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)，可利用該裝置進行《太陽能光伏發(fā)電技術(shù)》《光伏電站運行與維護》等課程的教學(xué)與實訓(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等技能。
? 高等院校：部分高校的能源與動力工程、電氣工程及其自動化等專業(yè)，在進行太陽能光伏發(fā)電相關(guān)的科研與教學(xué)時，可使用該裝置進行實驗研究和學(xué)生實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐操作能力。
? 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、維護等實際操作技能，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，提高員工的業(yè)務(wù)水平和工作能力。
? 科研機構(gòu)：相關(guān)科研機構(gòu)在進行太陽能光伏發(fā)電技術(shù)研究和智能控制算法開發(fā)等科研項目時，可借助該裝置進行實驗驗證和技術(shù)研發(fā)，推動太陽能光伏發(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，可實現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式，進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.自動跟蹤單元
?跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤； 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
?電機供電電源：DC 12V
3.照度計
?量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。
?量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程
?照度計準(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、溫度表、濕度表，單片機時鐘系統(tǒng)，實現(xiàn)時間的顯示
7.10寸工控一體機，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,支持單獨顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴展。
?聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
?網(wǎng) 卡:集成1個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
?整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持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（帶報警功能）：
?輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
?輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
?蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(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物；
2、配備文字與動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
◆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)電機直流系統(tǒng)多媒體電視機
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)計方法
2.5 太陽能光伏電站施工建設(shè)方法
2.5.1、項目前期考察
2.5.2、項目建設(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、項目施工圖設(shè)計
2.5.4、項目實施建設(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、項目概述
2.7.2、方案設(shè)計 （附詳細方案設(shè)計）
（一）用戶負載信息
（二）系統(tǒng)方案設(shè)計
（三）效益計算：
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，用來保護蓄電池；在大中型系統(tǒng)中，起平衡光伏系統(tǒng)能量、保護蓄電池及整個系統(tǒng)正常運行等；
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；
⑤具有溫度補償?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：
1.小功率光伏控制器
?控制器的主要開關(guān)器件；
?運用脈沖寬度調(diào)制（PWM)控制技術(shù)；
?具有單路、雙路負載輸出和多種工作模式；
?具有多種保護功能；
?系統(tǒng)工作狀況、蓄電池的剩余電量等的變化；
?具有溫度補償功能
2、中功率光伏控制器
?負載電流大于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)定負載的控制方式；
?多種保護功能；
?浮充電壓的溫度補償功能；
?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，可實現(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、溫度補償、使用或工作環(huán)境溫度范圍、其他保護功能
15.控制器的額定負載電流：
即控制器輸出到直流負載或逆變器的直流輸出電流。該數(shù)據(jù)要滿足負載或逆變器的 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：9.6V±0.2V
?過壓保護：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自動切換系統(tǒng)）
（1）具有過充、過放、電子短路、過載保護、獨特的防反接保護等全自動控制
（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% ，增加了用電時間；過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式使系統(tǒng)有更長的使用壽命；同時具有高精度溫度補償
（3）欠壓電壓：12.0V；×2/24V
（4）超壓保護：17V； ×2/24V
（5）過載、短路保護：1.25 倍額定電流60秒, 1.5倍額定電流5秒時過載保護動作, ≥3倍額定電流短路保護動作
（6）總額定充電電流：10A
（7） 浮充：13.6V；×2/24V；（維持時間：直至降到充電返回電壓動作）
（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，時控）
（5） 蓄電池充電電流，電壓監(jiān)測。
10.負載單元
（1）DC12V直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）
1）感性負載有：12V直流風(fēng)扇、12V直流電機、12V蜂鳴器
2）阻性負載有：12V交通燈、3W LED燈
（2）AC220V交流負載四組。（感性負載1組，阻性負載3組）
1）感性負載有：220V交流風(fēng)扇
2）阻性負載：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、可完成的實驗內(nèi)容：
實驗一 太陽能電池板特性實驗系列
1-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗
1-2、太陽能電池板短路電流測試實驗
1-3、太陽能電板I-V特性測試實驗
1-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
1-5、太陽能電池板填充因子計算實驗
1-6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗
1-7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
1-8、短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
1-9、太陽能電池板P-V特性測試實驗
1-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗
1-11、太陽能組件輸出特性測試實驗
1-12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
1-13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
1-14、太陽能電池光譜特性測試實驗
1-15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
1-16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
1-17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
1-18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
1-19、負載特性測試實驗
實驗二 太陽能自動跟蹤實驗系列
2-1、逐日系統(tǒng)原理實驗
2-2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗
2-3、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
2-4、跟蹤控制器操作實驗
2-5、傳動執(zhí)行機構(gòu)接線實訓(xùn)
2-6、太陽能光控跟蹤實驗
2-7、太陽能光控-時控跟蹤實驗
2-8、太陽能電池組件環(huán)境監(jiān)測實驗
實驗三 太陽能蓄電池控制器實驗系列
3-1、太陽能蓄電池充電控制實驗
3-2、控制器充放電保護實驗
3-3、蓄電池電壓、電流測試實驗
3-4、蓄電池電量估測實驗
3-5、控制電池電流流入、輸出實驗
3-6、控制器環(huán)境溫度測量實驗
3-7、控制器光控-時控輸出實驗
實驗四 太陽能應(yīng)用實驗系列
4-1、太陽能交、直流風(fēng)扇實驗
4-2、太陽能路燈實驗
4-3、太陽能警示燈實驗
4-4、太陽能充電器實驗
4-5、太陽能可變阻抗負載實驗
實驗五 太陽能負載實驗系列
5-1、最大輸出電流實驗
5-2、最大輸出功率實驗
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
實驗六 太陽能光伏逆變器實驗系列
6-1、逆變器的工作原理分析實驗；
6-2、輸出電壓、電流測試實驗；
6-3、最大輸出功率的估算實驗；
6-4、過載或短路保護演示實驗；
6-5、輸入電壓防反接演示實驗；
6-6、輸入電壓范圍測試實驗；
6-7、轉(zhuǎn)換效率計算實驗；
三、主要設(shè)備清單
序號 | 名 稱 | 型 號 | 數(shù) 量 | 單 位 |
1 | 太陽能光伏發(fā)電綜合實訓(xùn)系統(tǒng)（控制臺） | SB-PVT22 | 1 | 臺 |
2 | 太陽能電池板 | SB-10wp | 4 | 塊 |
3 | 雙軸跟蹤機構(gòu)、光傳感器、模擬光源 | SB-PVT22 | 1 | 套 |
4 | 光伏控制器帶通訊功能 | SB-3024 | 1 | 臺 |
5 | 光伏逆變器（DC-AC轉(zhuǎn)換器）帶市電切換 | SB-DA300 | 1 | 臺 |
6 | 室內(nèi)溫、濕度表，帶時間顯示 | HTC-1 | 1 | 只 |
7 | 電子電能計量模塊 | PEM-002 | 2 | 只 |
8 | 數(shù)顯儀表 |
| 4 | 只 |
9 | 交流漏電保護開關(guān) | DZ16 | 1 | 只 |
10 | 蓄電池及電量顯示模塊 |
| 1 | 套 |
11 | 工控一體機 | 10寸 | 1 | 臺 |
12 | 上位軟件 |
| 1 | 套 |
13 | 使用手冊 | SB-PVT22 | 1 | 本 |
