一、產(chǎn)品概述

在當(dāng)今世界，電已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫膭?dòng)力來源，人們對(duì)電的依賴也越來越強(qiáng)，在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地區(qū)，獨(dú)立供電系統(tǒng)就成為人們最需要的電源。部隊(duì)的邊防哨所、郵電通訊的中繼站、公里和鐵路的信號(hào)燈、地質(zhì)勘探和野外考察的工作站、偏遠(yuǎn)的農(nóng)牧民等。隨著人們生活水平的不斷提高和技術(shù)進(jìn)步，我們需要優(yōu)美舒適的生活環(huán)境，所以太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源是我們最好的選擇。

本產(chǎn)品是集于太陽(yáng)能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。可完成風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電及基站的供電及離網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及教學(xué)演示。

1.1 系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍

本產(chǎn)品集成風(fēng)力、光伏互補(bǔ)發(fā)電為一體的教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。可完成風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電基站的充放電及逆變電源方面實(shí)驗(yàn)及教學(xué)演示?？梢詭椭鷮W(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站整個(gè)系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實(shí)際應(yīng)用技能。

主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽(yáng)能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。可以幫助學(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站整個(gè)系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實(shí)際應(yīng)用技能。

1.2 系統(tǒng)主要特點(diǎn)

?  系統(tǒng)采用立式結(jié)構(gòu)，面板采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)孔板，實(shí)驗(yàn)?zāi)K完全暴露在外，較強(qiáng)的臨場(chǎng)感、可快速讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入學(xué)習(xí)角色，集成了風(fēng)速測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)，完全閉環(huán)的控制方式讓使用者操作起來更人性化。

?  風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)采用16位高性能MCU，對(duì)蓄電池充、放電和風(fēng)機(jī)剎車進(jìn)行全智能化的控制。

?  離網(wǎng)逆變模塊boot前端采用8位MCU驅(qū)動(dòng)控制，前后橋輸出采用進(jìn)口MOS場(chǎng)效應(yīng)管使性能更穩(wěn)定?？梢詾閷W(xué)習(xí)過程中提供穩(wěn)定的220V純正弦波交流電能。

?  風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓學(xué)生自行拆裝移動(dòng)，使用簡(jiǎn)便、無噪音、無污染。

1.3、設(shè)備組成

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主要由光源模擬控制系統(tǒng)、模擬風(fēng)場(chǎng)系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)速、風(fēng)向檢測(cè)裝置，風(fēng)光互補(bǔ)充放電管理系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變與負(fù)載系統(tǒng)。

二、技術(shù)參數(shù)

2.1、太陽(yáng)能電池板

光伏組件方陣：由太陽(yáng)電池組件（也稱光伏電池組件）按照系統(tǒng)需求串、并聯(lián)而成，在太陽(yáng)光照射下將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能輸出，它是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的核心部件。

系統(tǒng)主要采用2塊（10W單晶硅1塊，20W多晶硅1塊）小型太陽(yáng)能電池板組建，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)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(yáng)能電池板組網(wǎng)方式。

1#電池板

?  電池板：?jiǎn)尉Ч?/span>

?  最大輸出功率：10W

?  開路電壓：21.24V

?  短路電流：0.58A

2#電池板

?  電池板：多晶硅

?  最大輸出功率：20W

?  開路電壓：21.24V

?  短路電流：1.17A

 2.2、投射燈（模擬太陽(yáng)燈）

?  電壓：220V

?  頻率：50Hz

?  最大功率：200W

?  電流：0.9A

 2.3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)

?  額定功率：300(W)

?  額定電壓：12(V)

?  額定電流：22.5（A）

?  風(fēng)輪直徑：1.52(m)

?  啟動(dòng)風(fēng)速：2.5(m/s)

?  額定風(fēng)速：9.6(m/s)

?  安全風(fēng)速：35(m/s)

?  工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)

?  風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時(shí)針

?  風(fēng)葉數(shù)量：3（片）   

?  風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料

 2.4、模擬風(fēng)洞模塊（鼓風(fēng)機(jī)）

?  風(fēng)量：10000 m^з/h

?  風(fēng)壓：215Pa

?  轉(zhuǎn)速：1440 r/min

?  電壓：220V

?  頻率：50Hz

?  功率：0.75kW

?  可調(diào)風(fēng)速：0～13級(jí)連續(xù)可調(diào)

 2.5、風(fēng)光互補(bǔ)控制器規(guī)格    

?  工作電壓：12VDC

?  充電功率Pmax ：650W

?  光伏功率Pmax ：100W

?  風(fēng)機(jī)功率Pmax ：550W

?  充電方式：PWM脈寬調(diào)制

?  充電最大電流 35A

?  過放保護(hù)電壓 11V 

?  過放恢復(fù)電壓 12.6V

?  輸出保護(hù)電壓 16V

?  卸載開始電壓（出廠值）15.5V

?  卸載開始電流（出廠值） 15A

?  控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開關(guān)功能；

?  負(fù)載為100W以下的12V/24V直流負(fù)載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時(shí)輸出（光控開、光控關(guān)，定時(shí)開、定時(shí)關(guān)，）。

   2.6、離網(wǎng)逆變電源

?  直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選

?  額定蔬出功率：300W

?  輸出電壓：110/220VAC

?  輸出波形：純正弦波

?  輸出頻率：50Hz

?  工作效率：85%

?  功率因數(shù)：>0.88

?  波形失真率≤5%

?  工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃

?  相對(duì)濕度：﹤90﹪（25℃）

?  保護(hù)功能：短路、過熱、過載保護(hù)

   2.7、測(cè)風(fēng)系統(tǒng)

?  測(cè)量范圍   風(fēng)速：0～60m/s

?  精 度      ±0.1m/s

?  工作電源：AC 220V±20%

?  環(huán)境溫度：   -40℃～50℃  

  2.8、數(shù)字電壓表

?  光電池電壓表：0-200V×1只

?  負(fù)載電壓表： 0-200V×1只

?  逆變電能計(jì)量模塊：電參數(shù)測(cè)量、運(yùn)行時(shí)間、超載報(bào)警、功率報(bào)警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存

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

  2.9、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 1只

  2.10、負(fù)載單元（選配出口型無此項(xiàng)）

（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直流風(fēng)扇

2）阻性負(fù)載：220V交通燈.220V 3WLED燈

★2.11 智慧教室綜合測(cè)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用一體化設(shè)計(jì)，要求所有功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設(shè)備安全的性能指標(biāo)。

、虛擬示波器所需實(shí)現(xiàn)的功能：50MHz   2路波形測(cè)量功能；
（二）2路邏輯分析儀功能；
（三）1路任意波形信號(hào)發(fā)生器輸出；
200MSa/s高速實(shí)時(shí)采樣，50MHz帶寬，波形測(cè)量完全滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，波形平滑不失真。
（四）2路PWM脈沖信號(hào)發(fā)生器：可設(shè)置頻率、占空比。
（五）、萬用表功能
1、萬用表的電阻測(cè)量功能；
2、萬用表的直流電壓測(cè)量功能；
3、萬用表的交流電壓測(cè)量功能；
4、萬用表的交流電流測(cè)量功能；
（六）、人機(jī)界面功能
*1、人機(jī)界面顯示所測(cè)量的波形，并顯示相應(yīng)的量測(cè)值；
*2、可通過點(diǎn)擊界面按鈕，將所測(cè)量的波形插入實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板中；
*3、學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果可通過點(diǎn)擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；
（七）、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控功能
1、環(huán)境參數(shù)測(cè)量：可同時(shí)測(cè)量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；
2、電氣參數(shù)測(cè)量：可測(cè)量控制臺(tái)電壓電流，并計(jì)算出功率；
3、過流、過壓、欠壓（閥值可設(shè)置）報(bào)警跳閘保護(hù)；
4、安全防護(hù)：實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃?xì)怏w、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報(bào)警）；5、節(jié)電功能：長(zhǎng)期無人實(shí)驗(yàn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉總閘開關(guān)，實(shí)現(xiàn)安全和節(jié)電效果；

★2.12實(shí)驗(yàn)室智慧用電安全控制系統(tǒng)功能要求

智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護(hù)功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時(shí)，防止漏電保護(hù)器合閘，造成觸電危險(xiǎn)；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導(dǎo)致跳閘時(shí)，不能人為上電，只能通過遠(yuǎn)程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機(jī)APP和PC端云平臺(tái)通訊，沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨(dú)立運(yùn)行。

1、智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語(yǔ)音播報(bào)功能。能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測(cè)數(shù)值。能監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室電源的故障類型和故障次數(shù)；設(shè)備時(shí)間管理包含年月日時(shí)間的顯示；用戶通過刷卡方式請(qǐng)求開啟設(shè)備，PC端進(jìn)行授權(quán)之后，設(shè)備可啟動(dòng)使用，PC端可分時(shí)預(yù)約設(shè)備的啟動(dòng)和停止！

2、手機(jī)APP：用電狀態(tài)界面實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前電壓、電流、有無功功率、電能、設(shè)備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)，設(shè)置界面能設(shè)置限定電能值、負(fù)載值、設(shè)備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復(fù)時(shí)間值等。后臺(tái)查看報(bào)警日志、操作日志、故障日志等?？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h(yuǎn)程控制智能開關(guān)的通斷。

3、PC端軟件：每個(gè)設(shè)備狀態(tài)信息顯示，具有多個(gè)子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個(gè)人中心資料管理、用戶報(bào)警定位跟蹤與信息統(tǒng)計(jì)；具有管理員信息修改與權(quán)限管理等功能。可一鍵開啟和關(guān)閉所有設(shè)備，可單獨(dú)控制每臺(tái)設(shè)備的開關(guān)！

4、后臺(tái)系統(tǒng)：包含賬號(hào)管理、設(shè)備管理、報(bào)修管理、用戶管理，設(shè)備管理：①、包含監(jiān)控管理：實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控每個(gè)教室，可一鍵預(yù)覽所有設(shè)備的在線和運(yùn)行情況，分析設(shè)備使用率及運(yùn)行時(shí)間?、?、包含設(shè)備節(jié)點(diǎn)：可顯示設(shè)備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。報(bào)修管理：用戶可進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)修，反應(yīng)設(shè)備故障信息，編輯報(bào)修情況，后臺(tái)可進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，及時(shí)跟進(jìn)，以有效解決用戶設(shè)備維護(hù)。用戶管理：可連通手機(jī)號(hào)，對(duì)賬戶進(jìn)行一對(duì)一的安全加密，實(shí)名認(rèn)證，防止賬戶泄密、防盜，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)連接云平臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

現(xiàn)場(chǎng)需對(duì)功能逐一演示，提供有效、權(quán)威的證明文件，證實(shí)該產(chǎn)品的可靠、安全、先進(jìn)性。

三、主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)一 基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1-1  風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)

1-2  風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)

1-3  光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)

1-4  風(fēng)光互補(bǔ)控制器實(shí)驗(yàn)

1-5  蓄電池充放電實(shí)驗(yàn)

1-6  離網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二 太陽(yáng)能電池板特性實(shí)驗(yàn)系列

2-1、太陽(yáng)能電池板開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-2、太陽(yáng)能電池板短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-3、太陽(yáng)能電板I-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-4、太陽(yáng)能電池板最大輸出功率計(jì)算實(shí)驗(yàn)

2-5、太陽(yáng)能電池板填充因子計(jì)算實(shí)驗(yàn)

2-6、太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換效率測(cè)量實(shí)驗(yàn)

2-7、開路電壓與相對(duì)光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

2-8、短路電流與相對(duì)光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

2-9、太陽(yáng)能電池板P-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-10、太陽(yáng)能電池板暗伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-11、太陽(yáng)能組件輸出特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-12、串聯(lián)電阻對(duì)填充因子的影響測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-13、并聯(lián)電阻對(duì)填充因子的影響測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-14、太陽(yáng)能電池光譜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-15、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-16、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-17、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2-18、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三 太陽(yáng)能蓄電池控制器實(shí)驗(yàn)系列

3-1、太陽(yáng)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(cè)試實(shí)驗(yàn)

3-4、蓄電池電量估測(cè)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(cè)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(yáng)能光伏逆變器實(shí)驗(yàn)系列

4-1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；

4-2、輸出電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

4-3、最大輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；

4-4、過載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；

4-5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗(yàn)；

4-6、輸入電壓范圍測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

4-7、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；

實(shí)驗(yàn)五 風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程與風(fēng)能量變換演示實(shí)驗(yàn)

5-1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實(shí)驗(yàn)

5-2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

5-3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)

5-4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)

5-5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)

5-6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)

5-7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗(yàn)

5-8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實(shí)驗(yàn)

5-9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實(shí)驗(yàn)

5-10、鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)