太阳能光伏发电实验设备

一、主要特点

太阳能光伏发电实验设备由太阳能电池组件、自动跟踪系统、模拟光源蓄电池组件、环境监测系统、太阳能控制器、太阳能发电逆变系统、太阳能应用负载系统组成，各系统采用模块化设计。

（1）自动跟踪逐日系统，采用光强自动跟踪控制和手动控制两种控制方式，实现太阳能电池板全自动跟踪。

（2）太阳能跟踪系统开放化，提供各种实训，加强学生动手能力。

（3）太阳能电池板工作环境监控，更接近实际工业级运用中太阳能电池板的使用。

（4）采用多块工业级太阳能电池板，可进行串、并联组合，模仿KW级光伏发电系统的太阳能电池板系统组建。

（5）太阳能路灯是目前光伏最为广泛的应用，专门设计高效LED节能路灯，可直接用于实验室夜间照明。

（6）全套整体结构采用工业铝型材和双面白高密度板设计。

（7）产品面板采用环氧树脂面板制作，防止长时间变形。

二、太阳能光伏发电实验设备技术参数

（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。

◎ 最大输出功率：4*10W

（2）自动跟踪单元

◎ 跟踪方式：双轴全自动跟踪◎ 精度：±0.5° ◎ 水平回转角度：360° ◎ 俯仰角度：180°

（3）含有电压表、电流表、温度表及湿度表、时钟、闹钟等

（4）蓄电池容量至少10Ah、电压12V

（5）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，实现时间的显示和设置

（6）8寸触摸屏显示系统状态：

◎太阳能控制器（带报警功能）

◎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

◎单相逆变器：输出电压、电流、功率、用电量的数据显示及动态曲线显示; 输出频率显示

◎蓄电池：电压数据显示及动态曲线显示

◎ 环境监测：温度、湿度、照度显示

◎ 光照强度动态曲线显示，自动切换量程：225Lx、2250Lx、22500Lx和225KLx（225000Lx）

（7）正弦波逆变器太阳能发电逆变器模块：100w

（8）太阳能控制器技术指标：（12V/24V自动切换系统）

1. 具有过充、过放、短路、过载保护、防反接保护等全自动控制各种保护均不损坏器件

2. 控制方式：充电为PWM脉宽调制

控制器主要功能：

◎ 太阳能电池板工作状态（欠压、运行） ◎ 蓄电池工作状态（过充、过放、充电）

◎ 蓄电池电量指示（25%，50%，75%，100%） ◎ 输出模式设置（普通，光控，时控，光控+时控）

◎ 蓄电池充电电流，电压监测。

（9）负载单元

◎ DC12V直流负载五组。（感性负载3组，阻性负载2组）

◎ AC220V交流负载四组。（感性负载1组，阻性负载3组）

◎ 0-30V、0-5A的可调恒压恒流稳压电源

◎ 可调电阻箱技术参数：阻值范围：10欧-99.99K

◎ USB接口电压输出：可为电子设备提供5V

三、可完成实验内容

实验一：太阳能电池板特性实验系列

1、电池板开路电压测试实验

2、电池板短路电流测试实验

3、电板I-V特性测试实验

4、电池板最大输出功率计算实验

5、电池板填充因子计算实验

6、电池板转换效率测量实验

7、开路电压与相对光强的函数关系

8、短路电流与相对光强的函数关系

9、电池板P-V特性测试实验

10、电池板暗伏安特性测试实验

11、组件输出特性测试实验

12、串联电阻对填充因子的影响测试

13、并联电阻对填充因子的影响测试

14、电池光谱特性测试实验

15、电池板的串联开路电压测试实验

16、电池板的串联短路电流测试实验

17、电池板的并联开路电压测试实验

18、电池板的并联短路电流测试实验

19、负载特性测试实验

实验二：太阳能自动跟踪实验系列

1、逐日系统原理实验

2、太阳光跟踪定位传感器原理实验

3、环境对光伏转换影响实验

4、跟踪控制器操作实验

5、太阳能光控跟踪实验

6、太阳能光控-时控跟踪实验

7、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

1、太阳能蓄电池充电控制实验

2、控制器充放电保护实验

3、蓄电池电压、电流测试实验

4、蓄电池电量估测实验

5、控制电池电流流入、输出实验

6、控制器环境温度测量实验

7、控制器光控-时控输出实验

实验四：太阳能应用实验系列

1、太阳能交、直流风扇实验

2、太阳能路灯实验

3、太阳能警示灯实验

4、太阳能充电器实验

5、太阳能可变阻抗负载实验

实验五：太阳能负载实验系列

1、最大输出电流实验

2、最大输出功率实验

3、在不同恒压状态下电流特性

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

1、逆变器的工作原理分析实验

2、输出电压、电流测试实验

3、最大输出功率的估算实验

4、过载或短路保护演示实验

5、输入电压防反接演示实验

6、输入电压范围测试实验

7、转换效率计算实验