太阳能发电储电教学设备，风光储能发电实验系统
2025-03-09 09:03风光储能发电系统主要由风力发电、光伏发电和储能系统三大部分组成：
风力发电：利用风力驱动风力发电机，将风的动能转化为电能。风力发电具有资源丰富、分布广泛、清洁无污染等优点，但受风速、风向等自然条件影响较大，发电具有间歇性和不稳定性。
光伏发电：通过太阳能电池板将太阳光能直接转化为电能。光伏发电同样具有清洁、无污染、可再生等优点，但发电效率受光照强度、光照时间等因素影响，也存在间歇性问题。
储能系统：在风光发电充足时储存多余的电能，并在风光发电不足或用户用电高峰时释放电能，实现电力的平稳供应。常见的储能技术包括电池储能、超级电容器储能、飞轮储能等。
一、产品概述
风光储能发电实验实训系统是集风力发电、光伏发电、储能于一体的新型教学演示及实验系统�？赏瓿煞缌Ψ⒌�、光伏发电、风光互补混合发电及储能、电源管理相关实验及教学演示。
1.1系统主要应用范围
风光储能发电实验实训系统主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训�？梢园镏徊嚼斫夥绻饣ゲ狗⒌缯菊鱿低车脑硌安⑻教止こ淌导视τ眉寄�。
1.2产品特点
系统实验平台集成了室内温/湿度，风速、风向等测量系统，让使用者操作起来更直观。
系统功率�？椴捎檬諨SP技术，对蓄电池充放电进行全智能化的管理。
系统同步电源，采用日本三菱IGBT模块（IPM）组装。具有高功率因数输出。
系统面板上采用直观的数字表和液晶显示，方便用户了解系统当前工作状态。
系统上的离网电源可以为用户提供交流220V纯正弦波交流电能。
风光互补储能发电实训系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、无噪音、无污染。
系统监控柜集成高性能一体计算机，可监控系统运行参数、并将运行数据长期保存或打印
实验台面板设置有切换开关（按钮）可实现离网、并网两种模式自由切换
二、技术参数
2.1 太阳能电池组件
1、抗盐雾和氨腐蚀等国际权威测试；
2、可承受风压2400Pa,雪压7200Pa；
3、优秀的弱光环境发电性能，阴天也能发电；
4、输出功率年衰减率小于0.7%，第25年不低于组件初始功率的80.70%
组件型号：ZM250P-29b 多晶
最大功率（W）：250
开路电压（V）：35.9
短路电流（A）：7.27
最大功率点的工作电压（V）：28.1
最大功率点的工作电流（Ａ）：6.7
转化效率：17.12%
开路电压温度系数：-0.292%/K
短路电流温度系数：+0.045%/K
功率温度系统：-0.408%/K
最大系统电压（V）：1000
组件尺寸（长×宽×高）：1650×990×40mm
重量：19.1kg
框架：阳极氧化铝
玻璃：白色钢化安全玻璃3.2mm
电池片封装：EVA
背板：复合薄膜
太阳能电池片：6×10片多晶硅太阳能电池片（156mm×156mm）
接线盒
1) 6个旁路二极管
2) 绝缘材料：PPO
3) 防水等级：IP65
连接器
1) 常规额定电流：30A
2) 耐电压：DC1000V
3) 接触电阻：<2mΩ
4) 绝缘电阻：＞500MΩ
5) 适用单芯电缆截面：2.5-6mm2
6) 电缆外径范围：Φ5mm～Φ 7mm
7) 环境温度：-40℃～+ 105℃
8) 防护等级：IP67
9) 安全等级：Ⅱ
10) 壳体：PC料，黑色
11) 接触件：紫铜CN，镀锡SN
12) 接线方式：压接
电 缆
1) 长度：450mm,
2) 规格：1×4mm²
3) 颜色：红、黑
温度范围系数：-40°C to+85°C
抗冰雹系数：最大直径25mm,撞击速度23m/s(51.2mph)
最大表面负荷：7200pa
2.2 太阳能组件固定支架
系统支架设计容量为1KW，采用标准工程件，镀锌方钢，镀锌C型钢，4块250Wp太阳能光伏组件，固定于C型钢架上，与室外阳台相结合，为�；な笛楣讨械陌踩�，为满足系统电压需求、该系统采用串联或并联方式连接。
2.3、风力发电机
额定功率：500(W)
额定电压：48(V)
额定电流：10.7（A）
风轮直径：1.65(m)
启动风速：2.5(m/s)
额定风速：9.6(m/s)
安全风速：35(m/s)
工作形式：永磁同步发电机
风叶旋转方向：顺时针
风叶数量：3（片）
风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料
电机材料：铝合金
2.4、模拟风洞模块
风量：32073 mз/h
风压：388Pa
转速：1440 r/min
功率：2.2kW
可调风速：0～13级连续可调
2.5、风光互补智能型控制器
本款风光互补控制器专为小型离网风光互补发电系统设计，外观大方，操作方便，并能够安全高效地控制风力发电机和光伏组件对蓄电池进行充电。
1.1 功能特点
风机过电流限制
本产品提供了风机过电流限制，一旦风机超过设定的上限电流，控制器自动启动PWM智能卸载，从而�；し缁�
蓄电池最大电流智能限流
客户可以根据系统的实际情况，在控制器上手动设置当前使用的蓄电池容量上限，控制器会根据客户所设置的蓄电池容量上限，计算出充电电流上限（即蓄电池容量的0.3倍），从而对蓄电池进行�；�。
手动刹车功能
风机充电开关功能
在控制器上用户可以手动设置风机充电的打开或关闭。
光伏充电开关功能
在控制器上用户可以手动设置光伏充电的打开或关闭。
负载输出开关功能
在控制器上用户可以手动设置负载端的打开或关闭。
负载输出有4种多样化工作模式
负载输出有升压恒流源和降压恒流源功能供用户选择
通讯功能
通过RS232或者RS485串口通信，实现计算机对整个系统的监控以及对数据的存储、分析和管理。通过串口升级程序，可以修改一些定制的功能。
通过串口支持上位机（计算机）和下位机（控制器）同时对参数进行设置。
工作电压：48VDC
充电功率Pmax ：1200W
适用光伏功率Pmax ：500W
适用风机功率Pmax ：550W
充电方式：PWM脉宽调制
充电最大电流 25A
过放�；さ缪� 40.2V
过放恢复电压 46.6V
输出�；さ缪� 66V
卸载开始电压（出厂值）62V
卸载开始电流（出厂值） 20A
控制器设有蓄电池过充、过放电�；�、蓄电池开路�；ぁ⒏涸毓缪贡；�、夜间防反充电保护、输出短路�；�、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿功能；
2.6、离网逆变电源
直流输入电压：48VDC
额定蔬出功率：1000W
输出电压：220VAC
输出波形：纯正弦波
输出频率：50Hz
工作效率：85%
功率因数：>0.88
波形失真率≤5%
工作环境：温度-20℃～50℃
相对湿度：﹤90﹪（25℃）
�；すδ埽杭苑唇印⒍搪�、过热、过载保护
其它功能：交直流切换功能、光伏发电及供电优先，储能电池耗尽后切换到市电供电
2.7、同步并网逆变电源
AC标准电压范围：90V～140V/180V～260VAC
AC频率范围： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
并网输出功率：600W
输出电流总谐波失真：THDIAC <5%
相 位 差： <1%
孤岛效应�；ぃ� VAC;f AC
输出短路保护： 限流
显示方式： LED
待机功耗： <2W
夜间功耗： <1W
环境温度范围： -25 ℃～60℃
环境湿度： 0～99%(Indoor Type Design)
2.8、测风系统
测量范围 风速：0～60m/s 风向：0～360°
精 度 ±0.1m/s ± 3°
工作电源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供电。
记录间隔： 1分钟～240分钟连续可设置
内部存储： 4M bit
通讯接口： RS-232/485/USB通讯
环境温度： -40℃～50℃
转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）
2.9、数字电压、电流、功率因数表、温湿度表
直流电压表：0-200V×3只
交流电流表：5A×1只
交流电压表：0-500V、交流电流表5A各一只
交流电能计量�？椋旱绮问饬俊⒃诵惺奔�、超载报警、功率报警门限预置、掉电数据保存
温度、湿度表:温度测量范围：-50℃-+70℃ 湿度测量范围：20%-90%
2.10、蓄电池
单体电压：12V
过充�；さ缪梗�14.8V
截至放电电压：10.5V
单体容量：55AH
采用4节串联连接方式，组串后电池组电压48V
2.11、环境监测模块技术指标
含有照度计、温度表、湿度表，单片机时钟系统，实现时间的显示
2.12、工控一体机
该机是一款高性价比的 13.3 寸液晶工业平板电脑，可选择 Intel® Celeron® 或酷睿处理器，紧凑的嵌入式系统可提供高性能计算。高耐久性设计，全金属外壳，高耐久性设计，支持 2 到 3 个串行端口，4 个 USB 端口和 1 个千兆网口来满 足各种工业应用。
采用 13.3" TFT LED 面板
触摸屏:台湾军工Touchkit 4线触摸屏，透光率高；性能稳定，触摸灵敏
C P U:Intel 1800 2.41GHz 双核处理器TDP 17W超低功耗处理器
硬 盘:24G SSD固态硬盘
Intel® Celeron® 或酷睿处理器
系统内存最大支持 8 GB DDR3L SDRAM
内置WIFI�？�
全金属外壳，抗电磁干扰
支持全尺寸 Mini PCIe 扩展
支持 USB 3.0
支持 Windows Embedded and Android
显 卡:集成Intel HD Graphics核心显卡,提供VGA、LVDS、双HDMI显示输出,LVDS支持双通道24bit,支持单独显示、双显复制、双显扩展。
声 卡:集成ALC662 6声道高保真音频控制器
网 卡:集成1个RTL千兆网卡,支持网络唤醒、PXE功能。
电 源:外置电源（100V至220V宽幅电压，全球通用）
整机接口:4* USB 2.0接口,其中两个可支持USB3.0(需定制)，
1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45网络接口,1* Line out（绿色）,1* Mic（红色)
2*COM串口,1* 12V DC_JACK输入接口
三、可完成的实验课目及内容
实验一 风光互补智能控制实验
1-1、控制器充、放电�；な笛�
1-2、运行过程蓄电池电压、电流测量实验
1-3、蓄电池电量估测实验
1-4、控制器环境温度测量实验
1-5、控制器光控-时控输出实验
1-6、光伏发电对储能电池充电实验
1-7、风力发电对储能电池充电实验
1-8、风光互补发电对储能电池充电检测与实验
实验二 离、并网逆变器实验
2-1、逆变器的工作原理分析实验；
2-2、输出电压、电流测试实验；
2-3、最大输出功率的估算实验；
2-4、过载或短路�；ぱ菔臼笛�；
2-5、输入电压防反接演示实验；
2-6、输入电压范围测试实验；
2-7、转换效率计算实验；
2-8、风力发电系统与离网逆变匹配对接实验
2-9、风力发电系统与并网逆变匹配对接实验
实验三 风力发电机运行过程与风能量变换演示实验
3-1、风力发电基础理论原理性实验
3-2、风力发电系统设计实验
3-3、风力发电控制技术实验
3-4、风力发电相关测量技术实验
3-5、风力发电基础理论与应用技术仿真实验
3-6、发电机转速与输出电压关系实验
3-7、发电机转速与输出电流关系实验
3-8、发电机转速与输出频率关系实验
3-9、风速即转速与出功率关系实验
3-10、变频器调速实验
四、基本配置清单
风力发电：利用风力驱动风力发电机，将风的动能转化为电能。风力发电具有资源丰富、分布广泛、清洁无污染等优点，但受风速、风向等自然条件影响较大，发电具有间歇性和不稳定性。
光伏发电：通过太阳能电池板将太阳光能直接转化为电能。光伏发电同样具有清洁、无污染、可再生等优点，但发电效率受光照强度、光照时间等因素影响，也存在间歇性问题。
储能系统：在风光发电充足时储存多余的电能，并在风光发电不足或用户用电高峰时释放电能，实现电力的平稳供应。常见的储能技术包括电池储能、超级电容器储能、飞轮储能等。
一、产品概述
风光储能发电实验实训系统是集风力发电、光伏发电、储能于一体的新型教学演示及实验系统�？赏瓿煞缌Ψ⒌�、光伏发电、风光互补混合发电及储能、电源管理相关实验及教学演示。
1.1系统主要应用范围
风光储能发电实验实训系统主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训�？梢园镏徊嚼斫夥绻饣ゲ狗⒌缯菊鱿低车脑硌安⑻教止こ淌导视τ眉寄�。
1.2产品特点
系统实验平台集成了室内温/湿度，风速、风向等测量系统，让使用者操作起来更直观。
系统功率�？椴捎檬諨SP技术，对蓄电池充放电进行全智能化的管理。
系统同步电源，采用日本三菱IGBT模块（IPM）组装。具有高功率因数输出。
系统面板上采用直观的数字表和液晶显示，方便用户了解系统当前工作状态。
系统上的离网电源可以为用户提供交流220V纯正弦波交流电能。
风光互补储能发电实训系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、无噪音、无污染。
系统监控柜集成高性能一体计算机，可监控系统运行参数、并将运行数据长期保存或打印
实验台面板设置有切换开关（按钮）可实现离网、并网两种模式自由切换
二、技术参数
2.1 太阳能电池组件
1、抗盐雾和氨腐蚀等国际权威测试；
2、可承受风压2400Pa,雪压7200Pa；
3、优秀的弱光环境发电性能，阴天也能发电；
4、输出功率年衰减率小于0.7%，第25年不低于组件初始功率的80.70%
组件型号：ZM250P-29b 多晶
最大功率（W）：250
开路电压（V）：35.9
短路电流（A）：7.27
最大功率点的工作电压（V）：28.1
最大功率点的工作电流（Ａ）：6.7
转化效率：17.12%
开路电压温度系数：-0.292%/K
短路电流温度系数：+0.045%/K
功率温度系统：-0.408%/K
最大系统电压（V）：1000
组件尺寸（长×宽×高）：1650×990×40mm
重量：19.1kg
框架：阳极氧化铝
玻璃：白色钢化安全玻璃3.2mm
电池片封装：EVA
背板：复合薄膜
太阳能电池片：6×10片多晶硅太阳能电池片（156mm×156mm）
接线盒
1) 6个旁路二极管
2) 绝缘材料：PPO
3) 防水等级：IP65
连接器
1) 常规额定电流：30A
2) 耐电压：DC1000V
3) 接触电阻：<2mΩ
4) 绝缘电阻：＞500MΩ
5) 适用单芯电缆截面：2.5-6mm2
6) 电缆外径范围：Φ5mm～Φ 7mm
7) 环境温度：-40℃～+ 105℃
8) 防护等级：IP67
9) 安全等级：Ⅱ
10) 壳体：PC料，黑色
11) 接触件：紫铜CN，镀锡SN
12) 接线方式：压接
电 缆
1) 长度：450mm,
2) 规格：1×4mm²
3) 颜色：红、黑
温度范围系数：-40°C to+85°C
抗冰雹系数：最大直径25mm,撞击速度23m/s(51.2mph)
最大表面负荷：7200pa
2.2 太阳能组件固定支架
系统支架设计容量为1KW，采用标准工程件，镀锌方钢，镀锌C型钢，4块250Wp太阳能光伏组件，固定于C型钢架上，与室外阳台相结合，为�；な笛楣讨械陌踩�，为满足系统电压需求、该系统采用串联或并联方式连接。
2.3、风力发电机
额定功率：500(W)
额定电压：48(V)
额定电流：10.7（A）
风轮直径：1.65(m)
启动风速：2.5(m/s)
额定风速：9.6(m/s)
安全风速：35(m/s)
工作形式：永磁同步发电机
风叶旋转方向：顺时针
风叶数量：3（片）
风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料
电机材料：铝合金
2.4、模拟风洞模块
风量：32073 mз/h
风压：388Pa
转速：1440 r/min
功率：2.2kW
可调风速：0～13级连续可调
2.5、风光互补智能型控制器
本款风光互补控制器专为小型离网风光互补发电系统设计，外观大方，操作方便，并能够安全高效地控制风力发电机和光伏组件对蓄电池进行充电。
1.1 功能特点
风机过电流限制
本产品提供了风机过电流限制，一旦风机超过设定的上限电流，控制器自动启动PWM智能卸载，从而�；し缁�
蓄电池最大电流智能限流
客户可以根据系统的实际情况，在控制器上手动设置当前使用的蓄电池容量上限，控制器会根据客户所设置的蓄电池容量上限，计算出充电电流上限（即蓄电池容量的0.3倍），从而对蓄电池进行�；�。
手动刹车功能
风机充电开关功能
在控制器上用户可以手动设置风机充电的打开或关闭。
光伏充电开关功能
在控制器上用户可以手动设置光伏充电的打开或关闭。
负载输出开关功能
在控制器上用户可以手动设置负载端的打开或关闭。
负载输出有4种多样化工作模式
负载输出有升压恒流源和降压恒流源功能供用户选择
通讯功能
通过RS232或者RS485串口通信，实现计算机对整个系统的监控以及对数据的存储、分析和管理。通过串口升级程序，可以修改一些定制的功能。
通过串口支持上位机（计算机）和下位机（控制器）同时对参数进行设置。
工作电压：48VDC
充电功率Pmax ：1200W
适用光伏功率Pmax ：500W
适用风机功率Pmax ：550W
充电方式：PWM脉宽调制
充电最大电流 25A
过放�；さ缪� 40.2V
过放恢复电压 46.6V
输出�；さ缪� 66V
卸载开始电压（出厂值）62V
卸载开始电流（出厂值） 20A
控制器设有蓄电池过充、过放电�；�、蓄电池开路�；ぁ⒏涸毓缪贡；�、夜间防反充电保护、输出短路�；�、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿功能；
2.6、离网逆变电源
直流输入电压：48VDC
额定蔬出功率：1000W
输出电压：220VAC
输出波形：纯正弦波
输出频率：50Hz
工作效率：85%
功率因数：>0.88
波形失真率≤5%
工作环境：温度-20℃～50℃
相对湿度：﹤90﹪（25℃）
�；すδ埽杭苑唇印⒍搪�、过热、过载保护
其它功能：交直流切换功能、光伏发电及供电优先，储能电池耗尽后切换到市电供电
2.7、同步并网逆变电源
AC标准电压范围：90V～140V/180V～260VAC
AC频率范围： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
并网输出功率：600W
输出电流总谐波失真：THDIAC <5%
相 位 差： <1%
孤岛效应�；ぃ� VAC;f AC
输出短路保护： 限流
显示方式： LED
待机功耗： <2W
夜间功耗： <1W
环境温度范围： -25 ℃～60℃
环境湿度： 0～99%(Indoor Type Design)
2.8、测风系统
测量范围 风速：0～60m/s 风向：0～360°
精 度 ±0.1m/s ± 3°
工作电源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供电。
记录间隔： 1分钟～240分钟连续可设置
内部存储： 4M bit
通讯接口： RS-232/485/USB通讯
环境温度： -40℃～50℃
转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）
2.9、数字电压、电流、功率因数表、温湿度表
直流电压表：0-200V×3只
交流电流表：5A×1只
交流电压表：0-500V、交流电流表5A各一只
交流电能计量�？椋旱绮问饬俊⒃诵惺奔�、超载报警、功率报警门限预置、掉电数据保存
温度、湿度表:温度测量范围：-50℃-+70℃ 湿度测量范围：20%-90%
2.10、蓄电池
单体电压：12V
过充�；さ缪梗�14.8V
截至放电电压：10.5V
单体容量：55AH
采用4节串联连接方式，组串后电池组电压48V
2.11、环境监测模块技术指标
含有照度计、温度表、湿度表，单片机时钟系统，实现时间的显示
2.12、工控一体机
该机是一款高性价比的 13.3 寸液晶工业平板电脑，可选择 Intel® Celeron® 或酷睿处理器，紧凑的嵌入式系统可提供高性能计算。高耐久性设计，全金属外壳，高耐久性设计，支持 2 到 3 个串行端口，4 个 USB 端口和 1 个千兆网口来满 足各种工业应用。
采用 13.3" TFT LED 面板
触摸屏:台湾军工Touchkit 4线触摸屏，透光率高；性能稳定，触摸灵敏
C P U:Intel 1800 2.41GHz 双核处理器TDP 17W超低功耗处理器
硬 盘:24G SSD固态硬盘
Intel® Celeron® 或酷睿处理器
系统内存最大支持 8 GB DDR3L SDRAM
内置WIFI�？�
全金属外壳，抗电磁干扰
支持全尺寸 Mini PCIe 扩展
支持 USB 3.0
支持 Windows Embedded and Android
显 卡:集成Intel HD Graphics核心显卡,提供VGA、LVDS、双HDMI显示输出,LVDS支持双通道24bit,支持单独显示、双显复制、双显扩展。
声 卡:集成ALC662 6声道高保真音频控制器
网 卡:集成1个RTL千兆网卡,支持网络唤醒、PXE功能。
电 源:外置电源（100V至220V宽幅电压，全球通用）
整机接口:4* USB 2.0接口,其中两个可支持USB3.0(需定制)，
1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45网络接口,1* Line out（绿色）,1* Mic（红色)
2*COM串口,1* 12V DC_JACK输入接口
三、可完成的实验课目及内容
实验一 风光互补智能控制实验
1-1、控制器充、放电�；な笛�
1-2、运行过程蓄电池电压、电流测量实验
1-3、蓄电池电量估测实验
1-4、控制器环境温度测量实验
1-5、控制器光控-时控输出实验
1-6、光伏发电对储能电池充电实验
1-7、风力发电对储能电池充电实验
1-8、风光互补发电对储能电池充电检测与实验
实验二 离、并网逆变器实验
2-1、逆变器的工作原理分析实验；
2-2、输出电压、电流测试实验；
2-3、最大输出功率的估算实验；
2-4、过载或短路�；ぱ菔臼笛�；
2-5、输入电压防反接演示实验；
2-6、输入电压范围测试实验；
2-7、转换效率计算实验；
2-8、风力发电系统与离网逆变匹配对接实验
2-9、风力发电系统与并网逆变匹配对接实验
实验三 风力发电机运行过程与风能量变换演示实验
3-1、风力发电基础理论原理性实验
3-2、风力发电系统设计实验
3-3、风力发电控制技术实验
3-4、风力发电相关测量技术实验
3-5、风力发电基础理论与应用技术仿真实验
3-6、发电机转速与输出电压关系实验
3-7、发电机转速与输出电流关系实验
3-8、发电机转速与输出频率关系实验
3-9、风速即转速与出功率关系实验
3-10、变频器调速实验
四、基本配置清单
| 序号 | 名 称 | 型 号 | 数量 | 单位 | 备注 |
| 1 | 风光储发电系统 | DB-TYN19 | 1 | 台 | |
| 2 | 250W太阳能电池板 | ZM250 | 4 | 块 | |
| 3 | MPPT风光互补控制器 | SW48 | 1 | 台 | |
| 4 | 离网逆变器（正弦波） | 1000VA | 1 | 台 | |
| 5 | 智能同步并网逆变器 | 1200W | 1 | 台 | |
| 6 | 储能蓄电池（胶体）100Ah | 2 | 只 | ||
| 7 | 1000W方阵支架 | 1 | 套 | ||
| 8 | 蓄电池柜 | 1 | 套 | ||
| 9 | 电线、电缆 | 1 | 套 | ||
| 10 | 风力发电机 | NR300W | 1 | 套 | |
| 11 | 测风系统 | PH3000 | 1 | 套 | |
| 12 | 矢量变频器2.2KW | RB600 | 1 | 台 | |
| 13 | 模拟风洞系统 | 1 | 套 | ||
| 14 | 工控触摸一体机 | 13寸 | 1 | 台 | |
| 15 | 监控软件（上位机） | 随机 | 1 | 套 | |
| 16 | 机柜 750*650*1800mm | 2 | 台 | ||
| 17 | 使用手册 | 1 | 本 |