本实验装置是基于太阳能发电,电能的整流、储存和逆变于一体的实验装置。系统分别由模拟太阳装置、光伏电池、控制器模块、离网逆变模块、同步并网模块、仪表监测模块、交直流负载模块,7 个部分组成
装置采用串联式PWM充电控制方式,使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半,充电效率较非PWM高3-6%;过放恢复的提升充电,正常的直充,浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。多种保护功能,包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护,具有自动恢的输出过流保护功能,输出短路保护功能。
一、技术指标及规格
1.太阳能电池
峰值功率:30W
最大功率电压:17.5V
最大功率电流:1.95A
开路电压:22V
短路电流:2.2A
安装尺寸:350*490*18mm
2.太阳能控制器
使用单片机和专用软件,实现智能控制,12/24电压自动识别系统。
采用串联式PWM充电控制方式,使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半,充电效率较非PWM高3-6%;过放恢复的提升充电,正常的直充,浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。
多种保护功能,包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护,具有自动恢的输出过流保护功能,输出短路保护功能。
具有丰富的工作模式,如光控,光控+延时,通用控制等模式。
浮充电温度补偿功能。
使用定制大屏幕LCD液晶显示器、充电、放电,光伏、蓄电池,负载各参数一目了然,一键式操作即可完成所有设置,方便直观。
优良的通讯功能配备独立的上位机软件,保证与PC机之间良好通讯,画面人性化,清晰、直观、操作方便。与PC机连接后对控制器的参数及功能控制更加灵活,充分满足不同教学应用需求。
3.蓄电池
自放电率低
使用寿命长
深放电能力强
充电效率高 工作温度范围宽
增加系统停机时蓄电池电量自动测量功能
4.离网逆变器
纯正弦波输出(失真率<4%)
输入输出完全隔离设计
能快速并行启动电容、电感负载
三色指示灯显示,输入电压,输出电压,负载水准和故障情形
负载控制风扇冷却
过压/欠压/短路/过载/超温保护
输入电压:10-16VDC
输出电压:110V/220VAC
输出功率:300W
5.负载:
直流负载包括:LED灯或其它直流负载;
交流负载包括:白炽灯和交流电机等。
6.并网逆变器:
并网逆变器具有DC-DC和DC-AC两级能量变换的结构。DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位,同时获得单位功率因数。
系统面板设有用来测量DC、AC相关参数的多个测试端口,可测量DC-DC电压电流变化和DC-AC逆变过程中的电压电流及曲线变化和波形对比。
6级功率搜索功能
在自动调整的过程中,会看到LOW灯不停的闪烁,功率会由0作为起点,向最大功率点加大输出功率,重启最多为6次,然后进入功率锁定状态,锁定时ST灯长亮。
在进行6级功率搜索程序时,所需的时间为10分钟。
宽电压输入(15-62VDC)
二级功率变压转换
高频双向并网,单向并网功能
高频直接调制,AC半波合成
双向并网方式:直接负载消耗,逆向传输AC电流
单向并网方式:直接负载消耗,禁止逆向传输AC电流
多频率输出功能,可适用于50Hz/60Hz频率的AC交流电
频率范围:45Hz~63Hz
直接连接到太阳能电池板(不需要连接电池)
7.监测仪表:
完成实验时数据的读取,可监测太阳能电池组的电压和电流;蓄电池电压、电流,并网逆变器输出的电压和电流;离网逆变器输出的电压和电流。
上位机通讯联机界面图
电压显示系统:DC 0-50V AC 0-500V自动换挡
液晶屏显示:SMD结构
测量精度:AC为1级,DC为0.5级
响应时间:≤0.5秒
电流显示系统:DC O-100MA AC 0-5A AC 0-2A 自动换挡
液晶屏显示;SMD结构
测量精度:AC为1级,DC为0.5级
响应时间:≤0.5秒
环境温度:0~50℃
8.模拟实验电源:
输入电压:AC220 (V);
频率范围:50/60 (HZ);
输出电压:DC 0-32 (V);连续可调
输出电流:DC 0-2 (A);连续可调
输出功率: 64W;按键式开关。
9.智慧教室综合测控系统
该系统采用一体化设计,要求所有功能集中在一块核心控制器上,禁止采用多种模块拼装,确保使用人员的人身安全及设备安全的性能指标。
(一)虚拟示波器所需实现的功能:50MHz 2路波形测量功能;
(二)2路逻辑分析仪功能;
(三)1路任意波形信号发生器输出;
200MSa/s高速实时采样,50MHz带宽,波形测量完全满足教学实验要求,波形平滑不失真。
(四)2路PWM脉冲信号发生器:可设置频率、占空比。
(五)万用表功能
1、万用表的电阻测量功能;
2、万用表的直流电压测量功能;
3、万用表的交流电压测量功能;
4、万用表的交流电流测量功能;
(六)人机界面功能
1、人机界面显示所测量的波形,并显示相应的量测值;
2、可通过点击界面按钮,将所测量的波形插入实验报告模板中;
3、学生的实验报告结果可通过点击界面按钮,统一上传到指定的教师电脑文件夹下;
(七)实验室安全监控功能
1、环境参数测量:可同时测量显示温湿度、CO2浓度和PM2.5;
2、电气参数测量:可测量控制台电压电流,并计算出功率;
3、过流、过压、欠压(阀值可设置)报警跳闸保护;
4、安全防护:实验室环境安全监控装置(PM2.5、烟雾、可燃气体、温湿度及CO2浓度异常(火警)报警);5、节电功能:长期无人实验时,自动关闭总闸开关,实现安全和节电效果;