一、產(chǎn)品要求：
離網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)平臺(tái)，要求采用單元化獨(dú)立網(wǎng)孔面板結(jié)構(gòu)，模塊化功能設(shè)計(jì)。光伏發(fā)電由模擬光源與跟蹤系統(tǒng)組成，模擬光源采用擺臂式，手動(dòng)或自動(dòng)化模擬太陽從升起到日落過程，電池板采用4塊獨(dú)立單晶電池組件組成，跟蹤裝置采用雙軸二維跟蹤系統(tǒng)，既可手動(dòng)跟蹤，也可PLC自動(dòng)傳感器跟蹤，使光伏組件正對(duì)光源輸出最大功率；環(huán)境采集模塊可以實(shí)時(shí)采集電池組件表面的光照強(qiáng)度、溫度及濕度，方便測(cè)試環(huán)境變化對(duì)光伏發(fā)電性能的影響；儀表單元實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)發(fā)用電信息，并傳遞給組態(tài)觸摸屏，進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)；光伏控制器與離網(wǎng)逆變器均采用原理與結(jié)構(gòu)外露的形式，核心驅(qū)動(dòng)板均采用STM32F103ZET6的高性能ARM處理器進(jìn)行控制，控制器采用先進(jìn)的PWM充電技術(shù)，逆變器采用高頻隔離的全橋正弦逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所有驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形均可在線進(jìn)行測(cè)試，方便學(xué)生更加深入了解控制器和逆變器的結(jié)構(gòu)與原理。采用工業(yè)觸摸屏，通過上位機(jī)軟件對(duì)系統(tǒng)發(fā)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)表存儲(chǔ)、查詢和打印。
二、主要參數(shù)：
（1）系統(tǒng)輔助電源：明緯DC24V/3A×2；明緯DC5V/2A。
（2）太陽能電池組件：單晶組件，最大輸出功率20W，工作電壓17.6V，工作電流1.14A，數(shù)量4塊，尺寸(450×430×25mm）。
（3）模擬光源：飛利浦500W鹵鎢燈×2，由紫光蝸桿減速機(jī)擺動(dòng)，模擬太陽升起至日落運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)角度110±5°。
（4）模擬光源拖動(dòng)電機(jī)：紫光交流電機(jī)，電源AC220V±10%、50HZ；額定輸出功率90W、額定轉(zhuǎn)速1350rpm。
（5）模擬光源拖動(dòng)減速機(jī)：紫光減速機(jī)，減速比3000:1。
（6）光伏跟蹤傳感器：采用四象限高精度光敏傳感器結(jié)構(gòu)，6路模擬量信號(hào)輸出，輸出電壓0-5V。跟蹤傳感器探頭采用無色透明外殼，方便學(xué)生觀察學(xué)習(xí)。
（7）太陽能跟蹤系統(tǒng)：采用雙軸二維跟蹤方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；DC24V直流同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，額定轉(zhuǎn)速10rpm。
（8）太陽能跟蹤控制單元：手動(dòng)/自動(dòng)模擬光源運(yùn)動(dòng)與光伏跟蹤控制采用三菱PLC主控模塊。
（9）光照及溫濕度傳感器模塊：光照度0-20K(LUX)、精度1%，溫度-40-80℃、精度±0.5℃，濕度0-99.9%RH、精度±3%RH，隔離RS485信號(hào)輸出。
（10）儀表顯示單元：2個(gè)直流電壓表DC0-50V；2個(gè)直流電流表DC0-5A；1個(gè)交流電壓表AC0-300V；1個(gè)交流電流表AC0-2A；隔離RS485信號(hào)輸出。
（11）蓄電池組：天能鉛酸電池12V/12AH ×2（塊）。
（12）太陽能控制器：額定電壓DC12V、額定電流DC5A、PWM(脈沖寬度調(diào)制)方式充電；微控制器采用ARM內(nèi)核32位高性能大容量STM32F103ZET6芯片；軟件基于C語言嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）開發(fā)，電路模塊化開放設(shè)計(jì)，方便進(jìn)行充電波形與電路電氣測(cè)試；具有充放電指示、電池狀態(tài)指示、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ?；具有蓄電池反接、夜間防反沖、防雷、光伏限流、過充、過放、負(fù)載過載、短路等保護(hù)功能；具有RS485隔離通訊和RS232通訊功能。
（13）離網(wǎng)逆變器：輸入電壓DC12V；輸出AC220V±10%、50HZ、300VA、純正弦波；輸入輸出采用高頻變壓器隔離；微控制器采用ARM內(nèi)核32位高性能大容量STM32F103ZET6芯片；軟件基于C語言嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）開發(fā)，電路模塊化開放設(shè)計(jì)，方便進(jìn)行升壓驅(qū)動(dòng)波形、SPWM逆變驅(qū)動(dòng)波形、逆變輸出電壓電流波形與相關(guān)電路電氣測(cè)試；具有過欠壓關(guān)斷、過載等保護(hù)功能。具有RS485隔離通訊和RS232通訊功能。
（14）負(fù)載
直流阻性負(fù)載：3W高亮度LED燈。
直流感性負(fù)載：2.8W直流風(fēng)扇。
交流阻性負(fù)載：15W交流警示燈。
交流感性負(fù)載：三菱FR-D720S-0.4K-CHT變頻器驅(qū)動(dòng)25W交流調(diào)速電機(jī)。
功率電阻模塊：0-2000歐連續(xù)可調(diào),功率120W,帶刻度盤。
（15）組態(tài)觸摸屏：采用三菱觸摸屏GT2310-VTBA；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)電、用電與環(huán)境參數(shù)等信息；具有歷史曲線顯示。
（16）監(jiān)控軟件：基于C#語言開發(fā)，采用嵌入式SQLite數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)電、用電與環(huán)境參數(shù)等信息，實(shí)時(shí)對(duì)模擬光源、光伏跟蹤進(jìn)行遙控；具有曲線顯示、歷史報(bào)表查詢、EXCEL文檔輸出、打印等功能。
三、技術(shù)性能
（1）輸入電源：AC220V±10% 50HZ
（2）裝置容量：<1.8KVA
（3）安全保護(hù)：帶電源指示，急?？刂萍奥╇姳Ｗo(hù)，安全符號(hào)國家標(biāo)準(zhǔn)
（4）外形尺寸：158×110×155mm(光伏跟蹤裝置)/940×620×1940mm（網(wǎng)孔單元裝置)
四、可完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
（1)太陽能電池發(fā)電原理與特性曲線
（2)太陽能電池組件串并聯(lián)輸出特性
（3)三菱PLC編程與控制
（4)光伏自動(dòng)跟蹤原理與編程控制
（5)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成
（6)蓄電池的充放電特性
（7)太陽能控制器的原理與功能
（8)離網(wǎng)逆變器的原理與功能
（9)儀表監(jiān)測(cè)與通訊
（10) 組態(tài)軟件監(jiān)控與編程
（11) 上位機(jī)軟件開發(fā)與通訊