MY-PV46風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備
風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備-是為科研創(chuàng)新理念與實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)型相結(jié)合的集風(fēng)力發(fā)電,光伏發(fā)電、制氫系統(tǒng)、氫燃料電池發(fā)電、數(shù)據(jù)采集等多元化“風(fēng)、光、氫混合型新能源實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”。
由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽(yáng)能電池組、風(fēng)力及光伏控制系統(tǒng)、氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)、主控系統(tǒng)組成的微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
其工作原理是風(fēng)力、光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電,并由電池儲(chǔ)能,DC/AC逆變成交流電,驅(qū)動(dòng)電解水設(shè)備制氫。氫氣通過(guò)儲(chǔ)氫系統(tǒng)儲(chǔ)存,并驅(qū)動(dòng)燃料電池電堆發(fā)電。
此外,DC/AC模塊自帶旁路功能,旁路端直接與市電連接,實(shí)現(xiàn)市電和逆變間的自動(dòng)切換,在蓄電池所儲(chǔ)電能不夠用時(shí),自動(dòng)切換至市電供電,確保持續(xù)制氫功能正常運(yùn)行。在本方案設(shè)計(jì)中主要體現(xiàn)在氫燃料電池系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)的部分。
1.2 功能特點(diǎn)
整套系統(tǒng)的各個(gè)模塊預(yù)留了CANRS485RS232USBTCPIP通訊接口,可以通過(guò)該通訊接口對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)模塊進(jìn)行監(jiān)控,便于未來(lái)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)使用。
系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集成了室內(nèi)溫/濕度儀,風(fēng)速測(cè)量、光照度測(cè)量系統(tǒng),讓使用者操作起來(lái)更直觀;
系統(tǒng)DC-AC并網(wǎng)同步電源,采用高頻脈沖調(diào)制技術(shù),具有小體積、高效率及高功率因數(shù)輸出;
系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示,讓用戶了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài);
系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能;
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),可以讓實(shí)訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動(dòng),使用簡(jiǎn)便、無(wú)噪音、無(wú)污染;
系統(tǒng)增加市電與風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電切換模塊,讓實(shí)驗(yàn)更具操作性;
增加分布式供電原理與實(shí)驗(yàn)電路,讓學(xué)生增加對(duì)新知識(shí)的理解;
增設(shè)直流母線單元,方便系統(tǒng)各模塊之間連接及實(shí)驗(yàn);
獨(dú)立的后備膠體蓄電池及充放電管理單元;
燃料電池運(yùn)行過(guò)程中,只排除水和熱量,不會(huì)產(chǎn)生任何有害物質(zhì)及噪音;
燃料電池較之傳統(tǒng)電源方案,其運(yùn)行安全可靠、壽命長(zhǎng),維護(hù)簡(jiǎn)單,降低了維護(hù)成本。
二、方案參數(shù)概述
2.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的組成
風(fēng)力發(fā)電機(jī)是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)換為機(jī)械功,機(jī)械功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),最終輸出交流電的電力設(shè)備。是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中不可或缺的核心部件。
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由一臺(tái)5KW垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、尾翼、葉片、風(fēng)機(jī)控制器塔架等組成。
廣義地說(shuō),風(fēng)能也是太陽(yáng)能,所以也可以說(shuō)風(fēng)力發(fā)電機(jī),是一種以太陽(yáng)為熱源,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)電機(jī)。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)參數(shù):
額定功率 |
5KW |
最大功率 |
6KW |
額定電壓 |
48V |
啟動(dòng)風(fēng)速 |
2.5m/s |
額定風(fēng)速 |
18m/s |
最大風(fēng)速 |
45m/s |
風(fēng)機(jī)凈重 |
185kg |
風(fēng)輪直徑 |
2.0M |
塔架高度 |
9M |
葉片高度 |
3.6M |
葉片數(shù)量 |
3片 |
葉片材質(zhì) |
鋁合金 |
發(fā)電機(jī) |
三相交流永磁同步發(fā)電機(jī) |
塔架類(lèi)型 |
獨(dú)立塔架 |
保護(hù) |
風(fēng)機(jī)自我轉(zhuǎn)數(shù)保護(hù)/電磁制動(dòng) |
工作溫度 |
-40℃-80℃ |
安裝場(chǎng)地選擇
選擇土質(zhì)堅(jiān)實(shí)的平地作為安裝場(chǎng)地,安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組位置應(yīng)該至少遠(yuǎn)離房屋及人員活動(dòng)場(chǎng)所50米,務(wù)必在選定安裝場(chǎng)地時(shí)考慮到風(fēng)葉的光影影響及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音影響(正常工作時(shí)噪音約為65dbA)。同時(shí)避免周?chē)懈叽蟮臉?shù)木、建筑物等影響風(fēng)速風(fēng)向的障礙物。
禁止安裝在松軟的沙地、高低不平的場(chǎng)地、有下陷或塌方可能的場(chǎng)地、洼地及其他容易受氣候影響而發(fā)生地質(zhì)變化的場(chǎng)地。同時(shí)需要考慮從風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電機(jī)部分到您的蓄電池組的距離,距離越短,所用傳輸電纜越短,因而傳輸過(guò)程中的耗能也越少,如果必須得有較長(zhǎng)的距離,則盡量選用粗些的標(biāo)準(zhǔn)電纜。
風(fēng)力發(fā)電控制器
專(zhuān)為風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制和蓄電池充電而設(shè)計(jì), 能有效提升風(fēng)力發(fā)電的效能。風(fēng)能充電控制器,能有效防止風(fēng)速過(guò)快時(shí)的失控,和發(fā)生強(qiáng)風(fēng)時(shí)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的危險(xiǎn)。
風(fēng)力發(fā)電控制器是對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,一方面把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或交流負(fù)載,另一方面把多余的能量按蓄電池的特性曲線對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電,當(dāng)所發(fā)的電不能滿足負(fù)載需要時(shí),控制器又把蓄電池的電能送往負(fù)載。蓄電池充滿電后,控制器要控制蓄電池不被過(guò)充。當(dāng)蓄電池所儲(chǔ)存的電能放完時(shí),控制器要控制蓄電池不被過(guò)放電,保護(hù)蓄電池。
控制器采用PWM無(wú)級(jí)卸載方式控制風(fēng)機(jī)對(duì)蓄電池進(jìn)行智能充電。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電能超過(guò)蓄電池存儲(chǔ)量時(shí),控制系統(tǒng)必須將多余的能量消耗掉。在正常卸載情況下,可確保蓄電池電壓始終穩(wěn)定在浮充電壓點(diǎn),而只是將多余的電能釋放到卸荷器上。從而保證了最佳的蓄電池充電特性,使得電能得到充分利用。
風(fēng)力發(fā)電控制器參數(shù):
工作電壓: |
48VDC |
充電功率: |
5000W |
風(fēng)機(jī)功率: |
5000W |
充電方式: |
PWM脈寬調(diào)制 |
充電最大電流 |
116A |
過(guò)放保護(hù)電壓 |
41.5V |
過(guò)放恢復(fù)電壓 |
52.2V |
輸出保護(hù)電壓 |
59V |
卸載開(kāi)始電壓(出廠值) |
60.5V |
卸載開(kāi)始電流(出廠值) |
86A |
2.2光伏發(fā)電系統(tǒng)
10KW太陽(yáng)能電池組件分為兩部分,其中一個(gè)5KW采用標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)件固定在C型專(zhuān)制鋼件上,呈40度正面朝向正南方,整體支架系統(tǒng)放置在在面或者屋頂;另一個(gè)5KW采用雙軸自動(dòng)跟蹤,經(jīng)電纜輸送至室內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)分布式屋頂發(fā)電相關(guān)實(shí)驗(yàn),所發(fā)電能與風(fēng)力發(fā)電相結(jié)合,經(jīng)DC-AC逆變成正弦波220V交流電,可供制氫系統(tǒng)使用、多余電能經(jīng)儲(chǔ)能逆變器送入電網(wǎng)。
注:光伏部分,追日式與地面固定式客戶根據(jù)實(shí)際要求作二選一。
所有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與實(shí)際工程一樣,可在老師的指導(dǎo)下做為學(xué)生練習(xí)拆卸、組裝實(shí)習(xí)樣機(jī)來(lái)用。
太陽(yáng)能光電池組
太陽(yáng)能電池組是本實(shí)訓(xùn)臺(tái)的核心組成部分亦是光伏發(fā)電系統(tǒng)不可或缺的核心部件,是將光能轉(zhuǎn)換為電能并通過(guò)光伏控制系統(tǒng)儲(chǔ)存在儲(chǔ)能電池當(dāng)中做為直流總線電源供給DC-AC并網(wǎng)同步電源。
太陽(yáng)能電池組為多晶硅或單晶硅,是由高效晶體硅太陽(yáng)能電池片、超白布紋鋼化玻璃、EVA、透明TPT背板以及鋁合金邊框組成。
其規(guī)格如下:
單晶硅太陽(yáng)能電池規(guī)格:
組件尺寸(L*W*H) |
1650*992*35mm |
最佳功率 |
260W |
最佳工作電壓 |
32.05±0.5V |
最佳工作電流 |
8.72±0.10A |
短路電流 |
8.85±0.10A |
開(kāi)路電壓 |
42±0.5V |
1、抗鹽霧和氨腐蝕等國(guó)際權(quán)威測(cè)試;
2、可承受風(fēng)壓2400Pa,雪壓7200Pa;
3、優(yōu)秀的弱光環(huán)境發(fā)電性能,陰天也能發(fā)電;
4、輸出功率年衰減率小于0.7%,第25年不低于組件初始功率的80.70%
1. 組件型號(hào):BY260P-29b 多晶
2. 最大功率(W):260
3. 開(kāi)路電壓(V):35.9
4. 短路電流(A):7.27
5. 最大功率點(diǎn)的工作電壓(V):28.1
6. 最大功率點(diǎn)的工作電流(A):6.7
7. 轉(zhuǎn)化效率:17.12%
8. 開(kāi)路電壓溫度系數(shù):-0.292%/K
9. 短路電流溫度系數(shù):+0.045%/K
10. 功率溫度系統(tǒng):-0.408%/K
11. 最大系統(tǒng)電壓(V):1000
12. 組件尺寸(長(zhǎng)×寬×高):1640×992×40mm
13. 重量:19.1kg
14. 框架:陽(yáng)極氧化鋁
15. 玻璃:白色鋼化安全玻璃3.2mm
16. 電池片封裝:EVA
17. 背板:復(fù)合薄膜
18. 太陽(yáng)能電池片:6×10片多晶硅太陽(yáng)能電池片(156mm×156mm)
19. 接線盒
1) 6個(gè)旁路二極管
2) 絕緣材料:PPO
3) 防水等級(jí):IP65
Ø 連接器
1) 常規(guī)額定電流:30A
2) 耐電壓:DC1000V
3) 接觸電阻:<2mΩ
4) 絕緣電阻:>500MΩ
5) 適用單芯電纜截面:2.5-6mm2
6) 電纜外徑范圍:Φ5mm~Φ 7mm
7) 環(huán)境溫度:-40℃~+ 105℃
8) 防護(hù)等級(jí):IP67
9) 安全等級(jí):Ⅱ
10) 殼體:PC料,黑色
11) 接觸件:紫銅CN,鍍錫SN
12) 接線方式:壓接 MC4
20. 電 纜
1) 長(zhǎng)度:450mm,
2) 規(guī)格:1×4mm²
3) 顏色:紅、黑
Ø 溫度范圍系數(shù):-40°C to+85°C
Ø 抗冰雹系數(shù):最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
Ø 最大表面負(fù)荷:7200pa
主電路框圖
產(chǎn)品主電路采用雙向PWM逆變電路及相應(yīng)的控制電路、保護(hù)和監(jiān)控電路。直流側(cè)由緩沖電阻、防反二極管和直流接觸器組成了直流側(cè)緩沖電路,當(dāng)初始連接各種電池時(shí)對(duì)直流母線電容進(jìn)行緩沖。主電路電源可有交直兩用供電,以使系統(tǒng)在電池或電網(wǎng)有電時(shí)都可以工作。
友情提示:
1、設(shè)備驗(yàn)收:各采購(gòu)單位收貨時(shí)請(qǐng)檢查風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備的貨品外觀,核實(shí)風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備的數(shù)量及配件,拒收處于受損狀態(tài)的風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備;
2、設(shè)備質(zhì)保:上海茂育將為各采購(gòu)單位提供風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)內(nèi)的質(zhì)保條件和質(zhì)保期,在質(zhì)保范圍內(nèi)提供對(duì)風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備的免費(fèi)維修,超出條件承諾時(shí)提供對(duì)設(shè)備的有償維修;
3、設(shè)備退換貨:各采購(gòu)單位單方面原因?qū)е碌娘L(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備選型錯(cuò)誤或風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備購(gòu)買(mǎi)數(shù)量錯(cuò)誤,造成風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備的退換貨要求,將不被接受;
4、設(shè)備貨期:對(duì)風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備的發(fā)貨期為參考值,如您需要了解風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備的精確貨期,請(qǐng)與上海茂育的銷(xiāo)售人員聯(lián)系;
5、咨詢電話:如各采購(gòu)單位風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備有任何疑問(wèn),請(qǐng)致電:021-56311657 ,我們將由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員為您提供有關(guān)風(fēng).光.氫及超級(jí)電容混合發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)咨詢。
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