JG-SNY15 型 太阳能光伏发电综合实训系统教学平台
一、系统实训应用范围：
主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训。设备由模拟太阳灯、太阳能电池板、二维跟踪机构、光伏控制器、储能蓄电池、负载、仪表及工控电脑等组成。
二、技术参数
2.1 、太阳能电池板
太阳能电池板采用阵列组装形式，主要采用 4 块（或更多）小型太阳能电池板组建，可实现太阳能电池板的并接方式和串接方式，进而提供大电流或大电压的两种太阳能电池板组网方式。
最大输出功率： 4*10W
开路电压： 21.24V （并联）， 4*21.24V （串联）
短路电流： 4*0.75A （并联）， 0.57A （串联）
2.2 、自动跟踪单元
跟踪方式：双轴全自动跟踪； 精度： ±0.5°
水平回转角度： 360° ；俯仰角度： 180°
控制器供电电源： DC 12V
电机供电电源： DC 12V
2.3 、照度计
量程： 0-225Lx 、 200-2250Lx 、 2000-22500Lx 和 20K-225KLx （ 225000Lx ）自动切换量程。
量程： 0-225Lx 、 200-2250Lx 、 2000-22500Lx 和 20K-225KLx （ 225000Lx ）自动切换量程
照度计准确度： ±3% rdg ± 0.5% f.s.(<10,000 lux)±4% rdg ± 10dgts (>10,000 lux)( 以色温 2856 K 标准平面灯校正 )
温度特性： ±0.1% /℃
取样率：约 2 次 / 秒
记录器输出： DC 2V/f.s.
操作及储存温湿度： 0°to 40℃ (32℉ to 104℉) < 70% R.H.
电源： 9V ( 一枚 )
光检测器尺寸： 100mm(L) x 60mm(W) x 27mm(H)
2.4 、含有电压表、电流表、温度表及湿度表
直流电压表 0-200V 、直流电流表 2A 各两只
交流电压表 0-500V 、交流电流表 5A 各一只
温度、湿度表 : 温度测量范围： -50℃-+70℃ 湿度测量范围： 20%-90%
2.5 、蓄电池容量 7.2Ah 、电压 12V
2.6 、环境监测模块技术指标
含有照度计、温度表、湿度表，单片机时钟系统，实现时间的显示
2.7 、 10 寸工控一体机，带触摸功能
C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm 双核处理器 TDP 17W 超低功耗处理器
主 板 :Intel M11 工控固态节能主板
内 存 :1G DDR3 1333 超高速内存 , 支持 1333/1066MHz 内存 , 最大可支持 8GB 。
硬 盘 :24G SSD 固态硬盘
显 卡 : 集成 Intel HD Graphics 核心显卡 , 提供 VGA 、 LVDS 、双 HDMI 显示输出 ,LVDS 支持双通道 24bit, 支持单独显示、双显复制、双显扩展。
声 卡 : 集成 ALC662 6 声道高保真音频控制器
网 卡 : 集成 1 个 RTL 千兆网卡 , 支持网络唤醒、 PXE 功能。
电 源 : 外置电源（ 100V 至 220V 宽幅电压，全球通用）
显示屏 :10 寸 LED 工控屏 分辨率： 1024*600
触摸屏 : 台湾军工 Touchkit 4 线触摸屏，透光率高；性能稳定，触摸灵敏
整机接口 :4* USB 2.0 接口 , 其中两个可支持 USB3.0( 需定制 ) ，
1* HDMI 接口 :1* VGA 接口 ,1* RJ-45 网络接口 ,1* Line out （绿色） ,1* Mic （红色 )
2*COM 串口 ,1* 12V DC_JACK 输入接口
系统状态：
太阳能控制器（带报警功能）：
输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
蓄电池：电压数据显示及动态曲线显示
2.7.1 智慧教室综合测控系统
该系统采用一体化设计，要求所有功能集中在一块核心控制器上，禁止采用多种模块拼装，确保使用人员的人身安全及设备安全的性能指标。
、虚拟示波器所需实现的功能： 50MHz 2 路波形测量功能；
（二） 2 路逻辑分析仪功能；
（三） 1 路任意波形信号发生器输出；
200MSa/s 高速实时采样， 50MHz 带宽，波形测量完全满足教学实验要求，波形平滑不失真。
（四） 2 路 PWM 脉冲信号发生器：可设置频率、占空比。
（五）、万用表功能
1 、万用表的电阻测量功能；
2 、万用表的直流电压测量功能；
3 、万用表的交流电压测量功能；
4 、万用表的交流电流测量功能；
（六）、人机界面功能
*1 、人机界面显示所测量的波形，并显示相应的量测值；
*2 、可通过点击界面按钮，将所测量的波形插入实验报告模板中；
*3 、学生的实验报告结果可通过点击界面按钮，统一上传到指定的教师电脑文件夹下；
（七）、实验室安全监控功能
1 、环境参数测量：可同时测量显示温湿度、 CO2 浓度和 PM2.5 ；
2 、电气参数测量：可测量控制台电压电流，并计算出功率；
3 、过流、过压、欠压（阀值可设置）报警跳闸保护；
4 、安全防护：实验室环境安全监控装置（ PM2.5 、烟雾、可燃气体、温湿度及 CO2 浓度异常（火警）报警）； 5 、节电功能：长期无人实验时，自动关闭总闸开关，实现安全和节电效果；
2.8 、太阳能发电逆变器模块技术指标
类别：正弦波逆变器
输入电压： DC9.7-14.4V ，
输出电压： AC220±5% 和 5V
欠压保护： 9.6V±0.2V
过压保护： 14.4V±0.2V
输出功率： 100W
峰值功率： 300W
输出波形 : 正弦波
2.9 、太阳能控制器技术指标：
控制器相关参数：（ 12V/24V 自动切换系统）
（ 1 ）具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制
（ 2 ）采用了串联式 PWM 充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非 PWM 高 3%-6% ，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统有更长的使用寿命；同时具有高精度温度补偿
（ 3 ）欠压电压： 12.0V ； ×2/24V
（ 4 ）超压保护： 17V ； ×2/24V
（ 5 ）过载、短路保护： 1.25 倍额定电流 60 秒 , 1.5 倍额定电流 5 秒时过载保护动作 , ≥3 倍额定电流短路保护动作
（ 6 ）总额定充电电流： 10A
（ 7 ） 浮充： 13.6V ； ×2/24V ；（维持时间：直至降到充电返回电压动作）
（ 8 ） 控制方式：充电为 PWM 脉宽调剂
控制器主要功能：
（ 1 ）太阳能电池板工作状态（欠压、运行）
（ 2 ）蓄电池工作状态（过充、过放、充电）
（ 3 ）蓄电池电量指示（ 25% ， 50% ， 75% ， 100% ）
（ 4 ） 输出模式设置（普通，光控，时控）
（ 5 ） 蓄电池充电电流，电压监测。
2.10 、负载单元
（ 1 ） DC12V 直流负载五组。（感性负载 3 组，阻性负载 2 组）
1 ）感性负载有： 12V 直流风扇、 12V 直流电机、 12V 蜂鸣器
2 ）阻性负载有： 12V 交通灯、 3W LED 灯
（ 2 ） AC220V 交流负载四组。（感性负载 1 组，阻性负载 3 组）
1 ）感性负载有： 220V 直流风扇
2 ）阻性负载： 220V 交通灯 .220V 3WLED 灯、 220V28WLED 灯
（ 3 ）可调稳压电源（ 0-12V ， 0-1A ）。
根据要求可升级为 0-30V 、 0-5A 的可调恒压恒流稳压电源。
（ 4 ）可调电阻箱技术参数如下：
1 ）阻值范围： 10 欧 -99.99K
2 ）误差范围： ±1%
（ 5 ） USB 接口电压输出：可为电子设备提供 5V 直流稳压电源。
三、可完成的实验内容：
实验一 太阳能电池板特性实验系列
1-1 、太阳能电池板开路电压测试实验
1-2 、太阳能电池板短路电流测试实验
1-3 、太阳能电板 I-V 特性测试实验
1-4 、太阳能电池板最大输出功率计算实验
1-5 、太阳能电池板填充因子计算实验
1-6 、太阳能电池板转换效率测量实验
1-7 、开路电压与相对光强的函数关系实验
1-8 、短路电流与相对光强的函数关系实验
1-9 、太阳能电池板 P-V 特性测试实验
1-10 、太阳能电池板暗伏安特性测试实验
1-11 、太阳能组件输出特性测试实验
1-12 、串联电阻对填充因子的影响测试实验
1-13 、并联电阻对填充因子的影响测试实验
1-14 、太阳能电池光谱特性测试实验
1-15 、太阳能电池板的串联开路电压测试实验
1-16 、太阳能电池板的串联短路电流测试实验
1-17 、太阳能电池板的并联开路电压测试实验
1-18 、太阳能电池板的并联短路电流测试实验
1-19 、负载特性测试实验
实验二 太阳能自动跟踪实验系列
2-1 、逐日系统原理实验
2-2 、太阳光跟踪定位传感器原理实验
2-3 、环境对光伏转换影响实验
2-4 、跟踪控制器操作实验
2-5 、传动执行机构接线实训
2-6 、太阳能光控跟踪实验
2-7 、太阳能光控 - 时控跟踪实验
2-8 、太阳能电池组件环境监测实验
实验三 太阳能蓄电池控制器实验系列
3-1 、太阳能蓄电池充电控制实验
3-2 、控制器充放电保护实验
3-3 、蓄电池电压、电流测试实验
3-4 、蓄电池电量估测实验
3-5 、控制电池电流流入、输出实验
3-6 、控制器环境温度测量实验
3-7 、控制器光控 - 时控输出实验
实验四 太阳能应用实验系列
4-1 、太阳能交、直流风扇实验
4-2 、太阳能路灯实验
4-3 、太阳能警示灯实验
4-4 、太阳能充电器实验
4-5 、太阳能可变阻抗负载实验
实验五 太阳能负载实验系列
5-1 、最大输出电流实验
5-2 、最大输出功率实验
5-3 、在不同恒压状态下电流特性
5-4 、在不同恒流状态下电压特性
实验六 太阳能光伏逆变器实验系列
6-1 、逆变器的工作原理分析实验；
6-2 、输出电压、电流测试实验；
6-3 、最大输出功率的估算实验；
6-4 、过载或短路保护演示实验；
6-5 、输入电压防反接演示实验；
6-6 、输入电压范围测试实验；
6-7 、转换效率计算实验；
四、主要设备清单
序号 |
名 称 |
数 量 |
单 位 |
1 |
太阳能光伏发电综合实训系统（控制台） |
1 |
台 |
2 |
太阳能电池板 |
4 |
块 |
3 |
双轴跟踪机构、光传感器、模拟光源 |
1 |
套 |
4 |
光伏控制器带通讯功能 |
1 |
台 |
5 |
光伏逆变器（ DC-AC 转换器）带市电切换 |
1 |
台 |
6 |
HTC-1 室内温、湿度表，带时间显示 |
1 |
只 |
7 |
PEM-002 电子电能计量模块 |
2 |
只 |
8 |
数显仪表 |
4 |
只 |
9 |
DZ16 交流漏电保护开关 |
1 |
只 |
10 |
蓄电池及电量显示模块 |
1 |
套 |
11 |
10 寸工控一体机 |
1 |
台 |
12 |
上位软件 |
1 |
套 |
13 |
使用手册 |
1 |
本 |
。 。 。
