I. Tổng quan

Bảng thí nghiệm hệ thống điện bổ sung cảnh quan năng lượng mặt trời có thể được sử dụng làm nền tảng phần cứng để phát triển nghiên cứu khoa học cho giáo viên và sinh viên; Nó cũng có thể được sử dụng để đào tạo những người làm việc trong năng lượng mặt trời, chủ yếu để chứng minh các nguyên tắc và thành phần của năng lượng mặt trời, hướng dẫn sinh viên vận hành từng quá trình thực hiện năng lượng mặt trời và gió. Đồng thời cũng thể hiện hiệu quả ứng dụng phát điện, thích hợp cho các trường đại học sử dụng.

II. Tính năng hệ thống
1. Tính mới: Trước đây theo định hướng công nghệ, kết hợp với thử nghiệm.
2. Tính mở: Thiết kế mở, người dùng có thể sử dụng tài nguyên thiết bị cho thiết kế thứ cấp.
3. Tính thực tế: áp dụng thiết kế gần như vật lý.

III. Dự án thử nghiệm
1. Thí nghiệm chuyển đổi năng lượng mặt trời PV Panel;
2. Thí nghiệm ảnh hưởng môi trường đến chuyển đổi quang điện;
3. Thí nghiệm đặc tính tải trực tiếp của hệ thống pin mặt trời PV;
4. Thử nghiệm nguyên tắc làm việc của bộ điều khiển năng lượng mặt trời;
5- Tiếp nhận thí nghiệm chống bảo vệ;
6. Thử nghiệm bảo vệ quá mức trên pin lưu trữ của bộ điều khiển năng lượng mặt trời;
7. Thử nghiệm bảo vệ quá mức trên pin lưu trữ của bộ điều khiển năng lượng mặt trời;
8. Thử nghiệm chống sạc ban đêm;
9. Thử nghiệm nguyên tắc làm việc của biến tần loại ngoài lưới;
10. Thử nghiệm phát điện PV độc lập;
11. Thử nghiệm nguyên tắc làm việc của biến tần loại lưới;
12. thí nghiệm trên lưới quang điện (trình diễn: hiệu ứng silo, hiệu quả biến tần);
Thí nghiệm kỹ thuật đo liên quan đến năng lượng gió (bắt đầu, bảo vệ, vận hành và các thông số khác);

IV. Thành phần thiết bị và chỉ số
1. Bảng điều hành thử nghiệm: Bảng điều hành là cấu trúc phun hỗn hợp hai lớp bằng sắt, bảng điều khiển chống cháy, chống thấm nước và chống mài mòn bảng mật độ cao, cấu trúc mạnh mẽ, phía trên bảng có màn hình thử nghiệm và hộp nguồn, có thể được sử dụng để đặt mô-đun thử nghiệm và cung cấp các nguồn điện khác nhau cần thiết cho thí nghiệm; Dưới mặt bàn có ngăn kéo và cửa tủ, có thể được sử dụng để đặt các công cụ, mô-đun, v.v.
2. Ngân hàng năng lượng mặt trời: Ngân hàng năng lượng mặt trời là một phần cốt lõi của hệ thống năng lượng mặt trời và là phần có giá trị cao nhất trong hệ thống năng lượng mặt trời. Chức năng của nó là chuyển đổi khả năng bức xạ của mặt trời thành điện năng, hoặc gửi đến pin để lưu trữ, hoặc đẩy công việc tải. Các thông số cụ thể như sau:
★ Công suất đỉnh: 15W;
★ Điện áp công suất tối đa: 17,5V;
★ Công suất tối đa hiện tại: 1.95A;
★ Điện áp mạch mở: 22V;
★ Dòng ngắn mạch: 2.2A;
★ Kích thước lắp đặt: 322 × 322 × 18mm.
3. Bộ điều khiển năng lượng mặt trời: Vai trò của bộ điều khiển năng lượng mặt trời là kiểm soát trạng thái làm việc của toàn bộ hệ thống và đóng vai trò bảo vệ quá mức, bảo vệ quá mức cho pin lưu trữ. Các chức năng cụ thể như sau:
★ Sử dụng chip đơn và phần mềm đặc biệt để đạt được điều khiển thông minh, tự động nhận dạng hệ thống 24V.
★ Sử dụng chế độ điều khiển sạc PWM nối tiếp, làm cho tổn thất điện áp của vòng sạc giảm một nửa so với chế độ sạc diode ban đầu, hiệu quả sạc cao hơn 3-6% so với PWM không; Tăng phí phục hồi quá mức, sạc trực tiếp bình thường, chế độ điều khiển tự động sạc nổi có lợi cho việc cải thiện tuổi thọ pin.
★ Nhiều chức năng bảo vệ, bao gồm kết nối ngược pin, bảo vệ quá mức pin, bảo vệ dưới điện áp, bảo vệ ngắn mạch mô-đun pin mặt trời. Nó có chức năng bảo vệ quá dòng đầu ra tự động phục hồi, chức năng bảo vệ ngắn mạch đầu ra.
★ Có chế độ làm việc phong phú, chẳng hạn như điều khiển ánh sáng, điều khiển ánh sáng+thời gian trễ, điều khiển phổ quát và các chế độ khác. Với đầu ra DC hoặc đầu ra nhấp nháy 0,5Hz 2 lựa chọn đầu ra, đầu ra nhấp nháy đặc biệt thích hợp cho đèn cảnh báo giao thông LED, v.v. Trong chế độ đầu ra nhấp nháy, tải có thể sử dụng tải cảm tính.
★ Chức năng bù nhiệt độ sạc nổi.
★ Sử dụng màn hình LED kỹ thuật số và cài đặt, thao tác một chạm có thể hoàn thành tất cả các cài đặt, thuận tiện và trực quan.
4. Pin lưu trữ: nói chung là pin axit chì, vai trò của nó là khi có ánh sáng để lưu trữ năng lượng điện phát ra từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời và giải phóng nó khi cần thiết. Với các tính năng sau:
★ Tỷ lệ tự xả thấp;
★ Tuổi thọ dài;
★ Khả năng xả sâu mạnh;
★ Hiệu quả sạc cao;
★ Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng.
5. Tắt lưới biến tần: đầu ra trực tiếp của năng lượng mặt trời nói chung là 12VDC, 24VDC, 48VDC. Để cung cấp điện cho các thiết bị có thể cung cấp 220VAC, cần phải chuyển đổi năng lượng DC phát ra từ hệ thống năng lượng mặt trời thành AC, do đó cần sử dụng biến tần DC-AC. Đối với biến tần sóng sin, các thông số chức năng cụ thể như sau:
★ Kích thước: 200 × 420 × 400㎜;
★ Đầu ra sóng sin tinh khiết (độ méo<4%);
★ Thiết kế cách ly hoàn toàn đầu vào và đầu ra;
★ Có thể nhanh chóng và song song bắt đầu điện dung, tải cảm ứng;
★ Màn hình hiển thị ba màu, điện áp đầu vào, điện áp đầu ra, mức tải và tình huống thất bại;
★ Quạt điều khiển tải làm mát;
★ Bảo vệ quá áp/dưới điện áp/ngắn mạch/quá tải/quá nhiệt.
6. Tải: Bao gồm tải DC và tải AC. Tải DC bao gồm: đèn LED, quạt, vv; Tải AC bao gồm: đèn tiết kiệm năng lượng và động cơ AC, v.v.
7. Biến tần trên lưới: Trong hệ thống nối lưới PV, biến tần trên lưới là phần cốt lõi. Biến tần trên lưới này có cấu trúc biến đổi năng lượng hai giai đoạn DC-DC và DC-AC. Liên kết chuyển đổi DC-DC điều chỉnh điểm làm việc của mảng PV để theo dõi điểm công suất tối đa; Liên kết biến tần DC-AC chủ yếu làm cho dòng điện đầu ra và điện áp lưới cùng pha, đồng thời thu được hệ số công suất đơn vị, có thể kết nối trực tiếp AC 220V sau khi biến tần vào lưới điện ở vị trí, đồng hồ đo điện vào giá trị điện của lưới điện, và chứng minh hiệu ứng silo, tính toán hiệu suất biến tần của hệ thống theo giá trị công suất ghi lại.
8. Dụng cụ giám sát:
★ Đồng hồ đo DC kỹ thuật số: 5A; 3 chữ số rưỡi;
★ Đồng hồ đo điện áp DC kỹ thuật số: 200/400V; 3 chữ số rưỡi; Lưu ý: Đồng hồ đo điện áp DC trong cùng một mô-đun;
★ Đồng hồ đo dòng điện AC kỹ thuật số: 5A; 3 chữ số rưỡi;
★ Đồng hồ đo điện áp AC kỹ thuật số: 200/400V; 3 chữ số rưỡi; Lưu ý: Đồng hồ đo dòng điện AC nằm trong cùng một mô-đun.
9. Nguồn sáng nhân tạo: Mô phỏng ánh sáng trực tiếp 500W phát ra từ mặt trời, phạm vi phổ: (300nm ---- 3000nm), cường độ ánh sáng có thể điều chỉnh liên tục (0 --- 500W), góc chiếu xạ hướng hai chiều (trái và phải: 0 --- 360 độ, lên và xuống 0 --- 90 độ) Điện áp điều chỉnh liên tục: 220 volt, công suất: 500 watt.
10. Mô phỏng máy phát điện gió: Do sức gió trong phòng thí nghiệm yếu, máy phát điện gió thông thường không thể hoạt động bình thường, vì điều này, công ty chúng tôi đã phát triển một loại máy phát điện gió đặc biệt trong phòng thí nghiệm, làm việc với máy phát điện gió dưới gió yếu, có thể sạc đầy pin 12 volt và mô phỏng trạng thái hoạt động của máy phát điện gió. Điện áp phát điện: DC: 0 --- 18 volt Công suất: 0 --- 20W.
11. Quạt: mô phỏng gió tự nhiên trong nhà phát ra 0-20m/s (giai đoạn 0-6) tốc độ gió mạnh liên tục có thể điều chỉnh (0-20m/s), hướng: ngang, điện áp: 220 volt, công suất: 350 watt.

V. Thí nghiệm giảng dạy
Thí nghiệm Một thí nghiệm chuyển đổi năng lượng mặt trời PV Panel
Tải đèn LED, quan sát thêm hiện tại/điện áp kế.

Thí nghiệm II Môi trường ảnh hưởng đến chuyển đổi quang điện Thí nghiệm
Điều khiển ánh sáng bằng điện trở có thể điều chỉnh và để cho sự thay đổi sáng tối của ánh sáng xem sự thay đổi điện áp hiện tại.

Thí nghiệm ba hệ thống pin mặt trời PV thí nghiệm tải trực tiếp đặc tính
Sau khi tắt biến tần lưới kết nối với bóng đèn LED, quạt, radio và các thiết bị điện đơn giản khác (cùng thí nghiệm).

Thí nghiệm Bốn bộ điều khiển năng lượng mặt trời Nguyên tắc làm việc Thí nghiệm
Điều khiển ánh sáng, điều khiển thời gian, công tắc cảm ứng, quá tải.

5 Thí nghiệm chống bảo vệ
Đặt các tấm pin mặt trời tích cực và tiêu cực ngược lại và quan sát giá trị hiển thị của đồng hồ đo hiện tại.

Thử nghiệm bảo vệ quá mức pin với bộ điều khiển năng lượng mặt trời sáu thí nghiệm
Chuyển đổi với công tắc, tăng điện áp pin để đạt điện áp bảo vệ bộ điều khiển, đồng hồ đo dòng điện nối tiếp để hiển thị liệu giá trị hiện tại có được bảo vệ hay không.

Thí nghiệm Bảy thí nghiệm bảo vệ quá mức pin mặt trời
Chuyển đổi bằng công tắc, cung cấp điện áp thấp để đạt được điện áp bảo vệ của bộ điều khiển, đồng hồ đo dòng điện nối tiếp, hiển thị liệu giá trị hiện tại có được bảo vệ hay không.

Thí nghiệm chống thấm 8 đêm
Sử dụng đồng hồ đo dòng điện hai chiều SC, che các tấm pin mặt trời bằng vải đen, tắt ánh sáng mặt trời tương tự và xem nếu có dòng điện đi qua.

Thí nghiệm Nguyên tắc làm việc của biến tần loại chín ngoài lưới Thử nghiệm
Kết nối các phụ kiện liên quan đến hệ thống năng lượng mặt trời, đầu ra biến tần 220VAC, thêm tải AC (xem sơ đồ làm việc của biến tần loại lưới để biết chi tiết).

Thử nghiệm Mười thí nghiệm năng lượng quang điện độc lập
Kết nối các phụ kiện liên quan đến hệ thống năng lượng mặt trời, đầu ra biến tần 220VAC, thêm tải AC.

Thí nghiệm Eleven trên lưới loại biến tần nguyên tắc làm việc thí nghiệm
Kết nối các phụ kiện liên quan đến hệ thống năng lượng mặt trời, đầu ra của biến tần 220VAC, đầu ra của đồng hồ công suất nối tiếp bị ngắt, có thể hiển thị công suất lưới đầu ra (xem sơ đồ làm việc của biến tần loại lưới để biết chi tiết).

Thí nghiệm 12PV trên lưới thí nghiệm
Kết nối các phụ kiện liên quan đến hệ thống năng lượng mặt trời, đầu ra của biến tần 220VAC, đầu ra của đồng hồ công suất nối tiếp bị ngắt, có thể hiển thị công suất lưới đầu ra (xem sơ đồ làm việc của biến tần loại lưới để biết chi tiết).

Thí nghiệm 13 có thể thể hiện chức năng bổ sung phong cảnh
Bật quạt mô phỏng, để máy phát điện gió ở trạng thái làm việc phát điện, sạc pin cùng lúc với năng lượng mặt trời, chuyển đổi sạc phong cảnh, bảo vệ quạt.