SB-PVT22太陽能光伏發(fā)電智能控制裝置

太陽能光伏發(fā)電智能控制裝置適合職業(yè)院校：如高職、中職的新能源相關(guān)專業(yè)，如新能源汽車技術(shù)、光伏發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用等專業(yè)，可利用該裝置進(jìn)行《太陽能光伏發(fā)電技術(shù)》《光伏電站運(yùn)行與維護(hù)》等課程的教學(xué)與實(shí)訓(xùn)，幫助學(xué)生掌握太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理、智能控制裝置的操作與維護(hù)等技能。

? 高等院校：部分高校的能源與動(dòng)力工程、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)，在進(jìn)行太陽能光伏發(fā)電相關(guān)的科研與教學(xué)時(shí)，可使用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和學(xué)生實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐操作能力。

? 技工學(xué)校：技工學(xué)校的電工、新能源技術(shù)等專業(yè)，可通過太陽能光伏發(fā)電智能控制裝置對學(xué)生進(jìn)行技能培訓(xùn)，使學(xué)生具備太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維護(hù)等實(shí)際操作技能，滿足就業(yè)需求。

? 職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校：各類職業(yè)培訓(xùn)學(xué)?？衫迷撗b置開展太陽能光伏發(fā)電相關(guān)的技能培訓(xùn)班，如光伏電站運(yùn)維工程師培訓(xùn)、光伏系統(tǒng)安裝調(diào)試員培訓(xùn)等，為社會(huì)培養(yǎng)專業(yè)的光伏技術(shù)人才。

? 企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn)部門：太陽能光伏企業(yè)、電力企業(yè)等的內(nèi)部培訓(xùn)部門，可使用該裝置對員工進(jìn)行技能提升培訓(xùn)，使員工熟悉太陽能光伏發(fā)電智能控制裝置的原理、操作和維護(hù)，提高員工的業(yè)務(wù)水平和工作能力。

? 科研機(jī)構(gòu)：相關(guān)科研機(jī)構(gòu)在進(jìn)行太陽能光伏發(fā)電技術(shù)研究和智能控制算法開發(fā)等科研項(xiàng)目時(shí)，可借助該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和技術(shù)研發(fā)，推動(dòng)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。

一、技術(shù)參數(shù)

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(shí)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。

?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.自動(dòng)跟蹤單元

?跟蹤方式：雙軸全自動(dòng)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(jī)供電電源：DC 12V

3.照度計(jì)

?量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動(dòng)切換量程。

?量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動(dòng)切換量程

?照度計(jì)準(zhǔn)確度：±3% rdg ± 0.5% f.s.(<10,000 lux)±4% rdg ± 10dgts (>10,000 lux)(以色溫2856 K標(biāo)準(zhǔn)平面燈校正)

?溫度特性：±0.1% /℃

?取樣率：約 2 次/秒

?記錄器輸出：DC 2V/f.s.

?操作及儲(chǔ)存溫濕度：0°to 40℃ (32℉ to 104℉) < 70% R.H.

?電源：9V (一枚)

?光檢測器尺寸：100mm(L) x 60mm(W) x 27mm(H)

4.含有電壓表、電流表、溫度表及濕度表

?直流電壓表0-200V、直流電流表2A各兩只

?交流電壓表0-500V、交流電流表5A各一只

?溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃  濕度測量范圍：20%-90%

5.蓄電池容量7.2Ah、電壓12V

6.環(huán)境監(jiān)測模塊技術(shù)指標(biāo)

?含有照度計(jì)、溫度表、濕度表，單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示

7.10寸工控一體機(jī)，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(dú)顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴(kuò)展。

?聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器

?網(wǎng) 卡:集成1個(gè)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:10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(jī)接口:4* USB 2.0接口,其中兩個(gè)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

8.系統(tǒng)狀態(tài)：

太陽能控制器（帶報(bào)警功能）：

?輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示

?輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示

?蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示

9.新能源系統(tǒng)教學(xué)軟件

（一）軟件要求

1、通過該軟件可以系統(tǒng)性學(xué)習(xí)太陽能光伏硅材料、電池片、光伏組件、光伏組件附屬材料、光伏應(yīng)用產(chǎn)品等全部系列光伏知識內(nèi)容。

2、配備文字與動(dòng)畫展示并介紹從原材料至成品包括中間環(huán)節(jié)加工工藝等與使用方法。

3、多媒體系統(tǒng)自帶語音講解，圖、文、聲并茂展示講解、與系統(tǒng)所述文字同步播放，幫助教師對光伏發(fā)電課程教案的快速編寫，提高學(xué)生對新能源專業(yè)知識快速掌握和快速學(xué)習(xí)。

4、軟件組成

(1)太陽能光伏硅材料講解與展示系統(tǒng)

10.主要功能

1、展示各種太陽能光伏電池使用的硅材料實(shí)物；

2、配備文字與動(dòng)畫展示各種材料的生產(chǎn)工藝與使用方法

3、功能列表

光伏硅產(chǎn)品基本情況介紹

硅單質(zhì)性質(zhì)：包括硅的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、硅的分類與應(yīng)用

硅化合物性質(zhì)：包括二氧化硅、一氧化硅、硅的鹵化物、三氯氫硅、硅烷等

硅的生長原理及定型

硅的提純方法：包括化學(xué)提純與物理提純方法

多晶硅的制備及其缺陷和雜質(zhì)：包括冶金硅級制備、高純多晶硅制備、鑄造多晶硅制備

單晶硅的制備及其缺陷和雜質(zhì)：包括單晶硅生長、單晶硅的雜質(zhì)與缺陷

單晶硅與多晶硅加工方法

硅薄膜材料：包括非晶硅薄膜材料、多晶硅薄膜材料

硅材料的測試與分析方法：包括導(dǎo)電型號測量、電阻率測量、少子壽命測量、霍爾系數(shù)的測定、遷移率的測量、化學(xué)性能分析、晶體結(jié)構(gòu)分析等

硅材料測試與分析依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（GB標(biāo)準(zhǔn)、UL標(biāo)準(zhǔn)、IEC標(biāo)準(zhǔn)、SEMI標(biāo)準(zhǔn)）

(2)太陽能光伏電池片講解與展示系統(tǒng)

11.主要功能

1、展示各種太陽能光伏電池片；

2、配備文字與動(dòng)畫展示各種電池片的生產(chǎn)工藝與使用方法

3、功能列表

◆太陽能電池片基本情況介紹

◆太陽能電池片基本結(jié)構(gòu)分析

◆太陽能電池片分類

◆晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)工藝：包括生產(chǎn)方法與生產(chǎn)設(shè)備介紹

◆晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)主要原材料

◆太陽能電池片測試技術(shù)與方法：包括測試方法與測試設(shè)備介紹

◆太陽能電池片測試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

(3)太陽能光伏組件講解與展示系統(tǒng)

1、展示各種太陽能光伏光伏組件；

2、配備文字與動(dòng)畫展示各種光伏組件的生產(chǎn)工藝與使用方法

3、功能列表

◆太陽能電池組件基本介紹

◆太陽能電池組件的分類及各種組件的優(yōu)缺點(diǎn)

◆太陽能電池組件的生產(chǎn)工藝介紹及相關(guān)設(shè)備

◆太陽電池組件的評定標(biāo)準(zhǔn)

◆太陽能電池組件的測試方法與測試設(shè)備

◆太陽能電池組件的發(fā)展方向

(4)太陽能光伏組件附屬材料講解與展示系統(tǒng)

12.主要功能

1、展示各種太陽能光伏光伏組件附屬材料；

2、配備文字與動(dòng)畫展示各種光伏組件附屬材料的生產(chǎn)工藝與使用方法

3、功能列表

◆太陽能組件附屬設(shè)施情況介紹

◆太陽能組件對鋼化玻璃的具體要求

◆太陽能組件對支架鋁型材的具體要求

◆太陽能組件對EVA封膠的具體要求

◆太陽能組件對TPT背板的具體要求

◆太陽能組件附屬設(shè)施檢測方法

◆太陽能組件附屬設(shè)施測試標(biāo)準(zhǔn)

（二）展示與講解功能內(nèi)容（要求圖、文、聲并茂）

2.1 太陽能光伏應(yīng)用產(chǎn)品講解與展示系統(tǒng)

2.1.1 太陽能發(fā)電系統(tǒng)：

2.1.2 家用太陽能發(fā)電機(jī)直流系統(tǒng)多媒體電視機(jī)

2.1.3 太陽能便攜電源：

2.1.4 太陽能殺蟲燈

2.1.5 太陽能警示燈

2.1.6 太陽能野營燈

2.2 太陽能光伏發(fā)電基本原理

2.3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成部分介紹

2.4 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

2.5 太陽能光伏電站施工建設(shè)方法

2.5.1、項(xiàng)目前期考察

2.5.2、項(xiàng)目建設(shè)前期資料及批復(fù)文件

第一階段：可研階段

第二階段：獲得省級/市級相關(guān)部門的批復(fù)文件

第三階段：獲得開工許可

2.5.3、項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)

2.5.4、項(xiàng)目實(shí)施建設(shè)

2.5.5、帶電前的必備條件

2.6太陽能光伏并網(wǎng)電站介紹

2.6.1、光伏并網(wǎng)電站簡要描述

2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備組成

2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備功能

2.7 家用型太陽能電站建設(shè)方案

2.7.1、項(xiàng)目概述

2.7.2、方案設(shè)計(jì) （附詳細(xì)方案設(shè)計(jì)）

（一）用戶負(fù)載信息

（二）系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

（三）效益計(jì)算： 

2.8 逆變器基本原理介紹

2.9 控制器基本原理介紹

13.主要作用：

在小型光伏系統(tǒng)中，用來保護(hù)蓄電池；在大中型系統(tǒng)中，起平衡光伏系統(tǒng)能量、保護(hù)蓄電池及整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行等；

光伏控制器應(yīng)具有以下功能：

①防止蓄電池過充電和過放電，延長蓄電池壽命；

②防 止太陽能電池板或電池方陣、蓄電池極性接反；

③防止負(fù)載、控制器、逆變器和其他設(shè)備內(nèi) 部短路；

④具有防雷擊引起的擊穿保護(hù)；

⑤具有溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?/span>

⑥顯示光伏發(fā)電系統(tǒng)的 各種工作狀態(tài)，包括：蓄電池（組）電壓、負(fù)載狀態(tài)、電池方陣工作狀態(tài)、輔助電源狀態(tài)、 環(huán)境溫度狀態(tài)、故障報(bào)警等。

?光伏控制器按電路方式的不同，可分為并聯(lián)型、串聯(lián)型、脈寬調(diào)制型、多路控制型等；

?按組件輸入功率分：小功率型、 中功率型、大功率型及專用控制器（如草坪燈控制器）等；

14.光伏控制器性能特點(diǎn)：

1.小功率光伏控制器

?控制器的主要開關(guān)器件；

?運(yùn)用脈沖寬度調(diào)制（PWM)控制技術(shù)；

?具有單路、雙路負(fù)載輸出和多種工作模式；

?具有多種保護(hù)功能；

?系統(tǒng)工作狀況、蓄電池的剩余電量等的變化；

?具有溫度補(bǔ)償功能

2、中功率光伏控制器

?負(fù)載電流大于15A的控制器為中功率控制器。

?系統(tǒng)狀態(tài)顯示；

?可編程設(shè)定負(fù)載的控制方式；

?多種保護(hù)功能；

?浮充電壓的溫度補(bǔ)償功能；

?具有快速充電功能；

?普通充放電工作模式、光控開/關(guān)、光控開/時(shí)控關(guān)工作模式

3、大功率光伏控制器

?大功率光伏控制器采用微電腦芯片控制系統(tǒng)，控制功能更強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜過程控制。

光伏控制器主要技術(shù)參數(shù)：

系統(tǒng)電壓、最大充電電流、太陽電池方陣輸入路數(shù)、電路自身損耗、充滿斷開或過壓關(guān)斷電壓（HVD) 、欠壓斷開或欠壓關(guān)斷電壓（LVD)、蓄電池充電浮充電壓、溫度補(bǔ)償、使用或工作環(huán)境溫度范圍、其他保護(hù)功能

15.控制器的額定負(fù)載電流：

即控制器輸出到直流負(fù)載或逆變器的直流輸出電流。該數(shù)據(jù)要滿足負(fù)載或逆變器的 輸入要求。

8.太陽能發(fā)電逆變器模塊技術(shù)指標(biāo)

1.類別：正弦波逆變器

?輸入電壓：DC9.7-14.4V，

?輸出電壓：AC220±5%和5V

?欠壓保護(hù)：9.6V±0.2V

?過壓保護(hù)：14.4V±0.2V

?輸出功率：100W

?峰值功率：300W

?輸出波形:正弦波

9.太陽能控制器技術(shù)指標(biāo)：

控制器相關(guān)參數(shù)：（12V/24V自動(dòng)切換系統(tǒng)）

（1）具有過充、過放、電子短路、過載保護(hù)、獨(dú)特的防反接保護(hù)等全自動(dòng)控制

（2）采用了串聯(lián)式PWM充電主電路，使充電回路的電壓損失較使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM 高3%-6% ，增加了用電時(shí)間；過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動(dòng)控制方式使系統(tǒng)有更長的使用壽命；同時(shí)具有高精度溫度補(bǔ)償

（3）欠壓電壓：12.0V；×2/24V

（4）超壓保護(hù)：17V； ×2/24V

（5）過載、短路保護(hù)：1.25   倍額定電流60秒, 1.5倍額定電流5秒時(shí)過載保護(hù)動(dòng)作, ≥3倍額定電流短路保護(hù)動(dòng)作

（6）總額定充電電流：10A

（7） 浮充：13.6V；×2/24V；（維持時(shí)間：直至降到充電返回電壓動(dòng)作）

（8） 控制方式：充電為  PWM 脈寬調(diào)劑

控制器主要功能：

（1）太陽能電池板工作狀態(tài)（欠壓、運(yùn)行）

（2）蓄電池工作狀態(tài)（過充、過放、充電）

（3）蓄電池電量指示（25%，50%，75%，100%）

（4） 輸出模式設(shè)置（普通，光控，時(shí)控）

（5） 蓄電池充電電流，電壓監(jiān)測。

10.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(jī)、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交流風(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（0-12V，0-1A）。

根據(jù)要求可升級為0-30V、0-5A的可調(diào)恒壓恒流穩(wěn)壓電源。

（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。

二、可完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)一 太陽能電池板特性實(shí)驗(yàn)系列

1-1、太陽能電池板開路電壓測試實(shí)驗(yàn)

1-2、太陽能電池板短路電流測試實(shí)驗(yàn)

1-3、太陽能電板I-V特性測試實(shí)驗(yàn)

1-4、太陽能電池板最大輸出功率計(jì)算實(shí)驗(yàn)

1-5、太陽能電池板填充因子計(jì)算實(shí)驗(yàn)

1-6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實(shí)驗(yàn)

1-7、開路電壓與相對光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

1-8、短路電流與相對光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

1-9、太陽能電池板P-V特性測試實(shí)驗(yàn)

1-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實(shí)驗(yàn)

1-11、太陽能組件輸出特性測試實(shí)驗(yàn)

1-12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實(shí)驗(yàn)

1-13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實(shí)驗(yàn)

1-14、太陽能電池光譜特性測試實(shí)驗(yàn)

1-15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實(shí)驗(yàn)

1-16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實(shí)驗(yàn)

1-17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實(shí)驗(yàn)

1-18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實(shí)驗(yàn)

1-19、負(fù)載特性測試實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二 太陽能自動(dòng)跟蹤實(shí)驗(yàn)系列

2-1、逐日系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)

2-2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實(shí)驗(yàn)

2-3、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn)

2-4、跟蹤控制器操作實(shí)驗(yàn)

2-5、傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接線實(shí)訓(xùn)

2-6、太陽能光控跟蹤實(shí)驗(yàn)

2-7、太陽能光控-時(shí)控跟蹤實(shí)驗(yàn)

2-8、太陽能電池組件環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三 太陽能蓄電池控制器實(shí)驗(yàn)系列

3-1、太陽能蓄電池充電控制實(shí)驗(yàn)

3-2、控制器充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)

3-3、蓄電池電壓、電流測試實(shí)驗(yàn)

3-4、蓄電池電量估測實(shí)驗(yàn)

3-5、控制電池電流流入、輸出實(shí)驗(yàn)

3-6、控制器環(huán)境溫度測量實(shí)驗(yàn)

3-7、控制器光控-時(shí)控輸出實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四 太陽能應(yīng)用實(shí)驗(yàn)系列

4-1、太陽能交、直流風(fēng)扇實(shí)驗(yàn)

4-2、太陽能路燈實(shí)驗(yàn)

4-3、太陽能警示燈實(shí)驗(yàn)

4-4、太陽能充電器實(shí)驗(yàn)

4-5、太陽能可變阻抗負(fù)載實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五 太陽能負(fù)載實(shí)驗(yàn)系列

5-1、最大輸出電流實(shí)驗(yàn)

5-2、最大輸出功率實(shí)驗(yàn)

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(shí)驗(yàn)六 太陽能光伏逆變器實(shí)驗(yàn)系列

6-1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；

6-2、輸出電壓、電流測試實(shí)驗(yàn)；

6-3、最大輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；

6-4、過載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；

6-5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗(yàn)；

6-6、輸入電壓范圍測試實(shí)驗(yàn)；

6-7、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；

三、主要設(shè)備清單