来更人性化。
 风光互补发电控制系统采用16位高性能MCU，对蓄电池充、放电和风机刹车进行全智能化的控制。
 离网逆变模块boot前端采用8位MCU驱动控制，前后桥输出采用进口MOS场效应管使性能更稳定。可以为学习过程中提供稳定的220V纯正弦波交流电能。
 风光互补发电实训系统，可以让学生自行拆装移动，使用简便、无噪音、无污染。
1.3、设备组成
风光互补发电实训系统主要由光源模拟控制系统、模拟风场系统，风力发电机，风速、风向检测装置，风光互补充放电管理系统、离网逆变与负载系统。
二、技术参数
2.1、太阳能电池板
光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。
系统主要采用2块（10W单晶硅1块，20W多晶硅1块）小型太阳能电池板组建，可实现太阳能电池板的并接方式和串接方式，进而提供大电流或大电压的两种太阳能电池板组网方式。
1#电池板
 电池板：单晶硅
 最大输出功率：10W
 开路电压：21.24V
 短路电流：0.58A
2#电池板
 电池板：多晶硅
 最大输出功率：20W
 开路电压：21.24V
 短路电流：1.17A
2.2、投射灯（模拟太阳灯）
 电压：220V
 频率：50Hz
 最大功率：200W
 电流：0.9A
2.3、风力发电机
 额定功率：300(W)
 额定电压：12(V)
 额定电流：22.5（A）
 风轮直径：1.52(m)
 启动风速：2.5(m/s)
 额定风速：9.6(m/s)
 安全风速：35(m/s)
 工作形式：永磁同步发电机
 风叶旋转方向：顺时针
 风叶数量：3（片）
 风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料
2.4、模拟风洞模块（鼓风机）
 风量：10000 mз/h
 风压：215Pa
 转速：1440 r/min
 电压：220V
 频率：50Hz
 功率：0.75kW
 可调风速：0～13级连续可调
2.5、风光互补控制器规格
 工作电压：12VDC
 充电功率Pmax ：650W
 光伏功率Pmax ：100W
 风机功率Pmax ：550W
 充电方式：PWM脉宽调制
 充电最大电流 35A
 过放保护电压 11V
 过放恢复电压 12.6V
 输出保护电压 16V
 卸载开始电压（出厂值）15.5V
 卸载开始电流（出厂值） 15A
 控制器设有蓄电池过充、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过电压保护、夜间防反充电保护、输出短路保护、电池接反保护、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿、光控开关功能；
 负载为100W以下的12V/24V直流负载，控制单元一通道为常开输出，另一通道为多类定时输出（光控开、光控关，定时开、定时关，）。
   2.6、离网逆变电源
 直流输入电压：9～16VDC 电压可选
 额定蔬出功率：300W
 输出电压：110/220VAC
 输出波形：纯正弦波
 输出频率：50Hz
 工作效率：85%
 功率因数：>0.88
 波形失真率≤5%
 工作环境：温度-20℃～50℃
 相对湿度：﹤90﹪（25℃）
 保护功能：短路、过热、过载保护
   2.7、测风系统
 测量范围   风速：0～60m/s
 精度      ±0.1m/s
 工作电源：AC 220V±20%
 环境温度：   -40℃～50℃
2.8、数字电压表
 光电池电压表：0-200V×1只
 负载电压表： 0-200V×1只
 逆变电能计量模块：电参数测量、运行时间、超载报警、功率报警门限预置、掉电数据保存
 温度、湿度表:温度测量范围：-50℃-+70℃ 湿度测量范围：20%-90%
2.9、蓄电池容量55Ah、电压12V × 1只
2.10、负载单元
（1）DC12V直流负载五组。（感性负载3组，阻性负载2组）
1）感性负载有：12V直流风扇、12V直流电机、12V蜂鸣器
2）阻性负载有：12V交通灯、3W LED灯
（2）AC220V交流负载四组。（感性负载1组，阻性负载3组）
1）感性负载有：220V直流风扇
2）阻性负载：220V交通灯.220V 3WLED灯
三、主要实验实训内容
实验一基本实验内容
1-1 风光互补发电实验
1-2 风力发电实验
1-3 光伏发电实验
1-4 风光互补控制器实验
1-5 蓄电池充放电实验
1-6 离网逆变器实验
实验二太阳能电池板特性实验系列
2-1、太阳能电池板开路电压测试实验
2-2、太阳能电池板短路电流测试实验
2-3、太阳能电板I-V特性测试实验
2-4、太阳能电池板最大输出功率计算实验
2-5、太阳能电池板填充因子计算实验
2-6、太阳能电池板转换效率测量实验
2-7、开路电压与相对光强的函数关系实验
2-8、短路电流与相对光强的函数关系实验
2-9、太阳能电池板P-V特性测试实验
2-10、太阳能电池板暗伏安特性测试实验
2-11、太阳能组件输出特性测试实验
2-12、串联电阻对填充因子的影响测试实验
2-13、并联电阻对填充因子的影响测试实验
2-14、太阳能电池光谱特性测试实验
2-15、太阳能电池板的串联开路电压测试实验
2-16、太阳能电池板的串联短路电流测试实验
2-17、太阳能电池板的并联开路电压测试实验
2-18、太阳能电池板的并联短路电流测试实验
实验三太阳能蓄电池控制器实验系列
3-1、太阳能蓄电池充电控制实验
3-2、控制器充放电保护实验
3-3、蓄电池电压、电流测试实验
3-4、蓄电池电量估测实验
3-5、控制电池电流流入、输出实验
3-6、控制器环境温度测量实验
3-7、控制器光控-时控输出实验
实验四太阳能光伏逆变器实验系列
4-1、逆变器的工作原理分析实验；
4-2、输出电压、电流测试实验；
4-3、最大输出功率的估算实验；
4-4、过载或短路保护演示实验；
4-5、输入电压防反接演示实验；
4-6、输入电压范围测试实验；
4-7、转换效率计算实验；
实验五风力发电机运行过程与风能量变换演示实验
5-1、风力发电基础理论原理性实验
5-2、风力发电系统设计实验
5-3、风力发电控制技术实验
5-4、风力发电相关测量技术实验
5-5、风力发电基础理论与应用技术仿真实验
5-6、发电机转速与输出电压关系实验
5-7、发电机转速与输出电流关系实验
5-8、发电机转速与输出频率关系实验
5-9、风速即转速与出功率关系实验
5-10、鼓风机调速实验
四、系统基本配置

序号	名称	主要技术指标	数量	单位	备注
1	风力发电机	三叶片，风能利用系数0.32，额定输出电压12VAC，额定输出功率300W	1	台
2	风速传感器	输入电压5V 码盘结构输出	1	只
3	鼓风机	额定功率0.75KW,额定电压220V额定转速1440r/min	1	台
4	单晶硅太阳能电池板	工作功率10W，工作电压17.5V，工作电流0.65A光照强度AM1.5 1000W/M2 T 25℃	1	块
5	多晶硅太阳能电池板	工作功率20W，工作电压17.5V，工作电流0.65A光照强度AM1.5 1000W/M2 T 25℃	1	块
6	智能电压表	测量范围DC 0-200V 供电：AC9V	2	只
7	逆变电能计量模块	电参数测量、运行时间、超载报警功率报警门限预置、掉电数据保存	1	只
8	风光互补控制器	充电、放电管理、输出模式管理	1	台
9	电源逆变器	输入电压12VDC 输出电压220VAC 额定功率300W	1	台
10	模拟太阳灯	100W 220VAC 50HZ/60HZ	2	套	投射灯
11	直流感性负载	风扇、电机、蜂鸣器电压12V	1	套
12	直流阻性负载	交通灯、LED灯、电阻箱电压12V	1	套
13	交流感性负载	17寸宽屏液晶电视机电压AC220V	1	套
14	鼓风机调速装置	额定功率5.0KW 额定电压220VAC	1	只
15	储能蓄电池	12V 55AH	1	只

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