太陽能光伏發(fā)電實驗實訓(xùn)系統(tǒng)裝置
一、結(jié)構(gòu)要求：
1、太陽能光伏發(fā)電實驗實訓(xùn)系統(tǒng)裝置分別有光伏電池、控制器 模塊、離網(wǎng)逆變模塊、同步并網(wǎng)模塊、儀表監(jiān)測模塊、交直流 負載模塊，6 個部分組成。
2、各控制元件集成于光伏發(fā)電系統(tǒng)為一體的教學實訓(xùn)系統(tǒng)。
3、各系統(tǒng)通過線束進行連接，形成一套集成于可拆卸的光伏發(fā) 電系統(tǒng)。
4、該系統(tǒng)應(yīng)具備離網(wǎng)供電和并入電網(wǎng)工作全過程演示。
5、實訓(xùn)臺采用鋼結(jié)構(gòu)，模塊機動調(diào)節(jié)安裝的模式設(shè)計，尺寸：
1210*670*1660 ㎜ ，面板采用網(wǎng)孔板σ2mm。
二、技術(shù)參數(shù)：
1.太陽能電池組件
1）峰值功率： 10W
2）最大工作電壓：17.15V
3）最大功率電流：0.58A
4）開路電壓：21.52V
5）短路電流：0.64A
6）安裝尺寸：354x290x20mm
2.太陽能控制器
1）使用 ATMR2311 單片機實現(xiàn)智能控制，提供校方 EHC 程序。
2）采用串聯(lián)式 PWM 充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原 二極管充電方式降低一半，充電效率較非 PWM 高 3－6%;過放恢 復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式有利于提高蓄 電池壽命。
3）多種保護功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護、太
陽能電池組件短路保護，具有自動恢的輸出過流保護功能，輸 出短路保護功能。
4）具有的工作模式，光控＋時控+調(diào)試+常開+雙路雙調(diào)。
5）浮充電溫度補償功能。
6）使用了數(shù)字 LED 顯示及設(shè)置，一鍵式操作即可完成所有設(shè)置， 方便直觀。
7）控制面板具有 8 個檢測端口（電板輸入 2 個口，蓄電池 2 個 口，直流輸出 2 個口，單片機工作電壓 2 個口）。
3.鉛酸蓄電池（12V7AH）
1）自放電率低
2）使用壽命長
3）深放電能力強
4）充電效率高
5）工作溫度范圍寬
4.離網(wǎng)逆變器（200W）
1）純正弦波輸出(失真率<4%)
2）輸入輸出完全隔離設(shè)計
3）能快速并行啟動電容、電感負載
4）三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，
5）負載標準和故障情形
6）負載控制風扇冷卻
7）過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護
8）★控制面板設(shè)置 13 處接線端口（直流輸入 2 個口，交流輸 出 2 個口，輸入直流電流 2 個口，PWM 控制信號 5 個口，逆變?yōu)V
波前信號 2 個）。
5.負載
1）直流負載包括：28WLED 路燈光源，警示燈，電風扇。
2）交流負載包括：可調(diào)白熾燈，電風扇。
6.并網(wǎng)逆變器
1）★并網(wǎng)逆變器具有 DC－DC 和 DC－AC 兩級能量變換的結(jié)構(gòu)， 逆變過程要求：將交流電整流為 100Hz 的半周波交流電，再將
本機產(chǎn)生的高頻電流在電路中與 100Hz 的半周波交流電產(chǎn)生并
合，實現(xiàn)高頻調(diào)制。調(diào)制合成（半波全橋調(diào)制合成 100Hz/120Hz） 合成方式（MOSFET 全橋）。
2）在自動調(diào)整的過程中，會看到 LOW 燈不停的閃爍，功率會由
0 作為起點，向最大功率點加大輸出功率，重啟最多為 6 次，然 后進入功率鎖定狀態(tài)，鎖定時 ST 燈長亮。
3）控制面板設(shè)置多處接線端口（直流輸入 2 個口，交流輸出 2 個口，輸入直流電流 2 個口，PWM 控制信號 2 個口，電網(wǎng)波形測
試端 2 個口），用來測試逆變系統(tǒng)的技術(shù)指標，包括：直流電
壓，直流電流的變化；逆變過程的變化曲線的顯示，并網(wǎng)逆變 波形與電網(wǎng)波形的比較。
7、離網(wǎng)逆變器
1)直流輸入電壓：10.8～14.4VDC
2）額定輸出功率：300W
3）輸出電壓：220VAC，頻率范圍：50Hz，工作效率：85%，波 形失真率≤5%
4）工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃ 相對濕度：﹤ 90﹪ （25℃）
5）保護功能：極性反接、短路、過熱、超載保護
6）控制面板設(shè)置多處接線端口（直流輸入 2 個口，交流輸出 2
個口，輸入直流電流 2 個口，輸出波形測試端 2 個口）。
8、監(jiān)測儀表
交流儀表 1 只，顯示電壓電流功率。直流儀表 1 只，顯示電壓 電流功率。電壓最大顯示 0.00000-499.999V，電流顯示
0.00000-4.99999A，內(nèi)部自動分 3 檔量程，可以手動切換量程 也可自動量程切換，
9、其他
1）系統(tǒng)配備 0-30V/3A 直流可調(diào)恒壓恒流電源。
2）系統(tǒng)設(shè)置低壓模塊，確保實驗過程的安全。
3）提供使用手冊（含實驗指導(dǎo)書）。
一、教學及研究實訓(xùn)項目
實驗 1、燃料電池能量轉(zhuǎn)換原理
實驗 2、操作條件對燃料電池效能的影響
實驗 3、燃料電池驅(qū)動變阻箱負載實驗
實驗 4、燃料電池驅(qū)動白熾燈實驗實驗
實驗 5、燃料電池驅(qū)動電機實驗
實驗 6、燃料電池移動設(shè)備供電實驗
二、運行技術(shù)條件
1、自吸式燃料電池堆：電池功率為 50w；開路電壓為 19～21V；工 作電壓為 11V 時，電流為 4.15A，電池溫度為 41.5℃；風機電壓為
10.5V；
2、金屬氫化物氫瓶：金屬氫化物氫瓶用來給燃料電池供應(yīng)燃料，其 規(guī)格為：貯氫容量（ 20℃）： 500L 放氫流速
（ 20℃）： >5L/min 放氫壓力（ 20℃）： ≥0.3MPa
3、監(jiān)控儀表： 電流表：用來測量燃料電池輸出總電流。
電壓表：本教學平臺共有 1 個電壓表，用來測量燃料電池輸出電壓。 功率表：分別用來測量線性負載，感性負載，阻性負載的功率； 計時器：主要用來累計氫瓶使用時間，以便準時充氣。當開啟電堆
時按下計時器的計時按鈕，關(guān)閉電堆前按停止按鈕保存數(shù)據(jù)，清除
累計時間可按清除按鈕。 溫度表：用來反映環(huán)境溫度。
4、按鈕：1 號按鈕分別用來控制儀表供電、電堆輸出、負載通斷；2 號按鈕控制 3 組 LED 燈，根據(jù)負載的要求選擇 1 組、2 組或 3 組 LED 燈。
5、負載：線性負載：阻值變換范圍為 0～99.9 歐姆，阻值最小變化 值為 0.1 歐姆；最大可承受功率為 50W。感性負載：是一個額定電壓
為 12V,轉(zhuǎn)速 340r/min 的直流電機（帶動車輪）。阻性負載：是一
個由 LED 燈組成的陣列，分為紅，黃，綠三塊，每塊額定電壓 12V， 總功率為 20W 左右。使用時分別按下各 LED 燈組小按鈕，可以點亮
各 LED 燈組，可根據(jù)功率配合使用。
6、DC/DC：將燃料電池發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為 12V±5％的直流電壓， 為負載和其他 DC/DC 供電。將 12V 直流電壓轉(zhuǎn)換為 9V±5％的直流電 壓，給電流表、電壓表、功率表及計時器供電。
7、紅外測溫儀：用來測量電堆溫度，測量范圍-50℃-280℃。
8、燃料電池控制器：用來作為控制電能的輸出和關(guān)閉。
三、系統(tǒng)配套件
1、氫氣瓶
2、燃料電池堆
3、控制器
4、直流阻性負載
5、直流感性負載
6、直流輸出接口
7、減壓閥
8、試驗機臺
9、監(jiān)控儀表
四、其他
★實訓(xùn)臺采用鋼結(jié)構(gòu)，模塊機動調(diào)節(jié)安裝的模式設(shè)計，尺寸：
1210*670*1660㎜ ，面板采用網(wǎng)孔板σ2mm。
