一、產(chǎn)品概述
本產(chǎn)品是集于太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)演示實驗系統(tǒng)?？赏瓿娠L(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關(guān)實驗及教學(xué)演示。
1.1系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍
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)?？梢詭椭鷮W(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實際應(yīng)用技能。

1.2產(chǎn)品特點
?系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度，風(fēng)速、風(fēng)向等測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
?系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
?系統(tǒng)同步電源，采用日本三菱IGBT模塊（IPM）組裝。具有高功率因數(shù)輸出。
?系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)。
?系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流220V純正弦波交流電能。
?風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
?系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能一體計算機，可監(jiān)控系統(tǒng)運行參數(shù)、并將運行數(shù)據(jù)長期保存或打印
二、技術(shù)參數(shù)
2.1、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(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。
?電池板：單晶硅/多晶硅
?最大輸出功率：4*10W
?開路電壓：21.24V（并聯(lián)），4*21.24V（串聯(lián)）
?短路電流：4*0.75A（并聯(lián)），0.57A（串聯(lián)）
2.2、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°
?控制器供電電源：DC 12V
?電機供電電源：DC 12V
?模擬太陽燈：飛利浦Q135/500W
2.3、風(fēng)力發(fā)電機
?額定功率：300(W)
?額定電壓：12/24(V)
?額定電流：33.3/16.7（A）
?風(fēng)輪直徑：1.65(m)
?啟動風(fēng)速：1.5(m/s)
?額定風(fēng)速：9.6(m/s)
?安全風(fēng)速：35(m/s)
?工作形式： 永磁同步發(fā)電機

永磁同步風(fēng)力發(fā)電機
?風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
?風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
?風(fēng)葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
?電機材料：鋁合金
2.4、模擬風(fēng)洞模塊

模擬風(fēng)洞
風(fēng)量：32073 mз/h
風(fēng)壓：388Pa
轉(zhuǎn)速：1440 r/min
功率：2.2kW
可調(diào)風(fēng)速：0～13級連續(xù)可調(diào)
2.5、風(fēng)光互補控制器規(guī)格

風(fēng)光互補控制器
?工作電壓：12或24VDC
?充電功率Pmax ：650W
?光伏功率Pmax ：150W
?風(fēng)機功率Pmax ：450W
?充電方式：PWM脈寬調(diào)制
?充電最大電流 35A
?過放保護(hù)電壓 11V
?過放恢復(fù)電壓 12.6V
?輸出保護(hù)電壓 16V
卸載開始電壓（出廠值）15.5V
?卸載開始電流（出廠值） 15A
?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、溫度補償、光控開關(guān)功能；
?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輸出（光控開、光控關(guān)，定時開、定時關(guān)，）。
2.6、離網(wǎng)逆變電源

離網(wǎng)逆變電源
?直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選
?額定蔬出功率：300W/功率根據(jù)客戶要求訂制
?輸出電壓：110/220VAC
?輸出波形：純正弦波
?輸出頻率：50Hz
?工作效率：85%
?功率因數(shù)：>0.88
?波形失真率≤5%
?工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
?相對濕度：﹤90﹪（25℃）
?保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)

2.7、同步并網(wǎng)逆變電源

同步并網(wǎng)逆變電源
?AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
?AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
?并網(wǎng)輸出功率：400W
?輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
?相 位 差： <1%
?孤島效應(yīng)保護(hù)： VAC;f AC
?輸出短路保護(hù)： 限流
?顯示方式： LED
?待機功耗： <2W
?夜間功耗： <1W
?環(huán)境溫度范圍： -25 ℃～60℃
?環(huán)境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)
2.8、測風(fēng)系統(tǒng)

測風(fēng)系統(tǒng)
?測量范圍   風(fēng)速：0～60m/s    風(fēng)向：0～360°
?精 度      ±0.1m/s  ± 3°
?工作電源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供電。
?記錄間隔：  1分鐘～240分鐘連續(xù)可設(shè)置
?內(nèi)部存儲：  4M bit
?通訊接口：  RS-232/485/USB通訊
?環(huán)境溫度：   -40℃～50℃
?轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）
2.9、照度計
?量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。
2.10、數(shù)字電壓、電流、功率因數(shù)表、溫濕度表
?直流電壓表：0-200V×3只
?交流電流表：5A×1只
?交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只
?交流電能計量模塊：電參數(shù)測量、運行時間、超載報警、功率報警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存
?溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃  濕度測量范圍：20%-90%
2.11、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 1只
2.12、環(huán)境監(jiān)測模塊技術(shù)指標(biāo)
?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
2.13、工控一體機，帶觸摸功能
?C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
?主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板
?內(nèi) 存:1G DDR3 1333超高速內(nèi)存,支持1333/1066MHz內(nèi)存,最大可支持8GB。
?硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤
?顯 卡:集成Intel  HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支持雙通道24bit,支持單獨顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴展。
?聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
?網(wǎng) 卡:集成1個RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)喚醒、PXE功能。
?電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）
?顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600
?觸摸屏:臺灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏
?整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定制)，
?1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)
?2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口
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
?蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)工作主界面

風(fēng)力電系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線界面）

風(fēng)資源數(shù)據(jù)主界面
2.14、負(fù)載單元
（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、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、220V28WLED燈
（3）可調(diào)穩(wěn)壓電源（0-30V，0-2A）。
（4）可調(diào)電阻箱技術(shù)參數(shù)如下：
1）阻值范圍：10歐-99.99K
2）誤差范圍：±1%
（5）USB接口電壓輸出：可為電子設(shè)備提供5V直流穩(wěn)壓電源。

2.15 智慧教室綜合測控系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用一體化設(shè)計，要求以上功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設(shè)備安全的性能指標(biāo)：

（一）、虛擬示波器所需實現(xiàn)的功能：

50MHz   2路波形測量功能；

（二）2路邏輯分析儀功能；

（三）1路任意波形信號發(fā)生器輸出；

200MSa/s高速實時采樣，50MHz帶寬，波形測量完全滿足教學(xué)實驗要求，波形平滑不失真。

（四）2路PWM脈沖信號發(fā)生器：可設(shè)置頻率、占空比。

（五）、萬用表功能

1、萬用表的電阻測量功能；

2、萬用表的直流電壓測量功能；

3、萬用表的交流電壓測量功能；

4、萬用表的交流電流測量功能；

（六）、人機界面功能

*1、人機界面顯示所測量的波形，并顯示相應(yīng)的量測值；

*2、可通過點擊界面按鈕，將所測量的波形插入實驗報告模板中；

*3、學(xué)生的實驗報告結(jié)果可通過點擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；

（七）、實驗室安全監(jiān)控功能

1、環(huán)境參數(shù)測量：可同時測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；

2、電氣參數(shù)測量：可測量控制臺電壓電流，并計算出功率；

3、過流、過壓、欠壓（閥值可設(shè)置）報警跳閘保護(hù)；

4、安全防護(hù)：實驗室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃?xì)怏w、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報警）；

5、節(jié)電功能：長期無人實驗時，自動關(guān)閉總閘開關(guān)，實現(xiàn)安全和節(jié)電效果；

三、可完成的實驗內(nèi)容
實驗一 太陽能電池板特性實驗系列
1-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗
1-2、太陽能電池板短路電流測試實驗
1-3、太陽能電板I-V特性測試實驗
1-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
1-5、太陽能電池板填充因子計算實驗
1-6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗
1-7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
1-8、短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
1-9、太陽能電池板P-V特性測試實驗
1-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗
1-11、太陽能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實驗
1-13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
1-14、太陽能電池光譜特性測試實驗
1-15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
1-16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
1-17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
1-18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
1-19、負(fù)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、傳動執(zhí)行機構(gòu)接線實訓(xùn)
2-6、太陽能光控跟蹤實驗
2-7、太陽能光控-時控跟蹤實驗
2-8、太陽能電池組件環(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(hù)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(yīng)用實驗系列
4-1、太陽能交、直流風(fēng)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(fù)載實驗
實驗五 太陽能負(fù)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(hù)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；
實驗七 風(fēng)力發(fā)電機運行過程與風(fēng)能量變換演示實驗
7-1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
7-2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
7-3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
7-4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
7-5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
7-6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
7-7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
7-8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗
7-9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗
7-10、變頻器調(diào)速實驗
四、系統(tǒng)基本配置