I. ภาพรวม

ม้านั่งทดลองระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เสริมสามารถใช้เป็นแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ที่พัฒนาโดยครูและนักเรียนในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการฝึกอบรมบุคลากรที่ทำงานเกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่สาธิตหลักการและองค์ประกอบของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และแนะนำนักเรียนในการดำเนินงานทุกขั้นตอนการดําเนินการของพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นถึงผลการประยุกต์ใช้ในการผลิตไฟฟ้าซึ่งเหมาะสำหรับมหาวิทยาลัยใหญ่ ๆ

II. คุณสมบัติของระบบ
1. ความแปลกใหม่: มุ่งเน้นเทคโนโลยีที่ทันสมัยรวมกับการทดลอง
2. การเปิดกว้าง: การออกแบบแบบเปิดผู้ใช้สามารถใช้ทรัพยากรอุปกรณ์สำหรับการออกแบบรอง
3. การปฏิบัติจริง: ใช้การออกแบบเสมือนจริง

III โครงการทดลอง
1. การทดลองการแปลงพลังงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์
2. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในการทดลองการแปลง PV;
3. เซลล์แสงอาทิตย์ระบบ PV โดยตรงโหลดลักษณะการทดลอง;
4. การทดลองหลักการทำงานของตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์
5. การทดลองป้องกันการป้องกัน
6. มากกว่าการทดสอบการป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่ด้วยตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์
7. การทดสอบการป้องกันการปล่อยมากเกินไปของแบตเตอรี่โดยตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์
8. การทดลองป้องกันการชาร์จย้อนกลับในเวลากลางคืน
9. ปิดการทดลองหลักการทำงานของอินเวอร์เตอร์ประเภทกริด;
10. การทดลองผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อิสระ
11. การทดลองหลักการทำงานของอินเวอร์เตอร์แบบตาราง
12. PV บนกริดทดลอง (การสาธิต: ผลเกาะโดดเดี่ยวประสิทธิภาพอินเวอร์เตอร์);
13. การทดลองเทคโนโลยีการวัดที่เกี่ยวข้องกับพลังงานลม (การเริ่มต้นการป้องกันการดำเนินงานและพารามิเตอร์อื่น ๆ );

IV. องค์ประกอบของอุปกรณ์และตัวชี้วัด
1. โต๊ะปฏิบัติการทดลอง: โต๊ะทำงานเป็นเหล็กสองชั้นเคลือบด้านโครงสร้างสเปรย์พลาสติก โต๊ะทำงานเป็นแผ่นความหนาแน่นสูงทนไฟกันน้ำและทนต่อการสึกหรอ โครงสร้างแข็งแรงมีหน้าจอทดลองและกล่องไฟเหนือโต๊ะซึ่งสามารถใช้เพื่อวางโมดูลทดลองและจัดหาแหล่งจ่ายไฟทุกชนิดที่จำเป็นสำหรับการทดลอง มีลิ้นชักและประตูตู้ภายใต้เคาน์เตอร์ซึ่งสามารถใช้ในการวางเครื่องมือโมดูลและอื่น ๆ
2. ธนาคารพลังงานแสงอาทิตย์: ธนาคารพลังงานแสงอาทิตย์เป็นส่วนหลักของระบบพลังงานแสงอาทิตย์และเป็นส่วนที่มีมูลค่าสูงสุดในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ บทบาทของมันคือการแปลงความสามารถในการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าหรือส่งไปยังแบตเตอรี่เพื่อเก็บไว้หรือผลักดันโหลดให้ทํางาน พารามิเตอร์ที่เฉพาะเจาะจงมีดังนี้:
★พลังงานสูงสุด: 15 วัตต์;
★แรงดันไฟฟ้าสูงสุด: 17.5V;
★กระแสไฟสูงสุด: 1.95A;
★แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด: 22V;
★กระแสลัดวงจร: 2.2A;
★ขนาดการติดตั้ง: 322 × 322 × 18 มม.
3. ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์: บทบาทของตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์คือการควบคุมสถานะการทำงานของระบบทั้งหมดและมีบทบาทในการป้องกันการชาร์จเกินการป้องกันการปลดปล่อยของแบตเตอรี่ คุณสมบัติเฉพาะดังต่อไปนี้:
★ใช้ MCU และซอฟต์แวร์พิเศษตระหนักถึงการควบคุมอัจฉริยะระบุระบบ 24V โดยอัตโนมัติ
★ใช้โหมดควบคุมการชาร์จ PWM แบบอนุกรมเพื่อให้การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าของวงจรการชาร์จลดลงครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับวิธีการชาร์จไดโอดเดิมและประสิทธิภาพการชาร์จสูงกว่า PWM ที่ไม่ใช่ 3-6%; การชาร์จไฟยกของการกู้คืนการปล่อยเกินการชาร์จไฟตรงตามปกติวิธีการควบคุมอัตโนมัติของการชาร์จแบบลอยตัวเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงอายุการใช้งานแบตเตอรี่
★ฟังก์ชั่นการป้องกันที่หลากหลายรวมถึงการย้อนกลับของแบตเตอรี่แบตเตอรี่มากกว่าการป้องกันแรงดันไฟฟ้าการป้องกันการลัดวงจรของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยการกู้คืนอัตโนมัติของเอาต์พุตเกินฟังก์ชั่นการป้องกันกระแสไฟ, ฟังก์ชั่นการป้องกันการลัดวงจรของเอาต์พุต
★มีโหมดการทำงานที่หลากหลายเช่นการควบคุมแสง, การควบคุมแสง + การหน่วงเวลา, การควบคุมทั่วไปและโหมดอื่น ๆ ด้วยเอาต์พุต DC หรือเอาต์พุตแฟลช 0.5Hz 2 แบบเอาต์พุตเอาต์พุตแฟลชเหมาะอย่างยิ่งสำหรับไฟเตือนการจราจร LED เป็นต้น ในโหมดเอาต์พุตแฟลชโหลดสามารถใช้โหลดความรู้สึก
★ฟังก์ชั่นการชดเชยอุณหภูมิการชาร์จแบบลอย
★ใช้จอแสดงผล LED แบบดิจิตอลและการตั้งค่าการดำเนินงานเพียงคลิกเดียวสามารถเสร็จสิ้นการตั้งค่าทั้งหมดสะดวกและใช้งานง่าย
4. แบตเตอรี่: โดยทั่วไปเป็นแบตเตอรี่กรดตะกั่วบทบาทของมันคือการเก็บพลังงานไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์เมื่อมีแสงและปล่อยออกมาเมื่อจำเป็น มีลักษณะดังต่อไปนี้:
★อัตราการปลดปล่อยตัวเองต่ำ
★อายุการใช้งานยาวนาน
★ความสามารถในการปล่อยลึกที่แข็งแกร่ง;
★ประสิทธิภาพการชาร์จสูง
★ช่วงอุณหภูมิในการทำงานกว้าง
5. ปิดตารางอินเวอร์เตอร์: เอาท์พุทโดยตรงของพลังงานแสงอาทิตย์โดยทั่วไปคือ 12VDC, 24VDC, 48VDC สำหรับพลังงานไฟฟ้าให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มี 220VAC จำเป็นต้องแปลงกระแสไฟฟ้ากระแสตรงจากระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นกระแสสลับ ดังนั้นจึงต้องใช้อินเวอร์เตอร์ DC-AC สำหรับอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์พารามิเตอร์การทำงานเฉพาะดังต่อไปนี้:
★ขนาด: 200 × 420 × 400 มม.
★เอาท์พุทคลื่นไซน์บริสุทธิ์ (อัตราการบิดเบือน <4%);
★อินพุตและเอาต์พุตการออกแบบที่แยกออกจากกันอย่างสมบูรณ์
★สามารถเริ่มต้นได้อย่างรวดเร็วขนานความจุโหลดอุปนัย;
★ไฟแสดงสถานะสามสีจอแสดงผลแรงดันไฟฟ้าขาเข้าแรงดันขาออกระดับการโหลดและสถานการณ์ความล้มเหลว
★พัดลมควบคุมโหลดระบายความร้อน;
★ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน / ต่ำ / ลัดวงจร / เกิน / เกินอุณหภูมิ
6. โหลด: รวมโหลด DC และโหลด AC โหลด DC รวมถึง: ไฟ LED, พัดลม ฯลฯ โหลด AC รวมถึง: หลอดประหยัดพลังงานและมอเตอร์ AC เป็นต้น
7. กริดอินเวอร์เตอร์: ในระบบ PV กริดอินเวอร์เตอร์กริดเป็นส่วนหลัก อินเวอร์เตอร์กริดนี้มีโครงสร้างการแปลงพลังงานสองขั้นตอนคือ DC-DC และ DC-AC การเชื่อมโยงการแปลง DC-DC ปรับจุดทำงานของอาร์เรย์ PV เพื่อติดตามจุดพลังงานสูงสุด การเชื่อมโยงอินเวอร์เตอร์ DC-AC ส่วนใหญ่ทำให้กระแสไฟขาออกเฟสเดียวกันกับแรงดันไฟฟ้าของตารางในเวลาเดียวกันได้รับปัจจัยอำนาจหน่วย AC 220V หลังจากการอินเวอร์เตอร์สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับตารางไฟฟ้าในตำแหน่งเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าจะวัดค่าพลังงานไฟฟ้าที่เข้าสู่ตารางและแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของเกาะเดียวคำนวณประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ระบบตามค่าพลังงานที่บันทึกไว้
8. เครื่องมือตรวจสอบ:
★แอมป์มิเตอร์ดิจิตอล DC: 5A; 3 หลักครึ่ง;
★โวลต์มิเตอร์ดิจิตอล DC: 200 / 400V; 3 หลักครึ่ง; หมายเหตุ: โวลต์มิเตอร์กระแสตรงอยู่ในโมดูลเดียวกัน
★แอมป์มิเตอร์ดิจิตอล AC: 5A; 3 หลักครึ่ง;
★โวลต์มิเตอร์ดิจิตอล AC: 200 / 400V; 3 หลักครึ่ง; หมายเหตุ: แอมป์มิเตอร์ AC อยู่ในโมดูลเดียวกัน
9. แหล่งกำเนิดแสงเทียม: จำลองดวงอาทิตย์ปล่อยแสงโดยตรง 500W, ช่วงสเปกตรัม: (300 นาโนเมตร ----3000 นาโนเมตร), ความเข้มของแสงสามารถปรับได้อย่างต่อเนื่อง (0 --- 500 วัตต์), มุมการฉายรังสีสองทิศทาง (ซ้ายและขวา: 0 --- 360 องศาขึ้นและลง 0 --- 90 องศา) แรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้อย่างต่อเนื่อง: 220 โวลต์, กำลังไฟ: 500 วัตต์
10. กังหันลมแบบจำลอง: เนื่องจากลมในห้องปฏิบัติการอ่อนแอกังหันลมทั่วไปจึงไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้องด้วยเหตุนี้ บริษัท ของเราได้พัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลมพิเศษสำหรับห้องปฏิบัติการซึ่งทำงานภายใต้ลมที่อ่อนแอกังหันลมสามารถชาร์จแบตเตอรี่ 12 โวลต์ได้เต็มรูปแบบและจำลองสถานะการทำงานของกังหันลม แรงดันไฟฟ้า: DC: 0---18 โวลต์พลังงาน: 0---20 วัตต์
11. พัดลม: จำลองลมธรรมชาติในอาคารปล่อย 0 - 20 เมตร / วินาที (0 - ระดับ 6) ความเร็วลมแรงสามารถปรับได้อย่างต่อเนื่อง (0 - 20 เมตร / วินาที) ทิศทาง: แนวนอนแรงดันไฟฟ้า: 220 โวลต์กำลังไฟ: 350 วัตต์

V. เนื้อหาการทดลองสอน
ทดลอง แผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์แสงอาทิตย์หนึ่ง การทดลองการแปลงพลังงาน
โหลดไฟ LED, สังเกตการเพิ่มปัจจุบัน / โวลต์มิเตอร์

การทดลองครั้งที่สองผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่อการทดลองการแปลง PV
ควบคุมแสงด้วยความต้านทานที่ปรับได้ให้ความสว่างและความมืดของแสงดูการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบัน

การทดลองระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์สามเซลล์การทดสอบลักษณะการโหลดโดยตรง
หลังจากปิดตารางอินเวอร์เตอร์กับหลอดไฟ LED, พัดลม, วิทยุและเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ ที่ใช้งานง่าย (การทดลองเดียวกันหนึ่ง)

ทดลองหลักการทำงานของตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์สี่
การควบคุมแสง, การควบคุมเวลา, สวิตช์เหนี่ยวนำ, การชาร์จมากเกินไปและการปล่อย

การทดลอง ห้าต่อต้านการทดลองป้องกัน
สลับขั้วบวกและลบแผงโซลาร์เซลล์สังเกตแอมป์มิเตอร์แสดงค่า

การทดลองการป้องกันการชาร์จไฟเกินแบตเตอรี่ด้วยตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์หกตัว
สลับกับสวิตช์แรงดันแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นถึงแรงดันไฟฟ้าป้องกันของตัวควบคุมแอมป์มิเตอร์แบบอนุกรมเพื่อแสดงว่าค่าปัจจุบันได้รับการป้องกันหรือไม่

การทดลองการป้องกันการปล่อยเกินของแบตเตอรี่ด้วยตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ Seven
สลับกับสวิตช์ให้แรงดันไฟฟ้าต่ำถึงแรงดันไฟฟ้าป้องกันของตัวควบคุมแอมป์มิเตอร์แบบอนุกรมเพื่อแสดงว่าค่าปัจจุบันได้รับการป้องกันหรือไม่

การทดลอง แปดคืนต่อต้านการทดลอง
ใช้แอมป์มิเตอร์ชี้ทิศทาง SC ปิดแผงโซลาร์เซลล์ด้วยผ้าสีดำปิดแสงแดดจำลองเพื่อดูว่ามีกระแสไฟผ่านหรือไม่

การทดลอง Nine Off Grid Type Inverter หลักการทำงาน
เชื่อมต่ออุปกรณ์เสริมที่เกี่ยวข้องกับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เอาท์พุทอินเวอร์เตอร์ 220VAC เพิ่มโหลด AC (ดูรายละเอียดในแผนภาพการทำงานของอินเวอร์เตอร์อินเวอร์เตอร์ชนิดปิดตาราง)

การทดลอง สิบการทดลองการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อิสระ
เชื่อมต่ออุปกรณ์เสริมที่เกี่ยวข้องกับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เอาท์พุทอินเวอร์เตอร์ 220VAC เพิ่มโหลด AC

การทดลอง Eleven Grid Type Inverter หลักการทำงาน การทดลอง
เชื่อมต่ออุปกรณ์เสริมที่เกี่ยวข้องกับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เอาท์พุทอินเวอร์เตอร์ 220VAC เอาท์พุทมิเตอร์ไฟฟ้าอนุกรมสามารถแสดงกำลังของกริดเอาท์พุท (ดูรายละเอียดในแผนภาพการทำงานของอินเวอร์เตอร์ชนิดเชื่อมต่อกริด)

ทดลองสิบสอง PV บนกริดทดลอง
เชื่อมต่ออุปกรณ์เสริมที่เกี่ยวข้องกับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เอาท์พุทอินเวอร์เตอร์ 220VAC เอาท์พุทมิเตอร์ไฟฟ้าอนุกรมสามารถแสดงกำลังของกริดเอาท์พุท (ดูรายละเอียดในแผนภาพการทำงานของอินเวอร์เตอร์ชนิดเชื่อมต่อกริด)

การทดลองที่สิบสามสามารถสะท้อนให้เห็นถึงฟังก์ชั่นเสริมทิวทัศน์
เปิดพัดลมจำลองเพื่อให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ในสถานะการทำงานของกระแสไฟฟ้าชาร์จแบตเตอรี่ในเวลาเดียวกันกับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์การสลับการชาร์จไฟด้วยแสงลมการป้องกันพัดลม