光伏应用产品创新设计实训系统

技术参数

1.系统分为组件模块、控制模块、储能模块、逆变模块、负载模块与支架等几部分；

2.组件模块提供有5W单晶，5W多晶，10W单晶，10W多晶，20W单晶，20W多晶等多种12V光伏组件；

3.控制模块提供12V光伏控制器、24V光伏控制器、路灯控制、MPPT调压控制器等多种光伏控制器；

4.储能模块采用12V/38AH胶体电池与磷酸铁锂电池；

5.逆变模块采用SPWM工频逆变器，为光伏专用宽电压逆变器，最大功率为500W；

6.负载模块包括有LED指示灯、直流可调速风扇、直流交通灯、直流LED显示屏、直流电机传动装置、交流光源、交流LED显示屏、自动升降窗帘、自动时控草坪洒水装置、光伏自动安保系统等负载；

7.支架部分选用19”机柜，配备网孔板，每个部件连接必须配置漏电保护、断路器、断路开关、保护开关；

8.中央控制与通讯设计，通过触摸屏能够实现对电流、电压、PLC自动化控制进行编程设计与执行；

9.系统提供针对本系统的光伏系统仿真软件，学生可在完成每一项的硬件设计前先进行系统仿真设计—投标时进行现场演示。

三、实验实训项目

该系统的设计主要是为学生进行相关光伏设计性实验与创新实验设计。系统提供一般光伏系统应该包括的器件，学生可根据负载设计光伏系统，选用不同的系统器件，配置整个系统。主要能进行的实验包括：

1.光伏发电系统设计实验

2.光伏照明系统设计实验

3.光伏风扇设计实验

4.光伏自动交通指示灯设计实验

5.光伏室外LED显示装置设计实验

6.光伏自动传动装置设计实验

7.光伏交流系统设计实验

8.光伏自动升降窗帘创新性实验

9.室外光伏自动时控草坪洒水创新性实验

10.光伏自动安保系统设计性实验

11.光伏系统电路设计

12.光伏系统自动控制设计实验

13.PLC控制实验设计实验

14.RS485/RS232通讯设计实验

在创新性设计实验中，学生可以自行设计自动控制装置。在直流电机传动装置中，学生可通过PLC进行电机速度与方向设置。在自动升降窗帘设计中，学生通过使用PLC对窗帘的升降与时间控制进行调节。

四、系统组成

(1)组件模块

5W单晶

 

电压：5V

标称功率：5W

尺寸：225x185

重量：0.38kg

材质：黑色高效单晶硅电池片（效率17.2%以上）

5W多晶

 

规格：5瓦/18伏（12伏系统使用）
标准测试条件下（温度25度，AM1.5, 1000w/m2下测试出来的）
尺寸：255*192*16毫米（铝合金边框，无安装孔）
峰值电压：17.9伏
峰值电流：0.28安
开路电压：22.41伏
短路电流：0.3安

功率偏差：±5%

实物重量：0.64千克

10W单晶

 

【功率】18v10w单晶，可对12V蓄电池充电

【电压】工作17.5v  开路21.5v

【电压】工作0.57a  短路0.65a

【重量】0.93kg

【尺寸1】295*295mm（长*宽）

【尺寸2】356*300*17mm（长*宽*厚）

10W多晶

 

规格：10瓦/18伏
尺寸：335*205*17毫米（铝合金边框，4个安装孔）
峰值电压：17.9伏
峰值电流：0.56安
开路电压：22.41伏
短路电流：0.62安

实物重量：0.8千克

20W单晶

 

规格：20瓦/18伏（12伏系统使用）
尺寸：350*540*16毫米
峰值电压：17.3伏
峰值电流：1.16安
开路电压：20.76伏
短路电流：1.37安

20W多晶

 

规格：20瓦/18伏（12伏系统使用）
尺寸：350*540*16毫米
峰值电压：17.3伏
峰值电流：1.16安
开路电压：21.6伏
短路电流：1.31安

(2)控制模块

12V光伏控制器                 

 

额定电压

12V

强充电压

14.8V

均衡充

14.5V

浮充电压

13.7V

欠压保护

10.8V

欠压恢复

13.0V

最大充电电流

10A

最大负载电流

10A

控制器保护

过载、反接、过放、过充、短路等

充电方式

PWM调节方式

使用海拔

≤5500m(2000m以上需要降低功率使用)

工作温度

-40-60℃

重量（毛重）

130g

产品尺寸（长宽高）

136*92*31mm

防护等级

IP56

 

24V光伏控制器

 

额定电压

24V

强充电压

29.6V

均衡充

29.0V

浮充电压

27.4V

欠压保护

21.6

欠压恢复

26.0V

最大充电电流

10A

最大负载电流

10A

控制器保护

过载、反接、过放、过充、短路等

充电方式

PWM调节方式

使用海拔

≤5500m(2000m以上需要降低功率使用)

工作温度

-40-60℃

重量（毛重）

130g

产品尺寸（长宽高）

136*92*31mm

防护等级

IP56

MPPT调压控制器

 

型号

JW1230

JW2430

系统额定电压

12V

24V

光伏组件功率

200W

150W

风力发电机功率

300W

300W

充电

充电

30A

20A

均充保护

14.4V±1%

28.8V±1%

浮充

13.8V±1%

27.6V±1%

均充恢复

13.2V±1%

26.4V±1%

温度补偿

-24mV/℃

-48mV/℃

过放

断开(直流)

10.8V±1%

21.8V±1%

恢复(直流)

12.3V±1%

24.6V±1%

过压

切断(直流)

16V±1%

32V±1%

恢复(直流)

15V±1%

30V±1%

空载电流(直流)

≤0.1A

≤0.1A

电压降落(直流)

≤0.5V

控制方式

最大功率点跟踪-MPPT(充电效率比PWM普通型高出30%)

升压充电

柔性独立升压电路（可选）

显示方式

液晶

显示参数

电压、充电电流，蓄电池电量

保护类型

防雷保护，太阳能电池防反充保护，蓄电池开路保护、蓄电池接反保护、过风速和过电压软自动刹车保护

散热方式

           散热器

环境温度

　

-25℃~+55℃

使用海拔

≤5500m(2000m以上需要降低功率使用)

环境湿度

0~90%，不结露

重量

2.20KG

外形尺寸　

长164×宽181×高100(MM)

 

(3)储能模块

12V/38AH光伏胶体电池

 

额定电压

12V

温度对容量的影响(20hr)

40℃

102%

容量(20hr,25℃)

38Ah

25℃

100%

设计寿命

3-5 年

0℃

85%

外型尺寸

长

196mm

-15℃

65%

宽

131mm

自    放电   (25℃)

3 月

剩余容量:91%

高

180mm

6 月

剩余容量:82%

总高

180mm

12 月

剩余容量:65%

近似质量

10.12kg

正常工作温度

25℃+3℃

容量(25℃)

20hr rate

38Ah

工作温度范围

-15℃~50℃

10hr rate

35Ah

浮充电压(25℃)

2.27 to 2.30 V

5hr rate

32Ah

均充电压(25℃)

2.42 to 2.48 V

1hr rate

24Ah

最大充电电流

9.9A(0.3C)

电池内阻(25℃))

5.0mΩ

端子材料l

Copper

最大放电电流

165A(5 sec)(5C)

 

12V磷酸铁锂电池

 

电池名称：12V 40Ah磷酸铁锂电池
电池型号: KXD18650F-25P4S
标称电压(V): 12V
标称容量(Ah): 40AH
工作电压范围:14.6V-9.2V
过充电保护截止电压(V):14.6V
过放电保护截止电压(V):9.2V
最大充电电流: ≤10A
持续放电电流:≤20A
脉冲放电电流:≤65A
带负载能力:≤240W
使用寿命:≥2000次
充电温度(℃): 0～45℃
放电温度(℃): -20～60 ℃
存储温度(℃): -20～35 ℃
电池温度保护（℃）:70℃±5℃
尺寸(mm): 250(T) x 152(W) x 75(H)
电池内阻(mΩ):≤ 120 mΩ
电池重量(kg): 5.2kg
输入端口要求:输入输出同端，2线，15英寸长，2.5²红，黑，可以按要求订做
特点：循环寿命长、电池重量轻、安全性能高、 绿色环保
广泛应用于: 无线监控设备、太阳能路灯、太阳能储能、储能电站、矿业开采、医疗器械设备、机械设备、仪器仪表、通信设备、通讯基站、电动工具、LED灯具、交通指示牌、便携式小家电、玩具等；

(4)逆变模块

SPWM工频500W宽电压逆变器

 

输出

输出电压

220VAC

功率

500W

瞬间功率

1000W

输出波形

纯正弦波

输出频率

50Hz/60Hz

输出电压误差值

low & high 10%

空载电流

<0.6A

效率

>87%

输入

USB 输出电压（外置）

5V

LED 显示

显示工作状态，和错误状态

输入电压

10-15VDC

工作电压

12VDC

保护

保险丝

35A

低压报警

10.5+0.3V

低压关断

10+0.5V

过压关断

15.5+0.5V

过载关断

600W over 10 seconds

过热保护

>75℃

过热

输出自动关闭

工作温度

‘-10℃ and +50℃之间

软启动

其他

机器尺寸

210*150*70mm

内盒尺寸

325*190*110mm

外箱尺寸

430*350*440

净重

1.4±0.2KG

毛重

14.5±1KG

 

(5)负载模块

LED指示灯

12V/2W 36颗LED灯

 

 

直流可调速风扇

电压：12V

电流：1.0A

规格：90*90*32mm（9232）

轴承∶双滚珠

引线∶四线（支持PWM温控）

DELL PN:U7581

 

 

直流交通灯

12V 红绿黄三色LED指示灯

 

直流LED显示屏

名称：8*8点阵管

封装：8*8，红色，共阳，边长2*2cm

 

直流电机传动装置

12V直流电机

 

交流光源

220V、15W白炽灯

 

交流LED显示屏

交流220V供电  8*8点阵管

 

自动升降窗帘

12V减速直流电机 10rpm

 

自动时控草坪洒水装置

LED指示灯显示洒水装置的开闭

 

光伏自动安保系统

24V/3W警示灯

 

(6)中央控制系统

中央控制触摸屏—10英寸触摸屏