Системные приложения для обучения
В первую очередь предназначены для исследований и обучения в области производства солнечной энергии для профессионально-технических училищ, университетов, аспирантов и корпоративных техников.
Технические параметры
1. Солнечные панели
Солнечные панели собраны в виде массива, состоящего в основном из четырех (или более) небольших солнечных панелей. Эти панели могут быть соединены параллельно или последовательно, обеспечивая варианты сетевого подключения солнечных панелей с высоким током или высоким напряжением.
Максимальная выходная мощность: 4 x 10 Вт
Напряжение холостого хода: 21,24 В (параллельно), 4 x 21,24 В (последовательно)
Ток короткого замыкания: 4 x 0,75 А (параллельно), 0,57 А (последовательно)
2. Люксметр
Диапазон: 0–225 лк, 200–2250 лк, 2000–22500 лк и 20 тыс.–225 тыс. лк (225000 лк) с автоматическим переключением диапазона.
3. Включает вольтметр, амперметр, термометр и гигрометр
Два вольтметра постоянного тока: (0–200 В) и два амперметра постоянного тока (2 А)
Один вольтметр переменного тока: (0–500 В) и один амперметр переменного тока (5 А)
Термометр и гигрометр: Диапазон измерения температуры: от -50°C до +70°C, диапазон измерения влажности: от 20% до 90%
4. Емкость аккумулятора: 7,2 Ач, напряжение: 12 В
5. Технические характеристики модуля мониторинга окружающей среды
Включает люксметр, термометр и гигрометр, а также однокристальную систему часов для отображения времени
6. 15-дюймовый промышленный компьютер «все в одном» с сенсорным экраном
Материнская плата: Промышленная материнская плата Intel M11 с твердотельным энергосберегающим управлением
Оперативная память: 1 ГБ DDR3 1333 сверхскоростной памяти, поддержка памяти 1333/1066 МГц, до 8 ГБ
Жесткий диск: 24 ГБ SSD
Видеокарта: Интегрированная видеокарта Intel HD Graphics, обеспечивающая выходы VGA, LVDS и двойной HDMI. LVDS поддерживает двухканальный 24-битный режим, поддерживая одноэкранный, дублирующий двухэкранный и расширенный двухэкранный режимы.
Звуковая карта: Интегрированный 6-канальный контроллер звука высокой четкости ALC662
Сетевая карта: Интегрированная гигабитная сетевая карта RTL, поддержка Wake-on-LAN и PXE.
Источник питания: Внешний источник питания (широкий диапазон напряжения 100–220 В, универсальный)
Дисплей: 13-дюймовый промышленный светодиодный экран, разрешение: 1024*600
Порты: 4 порта USB 2.0, два из которых поддерживают USB 3.0 (настраиваемые)
1 порт HDMI, 1 порт VGA, 1 сетевой порт RJ-45, 1 линейный выход (зеленый), 1 микрофон (красный)
2 COM-порта, 1 вход 12 В DC_JACK
Состояние системы:
Контроллер солнечной энергии (с функцией сигнализации):
- Отображение данных входного напряжения, тока, мощности и динамической кривой
- Отображение данных выходного напряжения, тока, мощности и динамической кривой
- Аккумулятор: Отображение данных напряжения и динамической кривой
7. Технические показатели модуля инвертора солнечной энергии
Категория: синусоидальный инвертор
Входное напряжение: DC9.7-14.4V,
Выходное напряжение: AC220±5% и 5 В
Защита от пониженного напряжения: 9.6V±0.2V
Защита от перенапряжения: 14.4V±0.2V
Выходная мощность: 100 Вт
Пиковая мощность: 300 Вт
Форма выходного сигнала: синусоидальная волна
8. Технические показатели контроллера солнечной энергии:
Параметры контроллера: (система автоматического переключения 12 В/24 В)
- С полной автоматической защитой, такой как защита от перезаряда, переразряда, электронной короткой замыкания, перегрузки, уникальная защита от обратного подключения
- Использует основной контур зарядки последовательного типа PWM, который снижает потери напряжения в цепи зарядки почти вдвое по сравнению с цепью зарядки с использованием диодов, а эффективность зарядки выше, чем у не-PWM на 3%-6% выше, увеличивая срок службы аккумулятора; автоматический режим управления зарядкой при восстановлении после переразряда, нормальной прямой зарядкой и буферной зарядкой обеспечивает более длительный срок службы системы; также имеется высокоточная температурная компенсация
- Напряжение пониженного напряжения: 12,0 В; ×2/24 В
- Защита от перенапряжения: 17 В; ×2/24 В
- Защита от перегрузки и короткого замыкания: 1,25-кратный номинальный ток в течение 60 секунд, 1,5-кратный номинальный ток в течение 5 секунд при срабатывании защиты от перегрузки, ≥3-кратный номинальный ток при срабатывании защиты от короткого замыкания
- Общий номинальный ток зарядки: 10 А
- Буферная зарядка: 13,6 В; ×2/24 В; (время обслуживания: до снижения напряжения возврата заряда)
- Режим управления: зарядка осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции (PWM)
Основные функции контроллера:
- Рабочее состояние солнечной панели (пониженное напряжение, работа)
- Рабочее состояние аккумулятора (перезаряд, переразряд, зарядка)
- Индикатор уровня заряда аккумулятора (25%, 50%, 75%, 100%)
- Настройка режима вывода (Нормальный, Управление освещением, Управление временем)
- Мониторинг тока и напряжения зарядки аккумулятора.
9. Блок нагрузки
- Пять групп нагрузок DC12V. (3 группы индуктивных нагрузок, 2 группы резистивных нагрузок)
- Индуктивные нагрузки включают: вентилятор DC12V, двигатель DC12V, зуммер DC12V
- Резистивные нагрузки включают: светофор DC12V, светодиодный светильник 3 Вт
- Четыре группы нагрузок AC220V. (1 комплект индуктивных нагрузок, 3 комплекта резистивных нагрузок)
- Индуктивные нагрузки включают: вентилятор AC220V
- Резистивные нагрузки: светофор AC220V, светодиодные светильники AC220V 3 Вт, светодиодные светильники AC220V 28 Вт
- Регулируемый стабилизированный источник питания (0–12 В, 0–1 А). По требованию может быть модернизирован до регулируемого стабилизированного источника питания постоянного напряжения и постоянного тока 0–30 В, 0–5 А.
- Технические параметры блока регулируемого резистора следующие:
- Диапазон сопротивления: 10 Ом - 99,99 кОм
- Диапазон погрешности: ±1%
- Выходное напряжение USB-интерфейса: может обеспечивать стабилизированное питание 5 В постоянного тока для электронных устройств.
Выполняемое экспериментальное содержание:
Эксперимент 1 Эксперименты по характеристикам солнечных панелей
- Тест напряжения холостого хода солнечной панели
- Тест тока короткого замыкания солнечной панели
- Тест характеристик I-V солнечной панели
- Расчет максимальной выходной мощности солнечной панели
- Расчет коэффициента заполнения солнечной панели
- Измерение КПД солнечной панели
- Функциональная зависимость напряжения холостого хода от относительной интенсивности света
- Функциональная зависимость тока короткого замыкания от относительной интенсивности света
Эксперимент 2: Серия экспериментов с контроллером солнечных батарей
- Эксперимент по управлению зарядкой солнечных батарей
- Эксперимент по защите контроллера от заряда и разряда
- Эксперимент по измерению напряжения и тока аккумулятора
- Эксперимент по оценке емкости аккумулятора
- Эксперимент по управлению током заряда и разряда аккумулятора
- Эксперимент по измерению температуры окружающей среды контроллером
- Эксперимент по управлению выходом контроллера по свету и времени
Эксперимент 3: Серия экспериментов по применению солнечной энергии
- Эксперимент с вентилятором переменного и постоянного тока на солнечной энергии
- Эксперимент с уличным фонарем на солнечной энергии
- Эксперимент с сигнальной лампой на солнечной энергии
- Эксперимент с зарядным устройством на солнечной энергии
- Эксперимент с регулируемой нагрузкой на солнечной энергии
Эксперимент 4: Серия экспериментов с нагрузкой на солнечной энергии
- Эксперимент по максимальному выходному току
- Эксперимент по максимальной выходной мощности
- Характеристики тока при различных условиях постоянного напряжения
- Характеристики напряжения при различных условиях постоянного тока
Эксперимент 5: Серия экспериментов с инвертором солнечной фотоэлектрической энергии
- Эксперимент по анализу принципа работы инвертора
- Эксперимент по измерению выходного напряжения и тока
- Эксперимент по оценке максимальной выходной мощности
- Эксперимент по демонстрации защиты от перегрузки и короткого замыкания
- Эксперимент по демонстрации защиты от обратной полярности входного напряжения
- Эксперимент по измерению диапазона входного напряжения
- Эксперимент по расчету КПД