太陽能實驗室,太陽能光伏實驗室建設方案
2015-03-16 09:45太陽能光伏實驗室建設方案
隨著能源危機日益臨近，新能源已經成為今后世界上的主要能源之一。其中太陽能已經逐漸步入我們尋常的生活，而風力發電偶爾可以看到或聽到，風光電互補發電系統是利用風能和太陽能資源的互補性，具有較高的性價的一種新型能源發電系統，有著很好的應用前景。太陽能實驗室是研究太陽能利用的實驗場所，其配有相應太陽能檢測儀器儀表及試驗裝置，可作為太陽能的光、熱、電利用示范性展示，以此為基地，開展太陽能利用的科學研究與開發工作，同時也可作為太陽能產品的檢測開發中心。新能源教學設備正是利用太陽能發電的原理，結合教學的特點，研發的最新的新能源教學設備，太陽能教學實訓臺廣泛應用于職業高中、大學、研究生、企業技工培訓以太陽能離網發電和太陽能并網發電為主課題的研究和教學培訓。新能源教學設備是面向高等院校、職業技術學校本科生、研究生深刻理解太陽能光伏發電原理的新能源教學設備實驗教學平臺。
設備配置表格
| 序號 | 名稱 | 數量 | 型號 | 單價 | 總價 | 備注 |
| 1 | 太陽能光伏發電實驗實訓裝置 | 10 | DB-PV18 | 6萬 | 60萬 | 新能源實驗室 |
| 2 | 風力發電系統教學實驗裝置 | 2 | DB-FL400A | 9.8萬 | 19.6萬 | 新能源實驗室 |
| 3 | 500W風光互補并網發電系統教學實訓臺 | 4 | DB-TYN07 | 12.5萬 | 50萬 | 新能源實驗室 |
| 4 | 互補發電實訓系統 | 1 | DB-SWP01 風光 | 45萬 | 45萬 | 新能源實驗室 |
| 5 | 質子交換膜燃料電池教具 | 10 | DB-ZRL006 | 0.6萬 | 6萬 | 新能源實驗室 |
| 6 | 光伏發電教學實驗箱 | 10 | DB-PVT001 | 1.8萬 | 18萬 | 新能源實驗室 |
| 7 | 太陽能發電教學實驗平臺 | 10 | DB-ST02 | 1.95萬 | 19.5萬 | 新能源實驗室 |
| 合計：218.1萬 | ||||||
1.DB-PV18 太陽能光伏發電系統實驗實訓裝置
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。
一、主要技術指標及規格：
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
四、主要設備清單：
2.DB-FJ400A 400W風力發電教學實驗實訓裝置
一、產品概述
500W風光互補并網發電系統教學實訓臺是集于太陽能發電及風力發電為一體的新型教學實驗系統。可完成風力發電和太陽能發電及基站的供電及并網逆變電源系統集成的相關實驗及教學演示。可以幫助學生，進一步理解風力發電及太陽能光伏發電系統的理念、系統集成原理、單元組成、部件認知等方面的學習和工程實際應用技能。
1、產品特點
◆ 系統實驗平臺集成了室內溫/濕度儀，風速測量、光照度測量系統，讓使用者操作起來更直觀。
◆ 系統采用32位數字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
◆ 系統DC-AC并網同步電源，采用高頻脈沖調制技術。具有小體積、高效率及高功率因數輸出。
◆ 系統面板上采用直觀的數字表和液晶顯示，讓用戶了解當前系統工作狀態。
◆ 系統上的離網電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
◆ 風光互補并網發電實訓系統，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
◆ 系統增加市電與風光互補發電切換模塊，讓實驗更具操作性。
◆ 增加分布式供電原理與實驗電路，讓學生增加對新知識的理解
一、主要技術規格參數
1、系統規格
◆ 系統工作電壓：12/24V DC 220VAC
◆ 系統最大電流：50A
◆ 系統最大功率：900W
2、單晶硅太陽能電池規格
◆ 組件尺寸(L*W*H)：680*108*28mm×2
◆ 最佳功率：90W×2
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V×2
◆ 最佳工作電流：5.2±0.10A，×2
◆ 短路電流：5.3±0.10A，×2
◆ 開路電壓：21±0.5V
◆ 模擬小太陽模塊：220VAC 500W金鹵燈或1000W自然色太陽投光燈
3、風機力發電機參數
◆ 額定功率：400(W)
◆ 額定電壓：12/24(V)
◆ 額定電流：33.3/16.7（A）
◆ 風輪直徑：1.65(m)
◆ 啟動風速：1.5(m/s)
◆ 額定風速：9.6(m/s)
◆ 安全風速：35(m/s)
◆ 工作形式：永磁同步發電機
◆ 風葉旋轉方向：順時針
◆ 風葉數量：3（片）
◆ 風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
◆ 電機材料：鋁合金&不銹鋼
4、模擬風洞模塊
◆ 風量：32073 mз/h
◆ 風壓：388Pa
◆ 轉速：1440 r/min
◆ 功率：5.5kW
◆ 可調風速：0～13級連續可調
4、風光互補控制器規格
◆ 工作電壓：24VDC
◆ 充電功率：1000W
◆ 光伏功率：350W
◆ 風機功率：650W
◆ 充電方式：PWM脈寬調制
◆ 充電最大電流 35A
◆ 過放保護電壓 11V
◆ 過放恢復電壓 12.6V
◆ 輸出保護電壓 16V
◆ 卸載開始電壓（出廠值）15.5V
◆ 卸載開始電流（出廠值） 15A
◆ 控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關功能；
◆ 負載為100W以下的12V/24V直流負載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時輸出（光控開、光控關，定時開、定時關，）。
5、離網逆變電源
◆ 直流輸入電壓：19～28VDC
◆ 額定蔬出功率：600W
◆ 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：>0.88
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作環境：溫度-20℃～50℃
◆ 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
6、并網同步逆變電源
◆ AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
◆ AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
◆ 并網輸出功率：400W
◆ 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
◆ 相 位 差： <1%
◆ 孤島效應保護： VAC;f AC
◆ 輸出短路保護： 限流
◆ 顯示方式： LED
◆ 待機功耗： <2W
◆ 夜間功耗： <1W
◆ 環境溫度范圍： -25 ℃～60℃
◆ 環境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)
7、測風系統模塊
◆ 測量范圍 風速：0～60m/s 風向：0～360°
◆ 精 度 ±0.1m/s ± 3°
◆ 工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供電。
◆ 記錄間隔： 1分鐘～240分鐘連續可設置
◆ 內部存儲： 4M bit
◆ 通訊接口： RS-232/485/USB通訊
◆ 環境溫度： -40℃～50℃
◆ 轉速傳感器：0～5000 風力發電機轉速檢測顯示（室內）
8、電表規格
◆ 直流電流表：× 2個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 直流電壓表：× 2個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電壓表：× 2個，500V，顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電流表：× 2個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內溫、濕度
9、負載：
◆ 風扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 蜂鳴器：×1個
◆ 馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉速：20rmp/min
◆ 交流線性電阻負載：3～100W連續可調
◆ 直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調光功能，輸出功率可設置
10、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池
◆ 額定電壓：12V
◆ 額定容量：100Ah
◆ 充電方法（恒壓），循環︰最大充電電流為5.6A
11、監測系統：
高性能風光互補智能控制器，含PC端Zigbee無線監控模塊，與太陽能教學模塊Zigbee發射模塊，透過IEEE802.15.4標準無線協定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監控。
12、系統外形尺寸；長1400×寬550×高1700（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學。
13、監控軟件
◆ PC監控模塊：監控主機、監控軟件。
◆ 顯示內容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。
二、教學及研究實訓項目
2、1、永磁同步風力發電機系統運行過程風能量變換演示和實驗
實驗1、風力發電基礎理論原理性實驗
實驗2、風力發電系統設計實驗
實驗3、風力發電控制技術實驗
實驗4、風力發電相關測量技術實驗
實驗5、風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗6、發電機轉速與輸出電壓關系實驗
實驗7、發電機轉速與輸出電流關系實驗
實驗8、發電機轉速與輸出頻率關系實驗
實驗9、風速即轉速與出功率關系實驗
2、2、太陽能電池控制運行過程光能量變換演示和實驗
實驗1、光伏電池的伏安特性；
實驗2、光伏發電的負載特性測試；
實驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關系；
實驗4、輸出功率與光照強度的關系；
實驗5、最大功率點跟蹤實驗測試；
實驗6、控制器原理實驗；
實驗7、蓄電池充放電控制實驗；
實驗8、蓄電池保護實驗；
實驗9、光伏陣列設計實驗；
實驗10、太陽能照明系統設計；
實驗11、太陽能系統電器負載實驗；
實驗12、綜合實驗；
三、主要設備清單
燃料電池教具主要由5部分構成：A為太陽能電池模塊，B為電解電池模塊，C為水、氫氣、氧氣儲罐，D為發電電池模塊，E為風扇，F顯示儀表，G測試導軌。
教具示意圖
二．教具簡介
燃料電池教具是利用光線照射在太陽能電池板上產生電能，然后利用產生的電能作用在電解電池模塊上，使水發生電解產生氫氣和氧氣。氫氣和氧氣進入到發電模塊產生電能，帶動風扇轉動。
通過該教具的使用可以使學生對電解水過程和其逆過程——氫氧反應產生電能，有一個直觀的認識。
電解電池模塊是一種把電能轉化為化學能的裝置。化學反應在質子交換膜的兩側發生。通過在電解電池模塊兩端加直流電壓，在負極側產生氫氣（負極化學反應式為，2H+＋2e-®H2），在正極側產生氧氣（正極化學反應式為，H2O®2H+＋1/2O2＋2e-）。產生的氣體被收集在儲罐中。
質子交換膜燃料電池是一種將燃料氫氣作為還原劑與空氣中的氧氣作為氧化劑進行電化反應，并將化學能直接轉換成電能的高效發電裝置（化學反應式為H2＋1/2O2® H2O）。燃料電池可以作為發電站或車輛的動力源。燃料電池與內燃機相比，最突出的優點是高的能量轉化效率和低的環境污染。
三．安全注意事項
◆ 電解電池模塊注意事項
1. 只能使用去離子水。
2. 每次使用前先用去離子水浸泡電極10分鐘。
3. 當使用直流電壓源與電解電池模塊連接時，要注意電池的正負極不要接反（如接反會造成電解電池模塊損壞），最大工作電流不要超過0.6A。
4．當完成試驗后，把水從電池塊中清除。
5．電解模塊放在自封袋中保存
◆ 發電電池模塊注意事項
1. 不要在發電電池模塊的電壓輸出端加外電壓。
2. 當發電電池模塊使用完后，放在自封袋中保存。
3. 不能長時間進行短路操作。可以瞬時進行短路操作。
四．教具的使用
1．按照圖上的位置，把各個模塊放置在恰當的位置上。
2．把電解模塊與儲罐間的接口用透明塑料管進行連接。
3. 向儲罐中加入水，使電解電池充滿水。
4．把太陽能電池板的正、負極與電解電池的正、負極分別相連接，用光源照射太陽能電池板，有氣體在電解電池兩側產生。
5.電解幾分鐘后，把風扇的正負極與發電電池的正負極連接，電池產生電能使風扇轉動。
光伏發電教學實驗箱由AC/DC電源模塊、離網電源控制模塊、開關控制模塊、儀表監控模塊、負載實驗模塊，等組成。
二、基本工作原理：
1.太陽能電池組件
太陽能電池組件由多個單晶或多晶、非晶電池單元串、并聯并經封裝后制成。其中的單晶電池單元的功能是將太陽的光線吸收發生伏打效應產生一定的電壓、電流，并按照需求串、并聯而將太陽能轉換成電能輸出，經電纜送至控制器。
2.蓄電池
蓄電池的作用是將太陽能電池組件產生的電能儲存起來。當光照不足或晚上，或者負載需求大于太陽能電池組件所產生的電能時，將存儲的電能釋放出來以滿足負載的能量需求。
3.正弦波逆變器
正弦波逆變器的作用是將太陽能電池組件產生的直流電或者蓄電池釋放的12V直流電轉化為負載需要的36V正弦交流電。
三、主要技術指標：
1.太陽能電池組件功率：20W
2.蓄電池容量：12V/7Ah
3.控制器：
◆ 額定輸出電壓、電流：12V/2A
◆ 蓄電池過充保護：16.2V,恢復14.4V
◆ 蓄電池過放保護：10.8V,恢復12.4V
◆ 三種輸出模式：普通開/關模式、光控開/光控關模式、光控開/時控關模式
4.正弦波逆變器：
◆ 輸出波形與頻率：正弦波/50HZ±1HZ
◆ 額定輸入電壓、電流：10.8V～13.2V/2A
◆ 額定輸出電壓、電流：36V±10%/0.42A
◆ 額定輸出功率：15VA
◆ 輸出功率因數：≥95%（線性負載）
◆ 逆變效率：≥75%
5.輸入市電：AC220V/50HZ
6.箱體尺寸：660×490×240mm
7.工作環境：0°C～40°C、≤85%RH
四、實驗內容：
實驗一：太陽能電池發電原理實驗
實驗1-1 ：太陽能光伏板能量轉換實驗
實驗1-2：環境對光伏轉換影響實驗
實驗二：太陽能電池光伏系統直接負載實驗
實驗三：光伏控制型太陽能系統發電實驗
實驗3-1：光伏型控制器工作原理實驗
實驗3-2：光伏型控制器充放電保護實驗
實驗四：戶用型太陽能發電和利用實驗
實驗4-1：戶用型控制器工作原理
實驗4-2：戶用型控制器充放電保護實驗
實驗五：太陽能系統電器負載實驗；
五、設備配置
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
四、主要設備清單：
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數量 | 單位 | 價格 |
| 1 | 實驗臺 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 太陽能電池板 | 1 | 塊 | ||
| 3 | 離網逆變電源 | 1 | 臺 | ||
| 4 | 同步逆變電源 | 1 | 臺 | ||
| 5 | 太陽能控制器 | 1 | 只 | ||
| 6 | 蓄電池 | 1 | 組 | ||
| 7 | 直流負載 | 1 | 套 | ||
| 8 | 交流負載 | 1 | 套 | ||
| 9 | 人造光源 | 1 | 套 | ||
| 10 | 穩壓電源 | 1 | 臺 |
2.DB-FJ400A 400W風力發電教學實驗實訓裝置
一、系統概述
400W風力發電教學實驗實訓裝置由發電單元、充電單元、電力蓄能單元、逆變模塊、控制單元、負載單元、顯示單元共七大單元系統組成，系統能進行風力發電相關全過程實驗，是職高、大學、研究生以風力發電為主課題的研究和培訓、教學的理想產品。
400W風力發電教學實驗實訓裝置由發電單元、充電單元、電力蓄能單元、逆變模塊、控制單元、負載單元、顯示單元共七大單元系統組成，系統能進行風力發電相關全過程實驗，是職高、大學、研究生以風力發電為主課題的研究和培訓、教學的理想產品。
教學特點
系統實驗平臺集成了室內溫/濕度儀，風速測量系統，讓使用者操作起來更直觀。
系統采用數字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
系統面板上采用直觀的數字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解系統工作狀態。
系統上的離網電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
風力發電教學實驗系統，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、節能環保、無污染。
增加分布式發電原理與實驗模塊，讓學生增加對新知識的理解
二、系統運行技術條件
1.風力系統
風輪直徑：1.65(m)
啟動風速：1.5(m/s)
額定風速：12(m/s)
安全風速：35(m/s)
工作形式：永磁同步發電機
風葉旋轉方向：順時針
風葉數量：3（片）
風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
電機材料：鋁合金&不銹鋼
塔桿高度：6.5m
模擬風洞：風量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，5.5kW；
2.充電系統
額定功率：400(W)
額定電壓：12/24(V)
額定電流：33.3/16.7（A）
3.電力蓄能系統（機內）
儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
額定電壓：12V
額定容量：100Ah
充電方法（恒壓），循環︰最大充電電流為5.6A
4.逆變模塊系統（機內）
直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC
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：>0.88
波形失真率≤5%
工作環境：溫度-20℃～50℃
相對濕度：﹤90﹪（25℃）
保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
5.控制模塊系統
工作電壓：24VDC
充電功率：1000W
光伏功率：350W
風機功率：650W
充電方式：PWM脈寬調制
充電最大電流 16.5A
過放保護電壓 22V
過放恢復電壓 25.2V
輸出保護電壓 32V
卸載開始電壓（出廠值）32V
卸載開始電流（出廠值） 12A
控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償等功能；
6.負載模塊裝置系統
風扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W
交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉速：20rmp/min
交流LED燈×1個，交流節能燈×1個
直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調光功能，輸出功率可設置
7.顯示裝置系統
直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5”LED
時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內溫、濕度
風機轉速表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
風速風向儀：風速：0～45M/S
風向：0～360°
精度±0.3M/S±3°
工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選
過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速、配有與PC通訊的接口
8.電氣開關操作柜
交流漏電開關、緊急停止開關、儀表開關、風機輸入開關、直流輸入開關
儀表顯示、控制按鈕（開關）、智能型風光互補控制器、風速儀、鼓風機調速。
9、監控軟件
PC監控模塊：監控主機、監控軟件。
顯示內容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。
三、教學項目及實驗內容
實驗1.風力發電基礎理論原理性實驗
實驗2.風力發電系統設計實驗
實驗3.風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗4.風力發電相關測量技術實驗
實驗5.風力發電控制技術實驗
實驗6.風力發電電力電子實驗
實驗7.過放保護、過放恢復、過充保護、過充恢復
均充保護、均充恢復、浮充保護、浮充恢復
實驗8.過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速
實驗9.風力發電系統的直接負載實驗
實驗10.風力發電系統的風速變化影響實驗
實驗11.限速機械保護系統原理實驗
實驗12.限速電控保護系統原理實驗
實驗13.風機過功率保護實驗
實驗14.風機超速保護實驗
實驗15.不同轉速下風力發電曲線實驗
實驗16.風況檢測實驗
實驗17.獨立風機系統實驗
實驗18. 綜合實驗。
四、主要設備清單
系統實驗平臺集成了室內溫/濕度儀，風速測量系統，讓使用者操作起來更直觀。
系統采用數字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
系統面板上采用直觀的數字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解系統工作狀態。
系統上的離網電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
風力發電教學實驗系統，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、節能環保、無污染。
增加分布式發電原理與實驗模塊，讓學生增加對新知識的理解
二、系統運行技術條件
1.風力系統
風輪直徑：1.65(m)
啟動風速：1.5(m/s)
額定風速：12(m/s)
安全風速：35(m/s)
工作形式：永磁同步發電機
風葉旋轉方向：順時針
風葉數量：3（片）
風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
電機材料：鋁合金&不銹鋼
塔桿高度：6.5m
模擬風洞：風量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，5.5kW；
2.充電系統
額定功率：400(W)
額定電壓：12/24(V)
額定電流：33.3/16.7（A）
3.電力蓄能系統（機內）
儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
額定電壓：12V
額定容量：100Ah
充電方法（恒壓），循環︰最大充電電流為5.6A
4.逆變模塊系統（機內）
直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC
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：>0.88
波形失真率≤5%
工作環境：溫度-20℃～50℃
相對濕度：﹤90﹪（25℃）
保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
5.控制模塊系統
工作電壓：24VDC
充電功率：1000W
光伏功率：350W
風機功率：650W
充電方式：PWM脈寬調制
充電最大電流 16.5A
過放保護電壓 22V
過放恢復電壓 25.2V
輸出保護電壓 32V
卸載開始電壓（出廠值）32V
卸載開始電流（出廠值） 12A
控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償等功能；
6.負載模塊裝置系統
風扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W
交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉速：20rmp/min
交流LED燈×1個，交流節能燈×1個
直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調光功能，輸出功率可設置
7.顯示裝置系統
直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5”LED
時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內溫、濕度
風機轉速表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
風速風向儀：風速：0～45M/S
風向：0～360°
精度±0.3M/S±3°
工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選
過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速、配有與PC通訊的接口
8.電氣開關操作柜
交流漏電開關、緊急停止開關、儀表開關、風機輸入開關、直流輸入開關
儀表顯示、控制按鈕（開關）、智能型風光互補控制器、風速儀、鼓風機調速。
9、監控軟件
PC監控模塊：監控主機、監控軟件。
顯示內容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。
三、教學項目及實驗內容
實驗1.風力發電基礎理論原理性實驗
實驗2.風力發電系統設計實驗
實驗3.風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗4.風力發電相關測量技術實驗
實驗5.風力發電控制技術實驗
實驗6.風力發電電力電子實驗
實驗7.過放保護、過放恢復、過充保護、過充恢復
均充保護、均充恢復、浮充保護、浮充恢復
實驗8.過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速
實驗9.風力發電系統的直接負載實驗
實驗10.風力發電系統的風速變化影響實驗
實驗11.限速機械保護系統原理實驗
實驗12.限速電控保護系統原理實驗
實驗13.風機過功率保護實驗
實驗14.風機超速保護實驗
實驗15.不同轉速下風力發電曲線實驗
實驗16.風況檢測實驗
實驗17.獨立風機系統實驗
實驗18. 綜合實驗。
四、主要設備清單
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數 量 | 單 位 | 價 格 |
| 1 | 風力發電系統操作臺 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 400W風力發電機 | 1 | 臺 | ||
| 3 | 塔架、拉索 | 1 | 套 | ||
| 4 | 轉速儀表（含支架） | 1 | 臺 | ||
| 5 | 風力發電控制器 | 1 | 臺 | ||
| 6 | 蓄電池組55Ah | 1 | 組 | ||
| 7 | 實驗附件 | 1 | 套 | ||
| 8 | 軟件 | 1 | 套 | ||
| 價格合計： | |||||
3.DB-TYN07 500W風光互補并網發電系統教學實訓臺
一、產品概述
500W風光互補并網發電系統教學實訓臺是集于太陽能發電及風力發電為一體的新型教學實驗系統。可完成風力發電和太陽能發電及基站的供電及并網逆變電源系統集成的相關實驗及教學演示。可以幫助學生，進一步理解風力發電及太陽能光伏發電系統的理念、系統集成原理、單元組成、部件認知等方面的學習和工程實際應用技能。
1、產品特點
◆ 系統實驗平臺集成了室內溫/濕度儀，風速測量、光照度測量系統，讓使用者操作起來更直觀。
◆ 系統采用32位數字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
◆ 系統DC-AC并網同步電源，采用高頻脈沖調制技術。具有小體積、高效率及高功率因數輸出。
◆ 系統面板上采用直觀的數字表和液晶顯示，讓用戶了解當前系統工作狀態。
◆ 系統上的離網電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
◆ 風光互補并網發電實訓系統，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
◆ 系統增加市電與風光互補發電切換模塊，讓實驗更具操作性。
◆ 增加分布式供電原理與實驗電路，讓學生增加對新知識的理解
一、主要技術規格參數
1、系統規格
◆ 系統工作電壓：12/24V DC 220VAC
◆ 系統最大電流：50A
◆ 系統最大功率：900W
2、單晶硅太陽能電池規格
◆ 組件尺寸(L*W*H)：680*108*28mm×2
◆ 最佳功率：90W×2
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V×2
◆ 最佳工作電流：5.2±0.10A，×2
◆ 短路電流：5.3±0.10A，×2
◆ 開路電壓：21±0.5V
◆ 模擬小太陽模塊：220VAC 500W金鹵燈或1000W自然色太陽投光燈
3、風機力發電機參數
◆ 額定功率：400(W)
◆ 額定電壓：12/24(V)
◆ 額定電流：33.3/16.7（A）
◆ 風輪直徑：1.65(m)
◆ 啟動風速：1.5(m/s)
◆ 額定風速：9.6(m/s)
◆ 安全風速：35(m/s)
◆ 工作形式：永磁同步發電機
◆ 風葉旋轉方向：順時針
◆ 風葉數量：3（片）
◆ 風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
◆ 電機材料：鋁合金&不銹鋼
4、模擬風洞模塊
◆ 風量：32073 mз/h
◆ 風壓：388Pa
◆ 轉速：1440 r/min
◆ 功率：5.5kW
◆ 可調風速：0～13級連續可調
4、風光互補控制器規格
◆ 工作電壓：24VDC
◆ 充電功率：1000W
◆ 光伏功率：350W
◆ 風機功率：650W
◆ 充電方式：PWM脈寬調制
◆ 充電最大電流 35A
◆ 過放保護電壓 11V
◆ 過放恢復電壓 12.6V
◆ 輸出保護電壓 16V
◆ 卸載開始電壓（出廠值）15.5V
◆ 卸載開始電流（出廠值） 15A
◆ 控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關功能；
◆ 負載為100W以下的12V/24V直流負載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時輸出（光控開、光控關，定時開、定時關，）。
5、離網逆變電源
◆ 直流輸入電壓：19～28VDC
◆ 額定蔬出功率：600W
◆ 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：>0.88
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作環境：溫度-20℃～50℃
◆ 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
6、并網同步逆變電源
◆ AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
◆ AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
◆ 并網輸出功率：400W
◆ 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
◆ 相 位 差： <1%
◆ 孤島效應保護： VAC;f AC
◆ 輸出短路保護： 限流
◆ 顯示方式： LED
◆ 待機功耗： <2W
◆ 夜間功耗： <1W
◆ 環境溫度范圍： -25 ℃～60℃
◆ 環境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)
7、測風系統模塊
◆ 測量范圍 風速：0～60m/s 風向：0～360°
◆ 精 度 ±0.1m/s ± 3°
◆ 工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供電。
◆ 記錄間隔： 1分鐘～240分鐘連續可設置
◆ 內部存儲： 4M bit
◆ 通訊接口： RS-232/485/USB通訊
◆ 環境溫度： -40℃～50℃
◆ 轉速傳感器：0～5000 風力發電機轉速檢測顯示（室內）
8、電表規格
◆ 直流電流表：× 2個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 直流電壓表：× 2個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電壓表：× 2個，500V，顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電流表：× 2個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內溫、濕度
9、負載：
◆ 風扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 蜂鳴器：×1個
◆ 馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉速：20rmp/min
◆ 交流線性電阻負載：3～100W連續可調
◆ 直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調光功能，輸出功率可設置
10、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池
◆ 額定電壓：12V
◆ 額定容量：100Ah
◆ 充電方法（恒壓），循環︰最大充電電流為5.6A
11、監測系統：
高性能風光互補智能控制器，含PC端Zigbee無線監控模塊，與太陽能教學模塊Zigbee發射模塊，透過IEEE802.15.4標準無線協定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監控。
12、系統外形尺寸；長1400×寬550×高1700（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學。
13、監控軟件
◆ PC監控模塊：監控主機、監控軟件。
◆ 顯示內容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。
二、教學及研究實訓項目
2、1、永磁同步風力發電機系統運行過程風能量變換演示和實驗
實驗1、風力發電基礎理論原理性實驗
實驗2、風力發電系統設計實驗
實驗3、風力發電控制技術實驗
實驗4、風力發電相關測量技術實驗
實驗5、風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗6、發電機轉速與輸出電壓關系實驗
實驗7、發電機轉速與輸出電流關系實驗
實驗8、發電機轉速與輸出頻率關系實驗
實驗9、風速即轉速與出功率關系實驗
2、2、太陽能電池控制運行過程光能量變換演示和實驗
實驗1、光伏電池的伏安特性；
實驗2、光伏發電的負載特性測試；
實驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關系；
實驗4、輸出功率與光照強度的關系；
實驗5、最大功率點跟蹤實驗測試；
實驗6、控制器原理實驗；
實驗7、蓄電池充放電控制實驗；
實驗8、蓄電池保護實驗；
實驗9、光伏陣列設計實驗；
實驗10、太陽能照明系統設計；
實驗11、太陽能系統電器負載實驗；
實驗12、綜合實驗；
三、主要設備清單
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數 量 | 單 位 | 價 格 |
| 1 | 風光互補發電實訓系統操作臺 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 400W永磁同步發電機 | 1 | 臺 | ||
| 3 | 模擬風洞系統（風源） | 1 | 套 | ||
| 4 | 風速儀（含支架） | 1 | 臺 | ||
| 5 | 風向儀（含支架） | 1 | 臺 | ||
| 6 | 5.5KW矢量變頻器 | 1 | 臺 | ||
| 7 | 風光互補控制器 | 1 | 臺 | ||
| 8 | 逐日系統支架（含模擬太陽源） | 1 | 套 | ||
| 9 | 100W太陽能電池組件模塊 | 1 | 套 | ||
| 10 | 蓄電池組65Ah | 1 | 組 | ||
| 11 | 實驗附件 | 1 | 套 | ||
| 12 | 上位軟件 | 1 | 套 |
4.DB-SWP01 風光互補發電實訓系統
一、 概述
DB-SWP01風光互補發電實訓系統主要由光伏供電裝置、風力供電系統、逆變 與 負載系統、監控系統組成，
風光互補發電實訓系統采用模塊式結構，各裝置和系統具有獨立的功能，可以組合成光伏發電實訓系統、風力發電實訓系統。
二、 設備組成
DB-SWP01型風光互補發電實訓系統主要由光伏供電裝置、光伏供電系統、風力供電裝置、風力供電系統、逆變與負載系統、監控系統組成，如圖1所示。DB-SWP01型風光互補發電實訓系統采用模塊式結構，各裝置和系統具有獨立的功能，可以組合成光伏發電實訓系統、風力發電實訓系統。
(1)、 設備尺寸：光伏供電裝置1610×1010×1550mm
風力供電裝置1578×1950×1540mm
實訓柜 3200×650×2000mm
(2)、 場地面積：20平方米
DB-SWP01風光互補發電實訓系統主要由光伏供電裝置、風力供電系統、逆變 與 負載系統、監控系統組成，
風光互補發電實訓系統采用模塊式結構，各裝置和系統具有獨立的功能，可以組合成光伏發電實訓系統、風力發電實訓系統。
二、 設備組成
DB-SWP01型風光互補發電實訓系統主要由光伏供電裝置、光伏供電系統、風力供電裝置、風力供電系統、逆變與負載系統、監控系統組成，如圖1所示。DB-SWP01型風光互補發電實訓系統采用模塊式結構，各裝置和系統具有獨立的功能，可以組合成光伏發電實訓系統、風力發電實訓系統。
(1)、 設備尺寸：光伏供電裝置1610×1010×1550mm
風力供電裝置1578×1950×1540mm
實訓柜 3200×650×2000mm
(2)、 場地面積：20平方米
三、 各單元介紹
1、 光伏供電裝置
(1)、 光伏供電裝置的組成
光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光線傳感器、光線傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向運動機構、擺桿、擺桿減速箱、擺桿支架、單相交流電動機、電容器、直流電動機、接近開關、微動開關、底座支架等設備與器件組成，如圖2所示。
圖2 光伏供電裝置
4塊光伏電池組件并聯組成光伏電池方陣，光線傳感器安裝在光伏電池方陣中央。2盞300W的投射燈安裝在擺桿支架上，擺桿底端與減速箱輸出端連接，減速箱輸入端連接單相交流電動機。電動機旋轉時，通過減速箱驅動擺桿作圓周擺動。擺桿底端與底座支架連接部分安裝了接近開關和微動開關，用于擺桿位置的限位和保護。水平和俯仰方向運動機構由水平運動減速箱、俯仰運動減速箱、直流電動機、接近開關和微動開關組成。直流電動機旋轉時，水平運動減速箱驅動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運動減速箱驅動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動，接近開關和微動開關用于光伏電池方陣位置的限位和保護。
(2)、 光伏電池組件
光伏電池組件的主要參數為：
額定功率 20W
額定電壓 17.2V
額定電流 1.17A
開路電壓 21.4V
短路電流 1.27A
尺寸 430mm×430mm×28mm
2、 光伏供電系統
(1)、 光伏供電系統的組成
光伏供電系統主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調電阻、斷路器、12V開關電源、網孔架等組成。如圖3所示。
(2)、 控制方式
光伏供電控制單元的追日功能有手動控制盒自動控制兩個狀態，可以進行手動或自動運行光伏電池組件雙軸跟蹤、燈狀態、燈運動操作。
(3)、 DSP控制單元和接口單元
蓄電池的充電過程及充電保護由DSP控制單元、接口單元及程序完成，蓄電池的放電保護由DSP控制單元、接口單元及繼電器完成，當蓄電池放電電壓低于規定值，DSP控制單元輸出信號驅動繼電器工作，繼電器常閉觸點斷開，切斷蓄電池的放電回路。
(4)、 蓄電池組
蓄電池組選用4節閥控密封式鉛酸蓄電池，主要參數：
容量 12V 18Ah/20HR
重量 1.9kg
尺寸 345mm×195mm×20mm
3、 風力供電裝置
(1)、 風力供電裝置的組成
風力供電裝置主要由葉片、輪轂、發電機、機艙、尾舵、側風偏航控制機構、直流電動機、塔架和基礎、測速儀、測速儀支架、軸流風機、軸流風機支架、軸流風機框罩、單相交流電動機、電容器、風場運動機構箱、護欄、連桿、滾輪、萬向輪、微動開關和接近開關等設備與器件組成，如圖3所示。
圖3 風力供電裝置
葉片、輪轂、發電機、機艙、尾舵和側風偏航控制機構組裝成水平軸永磁同步風力發電機，安裝在塔架上。風場由軸流風機、軸流風機支架、軸流風機框罩、測速儀、測速儀支架、風場運動機構箱體、傳動齒輪鏈機構、單相交流電動機、滾輪和萬向輪等組成。軸流風機和軸流風機框罩安裝在風場運動機構箱體上部，傳動齒輪鏈機構、單相交流電動機、滾輪和萬向輪組成風場運動機構。當風場運動機構中的單相交流電動機旋轉時，傳動齒輪鏈機構帶動滾輪轉動，風場運動機構箱體圍繞風力發電機的塔架作圓周旋轉運動，當軸流風機輸送可變風量風時，在風力發電機周圍形成風向和風速可變的風場。
在可變風場中，風力發電機利用尾舵實現被動偏航迎風，使風力發電機輸出最大電能。測速儀檢測風場的風量，當風場的風量超過安全值時，側風偏航控制機構動作，使尾舵側風45º，風力發電機葉片轉速變慢。當風場的風量過大時，尾舵側風90º，風力發電機處于制動狀態。
4、 風力供電系統
(1)、 風力供電系統的組成
風力供電系統主要由風電電源控制單元、風電輸出顯示單元、觸摸屏、風力供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、接線排、可調電阻、斷路器、網孔架等組成。
(2)、 控制方式
風力供電控制單元的偏航功能有手動和自動兩個狀態，可以進行手動或自動可變風向操作。
可變風量是由變頻器控制軸流風機實現。手動操作變頻器操作面板上的有關按鍵，使變頻器的輸出頻率在0-50Hz之間變化，軸流風機轉速在0至額定轉速范圍內變化，實現可變風量輸出。
(3)、 DSP控制單元和側風偏航
風力發電機風輪葉片在氣流作用下產生力矩驅動風輪轉動，通過輪轂將扭矩輸入到傳動系統。當風速增加超過額定風速時，風力發電機風輪轉速過快，發電機可能因超負荷而燒毀。
對于定槳距風輪，當風速增加超過額定風速時，如果氣流與葉片分離，風輪葉片將處于“失速”狀態，風力發電機不會因超負荷而燒毀。
對于變槳距風輪，當風速增加時，可根據風速的變化調整氣流對葉片的攻角。當風速超過額定風速時，輸出功率可穩定地保持在額定功率上。特別是在大風的情況下，風力機處于順槳狀態，使槳葉和整機的受力狀況大為改善。
小型風力發電機多數是定槳距風輪，在大風的情況下，采用側風偏航控制使氣流與葉片分離，使風輪葉片處于“失速”狀態，安全地保護風力發電機。另外，還可以通過側風偏航控制風力發電機保持恒定功率輸出。
5、 逆變與負載系統
(1)、 逆變與負載系統的組成
逆變與負載系統主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、逆變器、逆變器參數檢測模塊、變頻器、三相交流電機、發光管舞臺燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網孔架等組成。
1)、 逆變電源控制單元
逆變電源控制單元面板如圖19所示，逆變電源控制單元主要由斷路器、+24V開關電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT14和DT15等組成。
2)、 逆變輸出顯示單元
逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線端子DT16和DT17等組成。
3)、 逆變與負載系統主電路
逆變與負載系統主要由逆變器、交流調速系統、逆變器測試模塊、發光管舞臺燈光模塊和警示燈組成。
逆變器的輸入由光伏發電系統、風力發電系統或蓄電池提供，逆變器輸出單相220V、50Hz的交流電源。交流調速系統由變頻器和三相交流電動機組成，逆變器的輸出AC220V電源是變頻器的輸入電源，變頻器將單相AC220V變換為三相AC220V供三相交流電動機使用。逆變電源控制單元的AC220V電源由逆變器提供，逆變電源控制單元輸出的DC24V供發光管舞臺燈光模塊使用。逆變器測試模塊用于檢測逆變器的死區、基波、SPWM波形。
(2)、 逆變器
逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置，逆變器的種類很多, 各自的具體工作原理、工作過程不盡相同。本實訓裝置使用的逆變器由DC-DC升壓PWM控制芯片單元、驅動+升壓功率MOS管單元、升壓變壓器、SPWM芯片單元、高壓驅動芯片單元、全橋逆變功率MOS管單元、LC濾波器組成。
6、 監控系統
(1)、 監控系統組成
監控系統主要由一體機、鍵盤、鼠標、接線排、電源插座、通信線、微軟操作系統軟件、力控組態軟件組成。
(2)、 監控系統功能
1)、 通信
監控系統與控制器、PLC、儀表進行通信。
2)、 界面
①、 監控系統具有主界面，光伏供電系統界面，風力供電系統界面，逆變與負載系統界面，風光互補能量轉換界面，分別顯示各自的運行狀態參數。
②、 光伏供電系統界面設置相應的按鈕，實現光伏電池方陣自動跟蹤。
③、 風力供電系統界面設置相應的按鈕，實現風力發電機側風偏航控制。
④、 具有光伏發電采集報表和風力發電集報表，記錄光伏輸出電壓、電流，風力發電機的輸出電壓、電流；逆變與負載系統的逆變輸出電壓、電流、功率等數據并打印數據報表。
四、 主要實驗實訓內容
1)、 離網型風光互補發電系統規劃；
2)、 根據功率要求，光伏電池組件的選擇、安裝和連接；
3)、 根據功率要求，風力發電機的選擇、安裝和連接；
4)、 基于MCU的光伏電池組件最大功率跟蹤程序設計；
5)、 基于MCU的風力發電機最大功率跟蹤的程序設計；
6)、 蓄電池容量匹配計算與選型；；
7)、 蓄電池充放電參數設置、保護參數設置；
8)、 逆變器參數設置；
9)、 監控系統組態及操作；
10)、 光伏供電系統的調試；
11)、 風力供電系統的調試；
12)、 風光互補發電系統的調試；
13)、 電能質量的監測、調試和分析。
主要技術參數
1、 光伏供電裝置
(1)、 光伏供電裝置的組成
光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光線傳感器、光線傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向運動機構、擺桿、擺桿減速箱、擺桿支架、單相交流電動機、電容器、直流電動機、接近開關、微動開關、底座支架等設備與器件組成，如圖2所示。
圖2 光伏供電裝置
4塊光伏電池組件并聯組成光伏電池方陣，光線傳感器安裝在光伏電池方陣中央。2盞300W的投射燈安裝在擺桿支架上，擺桿底端與減速箱輸出端連接，減速箱輸入端連接單相交流電動機。電動機旋轉時，通過減速箱驅動擺桿作圓周擺動。擺桿底端與底座支架連接部分安裝了接近開關和微動開關，用于擺桿位置的限位和保護。水平和俯仰方向運動機構由水平運動減速箱、俯仰運動減速箱、直流電動機、接近開關和微動開關組成。直流電動機旋轉時，水平運動減速箱驅動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運動減速箱驅動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動，接近開關和微動開關用于光伏電池方陣位置的限位和保護。
(2)、 光伏電池組件
光伏電池組件的主要參數為：
額定功率 20W
額定電壓 17.2V
額定電流 1.17A
開路電壓 21.4V
短路電流 1.27A
尺寸 430mm×430mm×28mm
2、 光伏供電系統
(1)、 光伏供電系統的組成
光伏供電系統主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調電阻、斷路器、12V開關電源、網孔架等組成。如圖3所示。
(2)、 控制方式
光伏供電控制單元的追日功能有手動控制盒自動控制兩個狀態，可以進行手動或自動運行光伏電池組件雙軸跟蹤、燈狀態、燈運動操作。
(3)、 DSP控制單元和接口單元
蓄電池的充電過程及充電保護由DSP控制單元、接口單元及程序完成，蓄電池的放電保護由DSP控制單元、接口單元及繼電器完成，當蓄電池放電電壓低于規定值，DSP控制單元輸出信號驅動繼電器工作，繼電器常閉觸點斷開，切斷蓄電池的放電回路。
(4)、 蓄電池組
蓄電池組選用4節閥控密封式鉛酸蓄電池，主要參數：
容量 12V 18Ah/20HR
重量 1.9kg
尺寸 345mm×195mm×20mm
3、 風力供電裝置
(1)、 風力供電裝置的組成
風力供電裝置主要由葉片、輪轂、發電機、機艙、尾舵、側風偏航控制機構、直流電動機、塔架和基礎、測速儀、測速儀支架、軸流風機、軸流風機支架、軸流風機框罩、單相交流電動機、電容器、風場運動機構箱、護欄、連桿、滾輪、萬向輪、微動開關和接近開關等設備與器件組成，如圖3所示。
圖3 風力供電裝置
葉片、輪轂、發電機、機艙、尾舵和側風偏航控制機構組裝成水平軸永磁同步風力發電機，安裝在塔架上。風場由軸流風機、軸流風機支架、軸流風機框罩、測速儀、測速儀支架、風場運動機構箱體、傳動齒輪鏈機構、單相交流電動機、滾輪和萬向輪等組成。軸流風機和軸流風機框罩安裝在風場運動機構箱體上部，傳動齒輪鏈機構、單相交流電動機、滾輪和萬向輪組成風場運動機構。當風場運動機構中的單相交流電動機旋轉時，傳動齒輪鏈機構帶動滾輪轉動，風場運動機構箱體圍繞風力發電機的塔架作圓周旋轉運動，當軸流風機輸送可變風量風時，在風力發電機周圍形成風向和風速可變的風場。
在可變風場中，風力發電機利用尾舵實現被動偏航迎風，使風力發電機輸出最大電能。測速儀檢測風場的風量，當風場的風量超過安全值時，側風偏航控制機構動作，使尾舵側風45º，風力發電機葉片轉速變慢。當風場的風量過大時，尾舵側風90º，風力發電機處于制動狀態。
4、 風力供電系統
(1)、 風力供電系統的組成
風力供電系統主要由風電電源控制單元、風電輸出顯示單元、觸摸屏、風力供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、接線排、可調電阻、斷路器、網孔架等組成。
(2)、 控制方式
風力供電控制單元的偏航功能有手動和自動兩個狀態，可以進行手動或自動可變風向操作。
可變風量是由變頻器控制軸流風機實現。手動操作變頻器操作面板上的有關按鍵，使變頻器的輸出頻率在0-50Hz之間變化，軸流風機轉速在0至額定轉速范圍內變化，實現可變風量輸出。
(3)、 DSP控制單元和側風偏航
風力發電機風輪葉片在氣流作用下產生力矩驅動風輪轉動，通過輪轂將扭矩輸入到傳動系統。當風速增加超過額定風速時，風力發電機風輪轉速過快，發電機可能因超負荷而燒毀。
對于定槳距風輪，當風速增加超過額定風速時，如果氣流與葉片分離，風輪葉片將處于“失速”狀態，風力發電機不會因超負荷而燒毀。
對于變槳距風輪，當風速增加時，可根據風速的變化調整氣流對葉片的攻角。當風速超過額定風速時，輸出功率可穩定地保持在額定功率上。特別是在大風的情況下，風力機處于順槳狀態，使槳葉和整機的受力狀況大為改善。
小型風力發電機多數是定槳距風輪，在大風的情況下，采用側風偏航控制使氣流與葉片分離，使風輪葉片處于“失速”狀態，安全地保護風力發電機。另外，還可以通過側風偏航控制風力發電機保持恒定功率輸出。
5、 逆變與負載系統
(1)、 逆變與負載系統的組成
逆變與負載系統主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、逆變器、逆變器參數檢測模塊、變頻器、三相交流電機、發光管舞臺燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網孔架等組成。
1)、 逆變電源控制單元
逆變電源控制單元面板如圖19所示，逆變電源控制單元主要由斷路器、+24V開關電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT14和DT15等組成。
2)、 逆變輸出顯示單元
逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線端子DT16和DT17等組成。
3)、 逆變與負載系統主電路
逆變與負載系統主要由逆變器、交流調速系統、逆變器測試模塊、發光管舞臺燈光模塊和警示燈組成。
逆變器的輸入由光伏發電系統、風力發電系統或蓄電池提供，逆變器輸出單相220V、50Hz的交流電源。交流調速系統由變頻器和三相交流電動機組成，逆變器的輸出AC220V電源是變頻器的輸入電源，變頻器將單相AC220V變換為三相AC220V供三相交流電動機使用。逆變電源控制單元的AC220V電源由逆變器提供，逆變電源控制單元輸出的DC24V供發光管舞臺燈光模塊使用。逆變器測試模塊用于檢測逆變器的死區、基波、SPWM波形。
(2)、 逆變器
逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置，逆變器的種類很多, 各自的具體工作原理、工作過程不盡相同。本實訓裝置使用的逆變器由DC-DC升壓PWM控制芯片單元、驅動+升壓功率MOS管單元、升壓變壓器、SPWM芯片單元、高壓驅動芯片單元、全橋逆變功率MOS管單元、LC濾波器組成。
6、 監控系統
(1)、 監控系統組成
監控系統主要由一體機、鍵盤、鼠標、接線排、電源插座、通信線、微軟操作系統軟件、力控組態軟件組成。
(2)、 監控系統功能
1)、 通信
監控系統與控制器、PLC、儀表進行通信。
2)、 界面
①、 監控系統具有主界面，光伏供電系統界面，風力供電系統界面，逆變與負載系統界面，風光互補能量轉換界面，分別顯示各自的運行狀態參數。
②、 光伏供電系統界面設置相應的按鈕，實現光伏電池方陣自動跟蹤。
③、 風力供電系統界面設置相應的按鈕，實現風力發電機側風偏航控制。
④、 具有光伏發電采集報表和風力發電集報表，記錄光伏輸出電壓、電流，風力發電機的輸出電壓、電流；逆變與負載系統的逆變輸出電壓、電流、功率等數據并打印數據報表。
四、 主要實驗實訓內容
1)、 離網型風光互補發電系統規劃；
2)、 根據功率要求，光伏電池組件的選擇、安裝和連接；
3)、 根據功率要求，風力發電機的選擇、安裝和連接；
4)、 基于MCU的光伏電池組件最大功率跟蹤程序設計；
5)、 基于MCU的風力發電機最大功率跟蹤的程序設計；
6)、 蓄電池容量匹配計算與選型；；
7)、 蓄電池充放電參數設置、保護參數設置；
8)、 逆變器參數設置；
9)、 監控系統組態及操作；
10)、 光伏供電系統的調試；
11)、 風力供電系統的調試；
12)、 風光互補發電系統的調試；
13)、 電能質量的監測、調試和分析。
主要技術參數
| 一、風力供電裝置 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術參數 | 數量 |
| 1 | 水平軸永磁同步風力發電機 |
輸出功率：300W 輸出（整流）電壓：＞ +12V 葉片旋轉直徑：1.2m 葉片數量：3個 葉片材質：玻璃纖維 啟動風速：1m/s 切入風速：1.5m/s 安全風速：25 m/s 偏航：程序控制自動偏航 偏航電機：工作電壓（DC 24V）、轉速（25rpm） |
1 |
| 2 | 風速儀 |
輸出電壓：0-5V 風碗數：3個 |
1 |
| 3 | 軸流通風機 |
流量：2100m3/h 電壓：380V（由變頻器控制） 全壓：215Pa 頻率：50Hz 功率：0.37Kw 轉速：1400r/min 軸流風機支架 軸流風機框罩 |
1 |
| 4 | 風向控制電機 |
減速比：1：40 電壓：AC220V 和運動機構的鏈接機構：鏈輪 |
1 |
| 二、光伏供電裝置 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術參數 | 數量 |
| 1 | 電池組件 |
功率：20W 誤差：±5% 輸出電壓：17.2V 輸出電流：1.17A 開路電壓：21.4V 短路電流：1.27A 工作環境溫度：45℃±2℃ 尺寸：430×430×28mm |
4 |
| 2 | 追日傳感器 |
輸出電壓：0-5V 跟蹤精度：1度 結構：4電橋 |
1 |
| 3 | 投射燈 |
擺臂機構：渦輪蝸桿結構（2個減速箱） 電壓：220V 頻率：50Hz 電流：1.36A 最大功率：300W |
2 |
| 4 | 追日機構 |
結構：渦輪蝸桿結構（減速箱） 驅動：直流電機 軸數：雙軸二維 |
1 |
| 三、風力供電系統 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術參數 | 數量 |
| 1 | 電源控制單元 | 含漏電保護斷路器，AC220V和DC24V狀態指示燈、電源插座 | 1 |
| 2 | 風電控制電源單元 | 含漏電保護斷路器，AC220V和DC24V狀態指示燈 | 1 |
| 3 | 觸摸屏 | 7",彩色 | 1 |
| 4 | 功能模塊 | DSP核心板2812，通信控制板，風力發電主電路板 | 1 |
| 5 | 直流輸入單元 |
電流表： DC 0-5A 電壓表： DC 0-500V 接口：RS485 |
1 |
| 6 | 風力供電控制單元 |
風場運動方向：順時、逆時 軸流風機控制：給風 偏航控制：偏航、停止 自動控制：啟動、急停 |
1 |
| 7 | PLC | S7-200 CPU224 | 1 |
| 8 | 變頻器 | MM420-0.37Kw | |
| 9 | 可調電阻 | 范圍：0-1000Ω，無級可調（有刻度） | 1 |
| 四、光伏供電系統 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術參數 | 數量 |
| 1 | 電源控制單元 | 含漏電保護斷路器，AC220V和DC24V狀態指示燈、電源插座 | 1 |
| 2 | 光伏控制電源單元 | 含漏電保護斷路器，AC220V和DC24V狀態指示燈 | 1 |
| 3 | 觸摸屏 | 7",彩色 | 1 |
| 4 | 功能模塊 | DSP核心板2812，通信控制板，光伏發電主電路板 | 1 |
| 5 | 直流輸入單元 |
電流表：PA1951-AK1G，DC 0-5A 電壓表：PZ195U-AK1G，DC 0-500V 接口：RS485 |
1 |
| 6 | 光伏供電控制單元 |
電池板跟蹤方向：東、南、西、北 投光燈控制：燈1、燈2 投光燈運動方向：東西、西東、停止 自動控制：啟動、急停 |
1 |
| 8 | PLC | S7-200 CPU226 | 1 |
| 9 | 可調電阻 | 范圍：0-1000Ω，無級可調（有刻度） | 1 |
| 五、逆變與負載系統 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術參數 | 數量 |
| 1 | 逆變輸出顯示單元 |
電流表：AC 0-5A 電壓表：AC 0-500V 接口：RS485 |
1 |
| 2 | 逆變控制電源單元 | 含漏電保護斷路器，AC220V和DC24V狀態指示燈 | 1 |
| 3 | 逆變器 |
輸入電壓：DC12V 輸入電壓范圍：DC9.5V-15.5V 輸出電壓：AC220V±5% 額定輸出電流：1.4A 輸出頻率：50Hz±0.5Hz 額定功率：300VA 輸出波形：正弦波 波形失真：＜5% 轉換效率：＞85% 實驗模塊：正弦波逆變器原理模塊 |
|
| 4 | 開關電源 |
型號：DR-120-24 輸入電壓：AC 220V 輸出電壓：DC 24V 輸出電流：5A |
1 |
| 5 | 變頻器 | MM420-0.37Kw | 1 |
| 6 | 電機負載 |
功率：40W 電壓：AC220V 轉速：1350rpm |
1 |
| 7 | 模擬舞臺燈光負載 | 二極管字樣為“KNT”的發光模塊 | 1 |
| 8 | 閥控密封式鉛酸蓄電池 |
容量 12V 18Ah/20HR 重量 1.9kg 尺寸 345mm×195mm×20mm |
4 |
| 六、監控系統 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術參數 | 數量 |
| 1 | 直流電機負載 | 直流單片機負載 | 1 |
| 2 | 工控機 | 6個串口，含鍵盤鼠標 | 1 |
| 3 | 組態軟件 | 力控 | 1 |
| 4 | 打印機 | HP Deskjt 1000 | 1 |
| 七、實驗臺 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術參數 | 數量 |
| 1 | 網孔板實驗臺 |
豎式網孔板基本結構：下方為工具箱+4個輪子，上方為豎式網孔板 尺寸：800(長)×600（寬×2000(高) 外框架構成：鋁合金型材； 內嵌噴塑鋼板 鋼板尺寸：1200mm×820mm 鋼板厚度：2mm 鋼板孔規格：上方孔尺寸6×10mm，孔左右間距為6mm，上下間距為6mm且錯位8mm； 網孔板配有推拉式抽屜，抽屜采用型材外框、2mm鋼板底部； 網孔架底部裝有滑輪。 |
4 |
| 2 | 微軟操作系統軟件 | Window XP | 1 |
| 通訊電纜 | |||
| 實驗指導書 | 風光互補發電系統實訓指導書 | ||
5.DB-ZRL006質子交換膜燃料電池教具
一．教具結構燃料電池教具主要由5部分構成：A為太陽能電池模塊，B為電解電池模塊，C為水、氫氣、氧氣儲罐，D為發電電池模塊，E為風扇，F顯示儀表，G測試導軌。
二．教具簡介
燃料電池教具是利用光線照射在太陽能電池板上產生電能，然后利用產生的電能作用在電解電池模塊上，使水發生電解產生氫氣和氧氣。氫氣和氧氣進入到發電模塊產生電能，帶動風扇轉動。
通過該教具的使用可以使學生對電解水過程和其逆過程——氫氧反應產生電能，有一個直觀的認識。
電解電池模塊是一種把電能轉化為化學能的裝置。化學反應在質子交換膜的兩側發生。通過在電解電池模塊兩端加直流電壓，在負極側產生氫氣（負極化學反應式為，2H+＋2e-®H2），在正極側產生氧氣（正極化學反應式為，H2O®2H+＋1/2O2＋2e-）。產生的氣體被收集在儲罐中。
質子交換膜燃料電池是一種將燃料氫氣作為還原劑與空氣中的氧氣作為氧化劑進行電化反應，并將化學能直接轉換成電能的高效發電裝置（化學反應式為H2＋1/2O2® H2O）。燃料電池可以作為發電站或車輛的動力源。燃料電池與內燃機相比，最突出的優點是高的能量轉化效率和低的環境污染。
三．安全注意事項
◆ 電解電池模塊注意事項
1. 只能使用去離子水。
2. 每次使用前先用去離子水浸泡電極10分鐘。
3. 當使用直流電壓源與電解電池模塊連接時，要注意電池的正負極不要接反（如接反會造成電解電池模塊損壞），最大工作電流不要超過0.6A。
4．當完成試驗后，把水從電池塊中清除。
5．電解模塊放在自封袋中保存
◆ 發電電池模塊注意事項
1. 不要在發電電池模塊的電壓輸出端加外電壓。
2. 當發電電池模塊使用完后，放在自封袋中保存。
3. 不能長時間進行短路操作。可以瞬時進行短路操作。
四．教具的使用
1．按照圖上的位置，把各個模塊放置在恰當的位置上。
2．把電解模塊與儲罐間的接口用透明塑料管進行連接。
3. 向儲罐中加入水，使電解電池充滿水。
4．把太陽能電池板的正、負極與電解電池的正、負極分別相連接，用光源照射太陽能電池板，有氣體在電解電池兩側產生。
5.電解幾分鐘后，把風扇的正負極與發電電池的正負極連接，電池產生電能使風扇轉動。
6.DB-PVT001 光伏發電教學實驗箱
一、系統組成光伏發電教學實驗箱由AC/DC電源模塊、離網電源控制模塊、開關控制模塊、儀表監控模塊、負載實驗模塊，等組成。
二、基本工作原理：
1.太陽能電池組件
太陽能電池組件由多個單晶或多晶、非晶電池單元串、并聯并經封裝后制成。其中的單晶電池單元的功能是將太陽的光線吸收發生伏打效應產生一定的電壓、電流，并按照需求串、并聯而將太陽能轉換成電能輸出，經電纜送至控制器。
2.蓄電池
蓄電池的作用是將太陽能電池組件產生的電能儲存起來。當光照不足或晚上，或者負載需求大于太陽能電池組件所產生的電能時，將存儲的電能釋放出來以滿足負載的能量需求。
3.正弦波逆變器
正弦波逆變器的作用是將太陽能電池組件產生的直流電或者蓄電池釋放的12V直流電轉化為負載需要的36V正弦交流電。
三、主要技術指標：
1.太陽能電池組件功率：20W
2.蓄電池容量：12V/7Ah
3.控制器：
◆ 額定輸出電壓、電流：12V/2A
◆ 蓄電池過充保護：16.2V,恢復14.4V
◆ 蓄電池過放保護：10.8V,恢復12.4V
◆ 三種輸出模式：普通開/關模式、光控開/光控關模式、光控開/時控關模式
4.正弦波逆變器：
◆ 輸出波形與頻率：正弦波/50HZ±1HZ
◆ 額定輸入電壓、電流：10.8V～13.2V/2A
◆ 額定輸出電壓、電流：36V±10%/0.42A
◆ 額定輸出功率：15VA
◆ 輸出功率因數：≥95%（線性負載）
◆ 逆變效率：≥75%
5.輸入市電：AC220V/50HZ
6.箱體尺寸：660×490×240mm
7.工作環境：0°C～40°C、≤85%RH
四、實驗內容：
實驗一：太陽能電池發電原理實驗
實驗1-1 ：太陽能光伏板能量轉換實驗
實驗1-2：環境對光伏轉換影響實驗
實驗二：太陽能電池光伏系統直接負載實驗
實驗三：光伏控制型太陽能系統發電實驗
實驗3-1：光伏型控制器工作原理實驗
實驗3-2：光伏型控制器充放電保護實驗
實驗四：戶用型太陽能發電和利用實驗
實驗4-1：戶用型控制器工作原理
實驗4-2：戶用型控制器充放電保護實驗
實驗五：太陽能系統電器負載實驗；
五、設備配置
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數量 | 單位 | 價格 |
| 1 | 太陽能光電教學實驗箱 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 實驗附件 | 1 | 套 |
8. DB-ST02太陽能發電教學實驗平臺
基本型太陽能教儀系統由太陽能電池組件模塊、蓄電池模塊、控制器模塊、負載調節控制模塊、監控儀表模塊、PC機監控模塊，等部分組成。
一、主要技術規格參數： 太陽光電實習教學模塊
1、系統規格
◆ 系統最大電壓：21.5V
◆ 系統最大電流：2A
◆ 系統最大功率：25W
2、太陽能電池規格：單晶硅太陽能電池
◆ 元件尺寸(L*W*H)：621*281*28mm，
◆ 最佳功率：20W
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V
◆ 最佳工作電流：1.20±0.10A，
◆ 短路電流：1.34±0.10A，
◆ 開路電壓：21.0±0.5V
3、太陽能控制器規格：
3、1、光電型控制器：
額定電壓：12V，額定電流為10A，配置鉛酸蓄電池，負載為100W以下的12V直流負載，控制單元一通道為光控輸出，另一通道為多類定時輸出。
3、2、戶用型控制器：
額定電壓：12V，最大光電電池功率：60W，最大負載電流：5A，過放電壓：11.0 ± 0.5， 蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關。
4、電表規格：
◆ 電流表：× 3個，2A， 顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 電壓表：× 3個，20V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 溫度表：× 1個，0～99.9℃
5、負載：
◆ 風扇：×1個，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通燈：2組(R,G,B)，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ LED燈：1組(7顆)
◆ 蜂鳴器：×1個
◆ 馬達：×1個，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 開關：×1個
◆ 按鈕：×1個
6、電池：
閥控式密封鉛酸蓄電池，額定電壓：12V，額定容量(20hr) ：3.3Ah，充電方法（恒壓），循環︰最大充電電流為825mA
7、電阻器：
◆ 可變電阻，電阻值調整范圍為0～1kΩ
◆ DC/DC：5個DC/DC電源模塊
◆ 提供DC轉AC模塊
◆ 支援外接PC計算機量測太陽能電池I-V特性曲線(VB軟件or LabView)
8、系統外形尺寸；長1100×寬780×厚120（㎜）平腳40×40×500（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學。
9、太陽能電池調節鋁合金支架（WF-6663A）
◆ 最高工作高度1695㎜，最低工作高度455㎜，承載8㎏，凈重1.8㎏，最大管徑26㎜，收縮高度620㎜
二、太陽光電實習教學模塊實驗內容：
實驗一 太陽能電池發電原理實驗
實驗1-1 太陽能光電板能量轉換實驗
實驗1-2 環境對光電轉換影響實驗
實驗二 太陽能電池光電系統直接負載實驗
實驗三 光電控制型太陽能系統發電實驗
實驗3-1 光電型控制單元工作原理實驗
實驗3-2 光電型控制單元充放電保護實驗
實驗四 用戶型太陽能發電和利用實驗
實驗4-1 用戶型控制單元工作原理
實驗4-2 用戶型控制單元充放電保護實驗
實驗五 太陽能系統電器負載實驗
實驗六 綜合實驗
實驗七 太陽能電池基本特性測試實驗
實驗八 外部擴充DC轉AC外接電器實驗
實驗九 單晶太陽能電池I-V特性曲線實驗
三、配置單
基本型太陽能教儀系統由太陽能電池組件模塊、蓄電池模塊、控制器模塊、負載調節控制模塊、監控儀表模塊、PC機監控模塊，等部分組成。
一、主要技術規格參數： 太陽光電實習教學模塊
1、系統規格
◆ 系統最大電壓：21.5V
◆ 系統最大電流：2A
◆ 系統最大功率：25W
2、太陽能電池規格：單晶硅太陽能電池
◆ 元件尺寸(L*W*H)：621*281*28mm，
◆ 最佳功率：20W
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V
◆ 最佳工作電流：1.20±0.10A，
◆ 短路電流：1.34±0.10A，
◆ 開路電壓：21.0±0.5V
3、太陽能控制器規格：
3、1、光電型控制器：
額定電壓：12V，額定電流為10A，配置鉛酸蓄電池，負載為100W以下的12V直流負載，控制單元一通道為光控輸出，另一通道為多類定時輸出。
3、2、戶用型控制器：
額定電壓：12V，最大光電電池功率：60W，最大負載電流：5A，過放電壓：11.0 ± 0.5， 蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關。
4、電表規格：
◆ 電流表：× 3個，2A， 顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 電壓表：× 3個，20V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 溫度表：× 1個，0～99.9℃
5、負載：
◆ 風扇：×1個，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通燈：2組(R,G,B)，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ LED燈：1組(7顆)
◆ 蜂鳴器：×1個
◆ 馬達：×1個，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 開關：×1個
◆ 按鈕：×1個
6、電池：
閥控式密封鉛酸蓄電池，額定電壓：12V，額定容量(20hr) ：3.3Ah，充電方法（恒壓），循環︰最大充電電流為825mA
7、電阻器：
◆ 可變電阻，電阻值調整范圍為0～1kΩ
◆ DC/DC：5個DC/DC電源模塊
◆ 提供DC轉AC模塊
◆ 支援外接PC計算機量測太陽能電池I-V特性曲線(VB軟件or LabView)
8、系統外形尺寸；長1100×寬780×厚120（㎜）平腳40×40×500（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學。
9、太陽能電池調節鋁合金支架（WF-6663A）
◆ 最高工作高度1695㎜，最低工作高度455㎜，承載8㎏，凈重1.8㎏，最大管徑26㎜，收縮高度620㎜
二、太陽光電實習教學模塊實驗內容：
實驗一 太陽能電池發電原理實驗
實驗1-1 太陽能光電板能量轉換實驗
實驗1-2 環境對光電轉換影響實驗
實驗二 太陽能電池光電系統直接負載實驗
實驗三 光電控制型太陽能系統發電實驗
實驗3-1 光電型控制單元工作原理實驗
實驗3-2 光電型控制單元充放電保護實驗
實驗四 用戶型太陽能發電和利用實驗
實驗4-1 用戶型控制單元工作原理
實驗4-2 用戶型控制單元充放電保護實驗
實驗五 太陽能系統電器負載實驗
實驗六 綜合實驗
實驗七 太陽能電池基本特性測試實驗
實驗八 外部擴充DC轉AC外接電器實驗
實驗九 單晶太陽能電池I-V特性曲線實驗
三、配置單
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數量 | 單位 | 價格 |
| 1 | 太陽能光電教學實驗臺 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 太陽能電池支架（三腳架） | 1 | 臺 | ||
| 3 | 太陽能電池組件（25W） | 1 | 只 | ||
| 4 | 蓄電池組 | 1 | 組 | ||
| 5 | 實驗附件 | 1 | 套 | ||
| 6 | 1 | ||||
| 價格合計： | |||||