-TYN21 教學用光伏發電組裝與建造設計實驗系統


一、主要功能
1、應用實際工業現場的傳感器，執行構造以及跟蹤系統；可以拓展裝配更大功率（W）的光伏結合套件實行光伏系統的裝配設計。
2、實驗裝置可以自動跟蹤太陽運行，使太陽光垂直照射到物體表面，保證跟蹤架上設備獲取最大太陽輻射能量，系統由底層基板、支撐架、減慢速度電機，控制器， 電源等部分構成。
3、實驗裝置按照太陽動作軌跡方法運行，可完成全天 8 小時自動對太陽的就地實時追蹤。
4、太陽能跟蹤定位傳感器在保證光照條件下完成對日高精確度測量，并把太陽光方位信號變換成電信號，傳輸給跟蹤控制器。
5、傳動執行構造應用獨特的機械構造設計，用兩個小功率（W）直線DC電機驅動控制完成水平方向 360°、俯視方向 180°旋轉。
6、跟蹤控制器應用高功能微處置整理器為主控 CPU，大容量（KV）數值存儲器，工業控制標準設計，防震構造，適合在惡劣工業環境使用。
7、實驗實驗系統應用可位移臺架構造，配備有彩色鋁制雕刻電子回路圖，示意圖，配備裝備有顯露測量裝置，顯露日照指標，系統運行電壓（V）等。
8、實驗裝置獨特的裝配設計，方便學生自行動手裝配調節測試自動跟蹤系統。
9、支撐架應用工業鋁型材設計制作，拆卸組裝便利，下部附滾輪可推至室外教學。
10、多加系統停機時蓄電池電量自動測量功能。
二、技術功能數值
1、光伏結合套件
應用高效單晶硅制作，整體由白板玻璃、電池片、EVA、TPT層壓而成，外加鋁型材邊框。
◆ 峰值功率（W）：100W*4塊
◆ 最大功率（W）電壓（V）：17.5V
◆ 最大功率（W）電流（A）：5.52A
◆ 開路電壓（V）：22V
◆ 短路電流（A）：5.62A
◆ 機械尺寸：1100*670*28mm
2.太陽能控制器
◆ 使用單片機和專用系統，完成智能控制，12/24電壓（V）自動識別系統。
◆ 應用串聯式PWM充電控制方法，使充電線路的電壓（V）損失較原二極管充電方法降低一半，充電效率較非PWM高3－6%;過放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方法有利于提升蓄電池壽命。
◆ 多種保護功能，含有概括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護、太陽能電池結合套件短路保護，設定有自動恢的輸出過流保護功能，輸出短路保護功能。
◆ 設定有豐富的作業模式，如光控，光控＋延時，通用控制等模式。
◆ 浮充電溫度（℃）補償功能。
◆ 使用定制大屏幕LCD液晶顯露器、充電、放電，光伏、蓄電池，負載各功能數值一目了然，一鍵式實操即可完成全部設定，便利直觀。
3.蓄電池（膠體免維護）
應用自放電率低、使用壽命長、深放電能力強、充電效率高、作業溫度（℃）界限寬的免維護膠體蓄電池。
在單獨的光伏系統中，蓄電池的作用主要是儲物能量，在晚上或多云等氣候現象下，光伏陣列不能提供足夠的能量時，蓄電池供給負載，保證系統的正常運行。
該系統所應用的蓄電池規格如下：
 蓄電池電壓（V）： 12V 一節
 蓄電池容量（KV）：38Ah
 外觀尺寸：196*165*180mm
 參考重量（kg）：12.6KG/節
3.1 放電特性
鉛酸蓄電池設定有的良好的放電特性，尤其是大電流（A）放電的特性更為優越。電池放電的容量（KV）取決于放電電流（A），終止電壓（V）和放電時間。
不一樣放電率的放電功能和終止電壓（V）選用如下圖：

放電時間

溫 度（℃）
3.2 自放電特性
鉛酸蓄電池儲物時的自放電特性如下圖：

自放電特性
3.3 充電特性
鉛酸蓄電池要求應用限流恒壓的充電方法實行充電。在環境度為25℃的條件下，最佳的浮充電壓（V）為13.6±0.1V 臺X臺數，充電開始時的電流（A）應限制在0.25C10A的界限內。
恒壓充電特性(25℃)如下圖：

充電時間
在不一樣的環境溫度（℃）下，適宜的電池充電恒壓值可按下所示，找出整組電池的恒壓浮充電壓（V）值(電池充電電壓（V）X電池組中的電池臺數)。

電池浮充電電壓（V）與環境溫度（℃）的關系
4.離網逆變器
◆ 純正弦波輸出(失真率<4%)
◆ 寫入輸出完全隔離設計
◆ 能快速并行啟動電容、電感負載
◆ 三色指示燈顯露，寫入電壓（V）,輸出電壓（V），負載水準和故障情形
◆ 負載控制風扇冷卻
◆ 過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護
◆ 寫入電壓（V）：10-16VDC
◆ 輸出電壓（V）：110V/220VAC 可選
◆ 輸出功率（W）：1000W
5.并網逆變器：
并網逆變器設定有DC－DC和DC－AC兩級能量變換的構造。DC－DC變換環節調節光伏陣列的作業點使其跟蹤最大功率（W）點；DC－AC逆變環節主要使輸出電流（A）與電網電壓（V）同相位，同時獲取單位功率（W）因數。
系統操作面板設定有用來測量DC、AC相關功能數值的多個測量試驗端口，可測量DC-DC電壓（V）電流（A）改變和DC-AC逆變過程中的電壓（V）電流（A）及彎曲線改變和波動線對比。
6級功率（W）搜索功能
在自動調節的過程中，會看到LOW燈不停的閃爍，功率（W）會由0作為起點，向最大功率（W）點加大輸出功率（W），重啟最多為6次，然后進入功率（W）鎖定狀態，鎖定時ST燈長亮。
在實行6級功率（W）搜索程序時，所需的時間為10分鐘。
寬電壓（V）寫入（15-62VDC）
二級功率（W）變壓變換
◆ 高頻雙向并網，單向并網功能
◆ 高頻直接調制，AC半波合成
◆ 雙向并網方法：直接負載消耗，逆向傳輸AC電流（A）
◆ 單向并網方法：直接負載消耗，禁止逆向傳輸AC電流（A）
多頻率輸出功能，可適用來50Hz/60Hz頻率的AC交流AC電
◆ 頻率界限：45Hz~63Hz
◆ 直接連接到太陽能電池板（不需要連接電池）

二、實驗內容
1、太陽能跟蹤系統的設計實驗
2、太陽能光伏結合套件的裝配實驗
3、太陽能逆變器、控制器的裝配實驗
4、太陽能光伏電站現場功能數值的測量實驗
5、太陽能跟蹤定位傳感器的裝配與測量實驗
6、結合套件支撐架構造裝配與測量實驗
7、傳動執行機構裝配與測量實驗
8、跟蹤控制器原理實驗
三、裝配要求
1、占地面積：5平方米
2、運行面積：8平方米