ZY-PV18 太阳能光伏发电系统实验实训装置

本实验装置是基于太阳能发电，电能的整流、储存和逆变于一体的实训装置。系统分别由模拟太阳装置、光伏电池、控制器模块、离网逆变模块、同步并网模块、仪表监测模块、交直流负载模块，7 个部分组成

装置采用串联式PWM充电控制方式，使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半，充电效率较非PWM高3－6%;过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。多种保护功能，包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护，具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。

一、技术指标及规格
1.太阳能电池

  ◆ 峰值功率：30W
  ◆ 最大功率电压：17.5V
  ◆ 最大功率电流：1.95A
  ◆ 开路电压：22V
  ◆ 短路电流：2.2A
  ◆ 安装尺寸：350*490*18mm

2.太阳能控制器

  ◆ 使用单片机和专用软件，实现智能控制，12/24电压自动识别系统。

  ◆ 采用串联式PWM充电控制方式，使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半，充电效率较非PWM高3－6%;过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。

  ◆ 多种保护功能，包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护，具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。

  ◆ 具有丰富的工作模式，如光控，光控＋延时，通用控制等模式。

  ◆ 浮充电温度补偿功能。

  ◆ 使用定制大屏幕LCD液晶显示器、充电、放电，光伏、蓄电池，负载各参数一目了然，一键式操作即可完成所有设置，方便直观。

  ◆ 优良的通讯功能配备独立的上位机软件，保证与PC机之间良好通讯，画面人性化，清晰、直观、操作方便。与PC机连接后对控制器的参数及功能控制更加灵活，充分满足不同教学应用需求。

3.蓄电池

◆ 自放电率低

◆ 使用寿命长

◆ 深放电能力强

◆ 充电效率高 工作温度范围宽

◆ 增加系统停机时蓄电池电量自动测量功能

4.离网逆变器

◆ 纯正弦波输出(失真率<4%)

◆ 输入输出完全隔离设计

◆ 能快速并行启动电容、电感负载

◆ 三色指示灯显示，输入电压,输出电压，负载水准和故障情形

◆ 负载控制风扇冷却

◆ 过压/欠压/短路/过载/超温保护

◆ 输入电压：10-16VDC

◆ 输出电压：110V/220VAC

◆ 输出功率：300W

5．负载：

◆ 直流负载包括：LED灯或其它直流负载；

◆ 交流负载包括：白炽灯和交流电机等。

6.并网逆变器：

   并网逆变器具有DC－DC和DC－AC两级能量变换的结构。DC－DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点；DC－AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。

   系统面板设有用来测量DC、AC相关参数的多个测试端口，可测量DC-DC电压电流变化和DC-AC逆变过程中的电压电流及曲线变化和波形对比。
6级功率搜索功能

   在自动调整的过程中，会看到LOW灯不停的闪烁，功率会由0作为起点，向最大功率点加大输出功率，重启最多为6次，然后进入功率锁定状态，锁定时ST灯长亮。

在进行6级功率搜索程序时，所需的时间为10分钟。

宽电压输入（15-62VDC）

二、级功率变压转换

◆ 高频双向并网，单向并网功能

◆ 高频直接调制，AC半波合成

◆ 双向并网方式：直接负载消耗，逆向传输AC电流

◆ 单向并网方式：直接负载消耗，禁止逆向传输AC电流

多频率输出功能，可适用于50Hz/60Hz频率的AC交流电

◆ 频率范围：45Hz~63Hz

◆ 直接连接到太阳能电池板（不需要连接电池）

7.监测仪表：

 完成实验时数据的读取，可监测太阳能电池组的电压和电流；蓄电池电压、电流，并网逆变器输出的电压和电流；离网逆变器输出的电压和电流。

                                                                                              上位机通讯联机界面图

◆ 电压显示系统：DC 0-50V  AC 0-500V自动换挡

◆ 液晶屏显示：SMD结构

◆ 测量精度：AC为1级，DC为0.5级

◆ 响应时间：≤0.5秒

◆ 电流显示系统：DC O-100MA  AC 0-5A  AC 0-2A  自动换挡

◆ 液晶屏显示；SMD结构

◆ 测量精度：AC为1级，DC为0.5级

◆ 响应时间：≤0.5秒

◆ 环境温度：0～50℃

8.模拟实验电源：

◆ 输入电压：AC220 (V)；

◆ 频率范围：50/60 (HZ)；

◆ 输出电压：DC 0-30 (V)；连续可调

◆ 输出电流：DC 0-2 (A)；连续可调

◆ 输出功率： 64W；按键式开关。

9.实验室智慧用电安全控制系统

智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。

1、智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止！

2、手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；用电数据界面能智能查找近2年用电数据，设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中远程控制智能开关的通断。

3、PC端软件：每个设备状态信息显示，具有多个子界面，具有故障分析，用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户报警定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备，可单独控制每台设备的开关！

4、后台系统：包含账号管理、设备管理、报修管理、用户管理，设备管理：①、包含监控管理：实时视频监控每个教室，可一键预览所有设备的在线和运行情况，分析设备使用率及运行时间！②、包含设备节点：可显示设备所在位置、编码名称、挂载情况、用户编辑、用户查询等。

5、报修管理：用户可进行远程报修，反应设备故障信息，编辑报修情况，后台可进行远程维护，及时跟进，以有效解决用户设备维护。

6、用户管理：可连通手机号，对账户进行一对一的安全加密，实名认证，防止账户泄密、防盗，现场数据连接云平台后台数据库管理。

现场需对功能逐一演示，提供有效、权威的证明文件，佐证该产品的可靠、安全、先进性。

三、实验项目：
   实验一 太阳能光伏板能量转换实验
    实验二 环境对光伏转换影响实验
    实验三 太阳能电池光伏系统直接负载特性实验
    实验四 太阳能控制器工作原理实验
    实验五 接反保护实验
    实验六 太阳能控制器对蓄电池的过充保护实验
    实验七 太阳能控制器对蓄电池的过放保护实验
    实验八 夜间防反充实验
    实验九 离网型逆变器工作原理实验
    实验十 独立光伏发电实验
    实验十一 并网型逆变器工作原理实验
    实验十二 光伏并网实验

四、主要设备清单：