一、系统实训应用范围：

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。

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。

Ø  最大输出功率：8*10W

Ø  开路电压：21.24V（并联），4*21.24V（串联）

Ø  短路电流：4*0.75A（并联），0.57A（串联）

  2.2、自动跟踪单元

Ø  跟踪方式：双轴全自动跟踪； 精度：±0.5°

Ø  水平回转角度：360° ；俯仰角度：180°

Ø  控制器供电电源：DC 12V

Ø  电机供电电源：DC 12V

  2.3、照度计

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

  2.4、含有电压表、电流表、温度表及湿度表

Ø  直流电压表0-200V、直流电流表2A各两只

Ø  交流电压表0-500V、交流电流表5A各一只

Ø  温度、湿度表:温度测量范围：-50℃-+70℃  湿度测量范围：20%-90%

  2.5、蓄电池容量7.2Ah、电压12V

  2.6、环境监测模块技术指标

Ø  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

  2.7、13寸工控一体机，带触摸功能

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

Ø  主 板:Intel M11工控固态节能主板

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

Ø  硬 盘:24G SSD固态硬盘

Ø  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。

Ø  声 卡:集成ALC662 6声道高保真音频控制器

Ø  网 卡:集成1个RTL千兆网卡,支持网络唤醒、PXE功能。

Ø  电 源:外置电源（100V至220V宽幅电压，全球通用）

Ø  显示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600

Ø  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

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

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

Ø  2*COM串口,1* 12V DC_JACK输入接口

   系统状态：

   太阳能控制器（带报警功能）：

Ø  输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示

Ø  输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示

Ø  蓄电池：电压数据显示及动态曲线显示

  2.8、太阳能发电逆变器模块技术指标

Ø  类别：正弦波逆变器

Ø  输入电压：DC9.7-14.4V，

Ø  输出电压：AC220±5%和5V

Ø  欠压保护：9.6V±0.2V

Ø  过压保护：14.4V±0.2V

Ø  输出功率：100W

Ø  峰值功率：300W

Ø  输出波形:正弦波

  2.9、太阳能控制器技术指标：

控制器相关参数：（12V/24V自动切换系统）
    （1）具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制

（2）采用了串联式PWM充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM 高3%-6% ，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统有更长的使用寿命；同时具有高精度温度补偿

（3）欠压电压：12.0V；×2/24V

（4）超压保护：17V； ×2/24V

（5）过载、短路保护：1.25   倍额定电流60秒, 1.5倍额定电流5秒时过载保护动作, ≥3倍额定电流短路保护动作

（6）总额定充电电流：10A

（7） 浮充：13.6V；×2/24V；（维持时间：直至降到充电返回电压动作）

（8） 控制方式：充电为  PWM 脉宽调剂

控制器主要功能：

（1）太阳能电池板工作状态（欠压、运行）

（2）蓄电池工作状态（过充、过放、充电）

（3）蓄电池电量指示（25%，50%，75%，100%）

（4） 输出模式设置（普通，光控，时控）

（5） 蓄电池充电电流，电压监测。

  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、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。

（6）电子负载

（7）液晶电视，实验台配置17寸宽屏液晶电视，供实验台实验及他用。

2.11、 开放实验室应具备必要的硬件和软件资源

（1）硬件资源：

采用7吋彩色触摸屏作为学生终端，嵌入式多功能网络虚拟仪器（不需电脑配合使用）（2工位1套）：

A、终端部分采用7寸彩色触摸屏（装学生实验屏上）同时配有虚拟示波器、虚拟逻辑分折仪、虚拟频谱仪、虚拟三用表、虚拟数字量输入输出模块。

B、基于LabVIEW虚拟仪器程序的编程方法，学生可自行设计各种虚拟仪器。

（2）虚拟仪器部分：

A 终端部分（装学生实验台上）同时配有虚拟示波器、虚拟频谱仪、虚拟三用表、电源管理。

B 可选电路分析基础、模拟电子技术、通信电子电路、数字电子技术、信息信号处理、电子测量与仪器、传感器与自动控制原理等实验模块，从而完成相关课程实验和构建工程测控系统。

C 参数：

1）双踪存贮示波器，多种同步方式，存贮深度可编程；

通道数：2路

带宽：20MHZ

分辨率：8位

电压范围：-10~+10V

存贮深度：64K

2）双通道频谱分折仪；

3）数字三用表

数字IO口

通道数：8路IO

输入电平：TTL

输出电平：TTL

电流驱动：20mA/通道

4）、四路智能远程电源控制

5）、数据具有上传与保存功能并能通过服务器显示

三、可完成的实验内容：

（1）太阳能电池板特性系列实验；

（2）太阳能自动跟踪系列实验；

（3）太阳能蓄电池控制器系列实验；

（4）太阳能应用系列实验；

（5）太阳能负载系列实验；

（6）太阳能光伏逆变器系列实验。

四、主要设备清单

二、TYKJ-SW01 风光互补发电系统实验系统

一、产品概述

本产品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并网逆变电源系统集成的相关实验及教学演示。

    风光互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流负载等部分组成，通过西门子PLC控制、触摸屏和变频器作为控制核心，带有A/D、D/A模块、模拟量输入/输出模块、交流电机变频调速系统。另有液压系统。被控对象由风车系统和风力发电跟踪系统组成.系统主体框架采用铝型材制作，美观、抗老化。对象为全透明设计，能够清楚看到对象上每个器件及运行时各机械传动部分、执行部分运动全过程以及各个元器件（电动机、发电机、接触器等）的各种运动状态，机械控制定位准确、精度高，电气控制电路中接入了限位开关触点、有效保护设备和人身安全。对象控制柜通过插件方便连接。系统集风能发电技术和太阳能发电技术于一体，硬件资源得到充分利用。

1.1系统主要应用范围

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产品特点

Ø  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。

Ø  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。

Ø  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。

Ø  系统面板上采用直观的数字表和液晶显示，让用户了解当前系统工作状态。

Ø  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。

Ø  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。

Ø  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。

Ø  电池板：单晶硅/多晶硅

Ø  最大输出功率：4*10W

Ø  开路电压：21.24V（并联），4*21.24V（串联）

Ø  短路电流：4*0.75A（并联），0.57A（串联）

  2.2、自动跟踪单元

Ø  跟踪方式：双轴全自动跟踪； 精度：±0.5°

Ø  水平回转角度：360° ；俯仰角度：180°

Ø  控制器供电电源：DC 12V

Ø  电机供电电源：DC 12V

Ø  模拟太阳灯：飞利浦Q135/500W

  2.3、风力发电机

Ø  额定功率：400(W)

Ø  额定电压：24(V)

Ø  额定电流：16.7（A）

Ø  风轮直径：1.65(m)

Ø  启动风速：1.5(m/s)

Ø  额定风速：9.6(m/s)

Ø  安全风速：35(m/s)

Ø  工作形式：永磁同步发电机                  永磁同步风力发电机

Ø  风叶旋转方向：顺时针

Ø  风叶数量：3（片）   

Ø  风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料

Ø  电机材料：铝合金

  2.4、模拟风洞模块

Ø  风量：32073 m^з/h

Ø  风压：388Pa

Ø  转速：1440 r/min

Ø  功率：2.2kW     

Ø  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    

Ø  工作电压：24VDC

Ø  充电功率Pmax ：650W

Ø  光伏功率Pmax ：150W

Ø  风机功率Pmax ：450W

Ø  充电方式：PWM脉宽调制

Ø  充电最大电流 25A

Ø  过放保护电压 21V 

Ø  过放恢复电压 26V

Ø  输出保护电压 32V                               风光互补控制器

Ø  卸载开始电压（出厂值）26.5V

Ø  卸载开始电流（出厂值） 15A

Ø