BPKJ-SW01B(聚合物锂电池)风光互补发电实训系统

1.2产品特点

? 系统实验平台集成了室内温/湿度，风速、风向等测量系统，让使用者操作起来更直观。

? 系统采用32位数字化DSP技术，对蓄电池充放电进行全智能化的管理。

? 系统同步电源，采用日本三菱IGBT模块（IPM）组装。具有高功率因数输出。

? 系统面板上采用直观的数字表和液晶显示，方便用户了解系统当前工作状态。

? 系统上的离网电源可以为用户提供交流220V纯正弦波交流电能。

? 风光互补发电实训系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、无噪音、无污染。

? 系统监控柜集成高性能一体计算机，可监控系统运行参数、并将运行数据长期保存或打印

二、技术参数

  2.1、太阳能电池板

太阳能电池板采用阵列组装形式，主要采用4块（或更多）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。

? 电池板：单晶硅/多晶硅

? 最大输出功率：4*10W

? 开路电压：21.24V（并联），4*21.24V（串联）

? 短路电流：4*0.75A（并联），0.57A（串联）

  2.2、自动跟踪单元

? 跟踪方式：双轴全自动跟踪； 精度：±0.5°

? 跟踪机构：带上电自检、无光自动复位

? 水平回转角度：360° ；俯仰角度：180°

? 控制器供电电源：DC 12V

? 电机供电电源：DC 12V

模拟太阳灯：飞利浦Q135/500w

 2.3、风力发电机

? 额定功率：400(W)

? 额定电压：12/24(V)

? 额定电流：33.3/16.7（A）

? 风轮直径：1.65(m)

? 启动风速：1.5(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

? 电机材料：铝合金

永磁同步风力发电机

 2.4、模拟风洞模块

? 风量：32073 m^з/h

? 风压：388Pa

? 转速：1440 r/min

? 功率：2.2kW     

可调风速：0～13级连续可调 

模拟风洞

2.5、风光互补控制器规格     

? 工作电压：16.8或33.6VDC

? 充电功率Pmax ：650W 

? 
光伏功率Pmax ：150W

? 风机功率Pmax ：450W

? 充电方式：PWM脉宽调制

? 充电最大电流 35A

? 过放保护电压 12.2V  

? 过放恢复电压 14.6V

? 输出保护电压 16.8V                              

? 卸载开始电压（出厂值）16.8V

? 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，）。

风光互补控制器

2.6、离网逆变电源

? 直流输入电压：11～18VDC

? 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：极性反接、短路、过热、过载保护 

离网逆变电源

 2.7、同步并网逆变电源

? AC标准电压范围：90V～140V/180V～260VAC

? 
AC频率范围： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz

? 并网输出功率：400W

? 输出电流总谐波失真：THDIAC <5%

? 相 位 差： <1%

? 孤岛效应保护： VAC;f AC

? 输出短路保护： 限流

? 显示方式： LED

? 待机功耗： <2W                               

? 夜间功耗： <1W

? 环境温度范围： -25 ℃～60℃

环境湿度： 0～99%(Indoor Type Design)

同步并网逆变电源

2.8、测风系统

? 
测量范围   风速：0～60m/s    风向：0～360°

? 精 度      ±0.1m/s  ± 3°  

? 工作电源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供电。

? 记录间隔：  1分钟～240分钟连续可设置

? 内部存储：  4M bit 

? 通讯接口：  RS-232/485/USB通讯

? 环境温度：   -40℃～50℃   

转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）

  测风系统

 2.9、照度计

? 量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自动切换量程。

  2.10、数字电压、电流、功率因数表、温湿度表

? 直流电压表：0-200V×3只

? 交流电流表：5A×1只

? 交流电压表：0-500V、交流电流表5A各一只

? 交流电能计量模块：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%

  2.11、蓄电池（聚合物锂电池） 

? 单体电压：3.2V

? 过充保护电压：4.25V

? 截至放电电压：2.9V

? 单体容量：10AH

? 采用4串5并连接方式，组串后电池组电压16.8V，容量为50AH（如需增大容量请特别说明）

  2.12、环境监测模块技术指标

? 含有照度计、温度表、湿度表，单片机时钟系统，实现时间的显示

  2.13、工控一体机

? C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm双核处理器TDP 17W超低功耗处理器

? 主 板:Intel M11工控固态节能主板

? 内 存:1G DDR3 1333超高速内存,支持1333/1066MHz内存,最大可支持8GB。

? 硬 盘:24G SSD固态硬盘

? 显 卡:集成Intel  HD Graphics核心显卡,提供VGA、LVDS、双HDMI显示输出,LVDS支持双通道24bit,支持单独显示、双显复制、双显扩展。

? 声 卡:集成ALC662 6声道高保真音频控制器

? 网 卡:集成1个RTL千兆网卡,支持网络唤醒、PXE功能。

? 电 源:外置电源（100V至220V宽幅电压，全球通用）

? 显示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600

? 触摸屏:台湾军工Touchkit 4线触摸屏，透光率高；性能稳定，触摸灵敏

? 整机接口:4* USB 2.0接口,其中两个可支持USB3.0(需定制)，

? 1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45网络接口,1* Line out（绿色）,1* Mic（红色)

? 2*COM串口,1* 12V DC_JACK输入接口

   系统状态：

? 输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示

? 输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示

? 蓄电池：电压数据显示及动态曲线显示 
   

 风力发电系统工作主界面                   风力电系统工作数据主界面（可切换不同曲线界面）        风资源数据主界面

 2.14、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、220V28WLED灯

（3）可调稳压电源（0-12V，0-1A）。

根据要求可升级为0-30V、0-5A的可调恒压恒流稳压电源。

（4）可调电阻箱技术参数如下：

   1）阻值范围：10欧-99.99K

   2）误差范围：±1%

（5）USB接口电压输出：可为电子设备提供5V直流稳压电源。

三、可完成的实验内容

    实验一 太阳能电池板特性实验系列

1-1、太阳能电池板开路电压测试实验

1-2、太阳能电池板短路电流测试实验

1-3、太阳能电板I-V特性测试实验

1-4、太阳能电池板最大输出功率计算实验

1-5、太阳能电池板填充因子计算实验

1-6、太阳能电池板转换效率测量实验

1-7、开路电压与相对光强的函数关系实验

1-8、短路电流与相对光强的函数关系实验

1-9、太阳能电池板P-V特性测试实验

1-10、太阳能电池板暗伏安特性测试实验

1-11、太阳能组件输出特性测试实验

1-12、串联电阻对填充因子的影响测试实验

1-13、并联电阻对填充因子的影响测试实验

1-14、太阳能电池光谱特性测试实验

1-15、太阳能电池板的串联开路电压测试实验

1-16、太阳能电池板的串联短路电流测试实验

1-17、太阳能电池板的并联开路电压测试实验

1-18、太阳能电池板的并联短路电流测试实验

1-19、负载特性测试实验

    实验二 太阳能自动跟踪实验系列

2-1、逐日系统原理实验

2-2、太阳光跟踪定位传感器原理实验

2-3、环境对光伏转换影响实验

2-4、跟踪控制器操作实验

2-5、传动执行机构接线实训

2-6、太阳能光控跟踪实验

2-7、太阳能光控-时控跟踪实验

2-8、太阳能电池组件环境监测实验

    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 太阳能应用实验系列

4-1、太阳能交、直流风扇实验

4-2、太阳能路灯实验

4-3、太阳能警示灯实验

4-4、太阳能充电器实验

4-5、太阳能可变阻抗负载实验

    实验五 太阳能负载实验系列

5-1、最大输出电流实验

5-2、最大输出功率实验

5-3、在不同恒压状态下电流特性

5-4、在不同恒流状态下电压特性

    实验六 太阳能光伏逆变器实验系列

6-1、逆变器的工作原理分析实验；

6-2、输出电压、电流测试实验；

6-3、最大输出功率的估算实验；

6-4、过载或短路保护演示实验；

6-5、输入电压防反接演示实验；

6-6、输入电压范围测试实验；

6-7、转换效率计算实验；

    实验七 风力发电机运行过程与风能量变换演示实验

7-1、风力发电基础理论原理性实验

7-2、风力发电系统设计实验

7-3、风力发电控制技术实验

7-4、风力发电相关测量技术实验

7-5、风力发电基础理论与应用技术仿真实验

7-6、发电机转速与输出电压关系实验

7-7、发电机转速与输出电流关系实验

7-8、发电机转速与输出频率关系实验

7-9、风速即转速与出功率关系实验

7-10、变频器调速实验

四、系统基本配置