太陽能光伏發電系統實驗實訓裝置：探索光伏發電教學新途徑
2024-06-27 06:18
太陽能光伏發電系統是一種利用太陽光直接轉化為電能的新型能源技術，近年來在科研和實踐中得到了廣泛的關注。為了更好地理解和掌握這一技術，我們特別設計了一套太陽能光伏發電系統實驗實訓裝置。這個裝置不僅能夠模擬真實的工作環境，幫助我們深入理解光伏發電系統的工作原理，還能通過實驗教學，提高我們的實踐操作能力和創新思維。
第二：實驗實訓裝置的設計理念
我們的實驗實訓裝置采用了先進的光電轉換技術，結合智能控制系統，可以實現對光伏電池板的電壓、電流、功率等參數的有效監測和調控。同時，該裝置還配備了數據采集和分析軟件，能夠實時反饋系統的運行狀態，為實驗者提供準確的數據支持。此外，我們還特別考慮到安全因素，所有設備都按照嚴格的安全標準設計和制造，確保實驗過程中的人員安全。
第三：實驗實訓裝置的應用前景
通過使用這套太陽能光伏發電系統實驗實訓裝置，學生不僅可以在理論上深入理解光伏發電技術的原理和特點，還能夠在實踐中提升自身的動手能力和解決問題的能力。這對于他們未來的學習和工作都將產生積極的影響。同時，隨著全球對可再生能源需求的增加，太陽能光伏發電系統將在未來的能源領域發揮越來越重要的作用。因此，掌握相關的知識和技能，對我們每一個人來說都是非常重要的。
第四：產品介紹
DB-PV18太陽能光伏發電系統實驗實訓裝置采用串聯式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。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。
1.太陽能電池組具體參數如下：
◆ 峰值功率：30W
◆ 最大功率電壓：17.5V
◆ 最大功率電流：1.95A
◆ 開路電壓：22V
◆ 短路電流：2.2A
◆ 安裝尺寸：622*550*18mm
2.太陽能控制器具體功能如下
◆ 使用單片機和專用軟件，實現智能控制，自動識別24V系統。
◆ 采用串聯式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。
◆ 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。
◆ 具有豐富的工作模式，如光控，光控＋延時，通用控制等模式。
◆ 浮充電溫度補償功能。
◆ 使用定制大屏幕LCD液晶顯示器、充電、放電，光伏、蓄電池，負載各參數一目了然，一鍵式操作即可完成所有設置，方便直觀。
◆ 優良的通訊功能配備獨立的上位機軟件，保證與PC機之間良好通訊，畫面人性化，清晰、直觀、操作方便。與PC機連接后對控制器的參數及功能控制更加靈活，充分滿足不同教學應用需求。
3.蓄電池：一般為鉛酸電池，具有如下特點：
◆ 自放電率低
◆ 使用壽命長
◆ 深放電能力強
◆ 充電效率高 工作溫度范圍寬
◆ 增加系統停機時蓄電池電量自動測量功能
4.離網逆變器：正弦波逆變器，具體功能參數如下：
◆ 純正弦波輸出(失真率<4%)
◆ 輸入輸出完全隔離設計
◆ 能快速并行啟動電容、電感負載
◆ 三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負載水準和故障情形
◆ 負載控制風扇冷卻
◆ 過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護
5．負載：
◆ 直流負載包括：LED燈，風機等；
◆ 交流負載包括：節能燈和交流電機等。
6.并網逆變器：
并網逆變器具有DC－DC和DC－AC兩級能量變換的結構。DC－DC變換環節調整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大功率點；DC－AC逆變環節主要使輸出電流與電網電壓同相位，同時獲得單位功率因數。
系統面板設有用來測量DC、AC相關參數的多個測試端口，可測量DC-DC電壓電流變化和DC-AC逆變過程中的電壓電流及曲線變化和波形對比。
6級功率搜索功能
在自動調整的過程中，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，鎖定時ST燈長亮。
在進行6級功率搜索程序時，所需的時間為10分鐘。
寬電壓輸入（15-62VDC）
二級功率變壓轉換
◆ 高頻雙向并網，單向并網功能
◆ 高頻直接調制，AC半波合成
◆ 雙向并網方式：直接負載消耗，逆向傳輸AC電流
◆ 單向并網方式：直接負載消耗，禁止逆向傳輸AC電流
多頻率輸出功能，可適用于50Hz/60Hz頻率的AC交流電
◆ 頻率范圍：45Hz~63Hz
◆ 直接連接到太陽能電池板（不需要連接電池）
7.監測儀表：
完成實驗時數據的讀取，可監測太陽能電池組的電壓和電流；并網逆變器輸出的電壓和電流；離網逆變器輸出的電壓和電流。
上位機通訊聯機界面圖
三、實驗項目：
實驗一 太陽能光伏板能量轉換實驗
實驗二 環境對光伏轉換影響實驗
實驗三 太陽能電池光伏系統直接負載特性實驗
實驗四 太陽能控制器工作原理實驗
實驗五 接反保護實驗
實驗六 太陽能控制器對蓄電池的過充保護實驗
實驗七 太陽能控制器對蓄電池的過放保護實驗
實驗八 夜間防反充實驗
實驗九 離網型逆變器工作原理實驗
實驗十 獨立光伏發電實驗
實驗十一 并網型逆變器工作原理實驗
實驗十二 光伏并網實驗
第五：結語
總的來說，太陽能光伏發電系統實驗實訓裝置是我們教育工作中的重要一環。它不僅能夠幫助我們培養學生的專業技能，還能引導他們對未來能源發展的方向進行深入思考。我們期待通過這個裝置，讓更多的學生了解和熱愛太陽能光伏發電技術，為我們的未來做出貢獻。