一、項(xiàng)目概述

風(fēng)光氫及超級(jí)電容混合發(fā)電系統(tǒng)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)"。

風(fēng)光氫及超級(jí)電容混合發(fā)電系統(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。 

1.1系統(tǒng)拓?fù)鋱D 

圖1系統(tǒng)拓?fù)鋱D

1.2功能特點(diǎn)

①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。

②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；

③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；

④系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶(hù)了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)；

⑤系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶(hù)提供交流110V/220V純正弦波交流電能；

⑥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；

⑦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；

⑧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；

⑨增設(shè)直流母線(xiàn)單元，方便系統(tǒng)各模塊之間連接及實(shí)驗(yàn)；

⑩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)：

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(xiàn)對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，當(dāng)所發(fā)的電不能滿(mǎn)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(mǎn)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。從而更好保證了蓄電池充電特性，使得電能得到充分利用。
風(fēng)力發(fā)電控制器參數(shù)：

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)。 

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)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(xiàn)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

1、抗鹽霧和氨腐蝕等國(guó)際測(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.功率max（W）：260
3.開(kāi)路電壓（V）：35.9
4.短路電流（A）：7.27
5.max功率點(diǎn)的工作電壓（V）：28.1
6.max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.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(xiàn)盒
1)6個(gè)旁路二極管
2)絕緣材料：PPO
3)防水等級(jí)：IP65
?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(xiàn)方式：壓接  MC4
20.電纜
1)長(zhǎng)度：450mm,
2)規(guī)格：1×4mm2
3)顏色：紅、黑
?溫度范圍系數(shù)：-40°C to+85°C
?抗冰雹系數(shù)：直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
?表面負(fù)荷：7200pa
5KW光伏儲(chǔ)能逆變器介紹

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(xiàn)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。

產(chǎn)品特點(diǎn)

1）技術(shù)*，全面滿(mǎn)足電網(wǎng)或負(fù)荷的接入與控制要求

①具有并網(wǎng)充放電、獨(dú)立逆變功能，適合各種應(yīng)用場(chǎng)合

②具有并網(wǎng)和離網(wǎng)并聯(lián)功能，良好的擴(kuò)容性

③可與多種蓄電池接口，具有多種充放電工作模式

④可以實(shí)時(shí)接受系統(tǒng)調(diào)度指令和BMS指令，通訊方式有RS485、CAN、以太網(wǎng)

⑤無(wú)功功率可調(diào)，功率因數(shù)范圍超前0.9至滯后0.9

⑥直流電壓范圍，支持低壓48V蓄電池輸入

⑦110%額定輸出功率可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行
2）高效節(jié)能，更集成，更好的客戶(hù)體驗(yàn)

①正面維護(hù)，可靠墻安裝，安裝維護(hù)更方便，降低維護(hù)成本

②防護(hù)等級(jí)為IP21，具有防滴水功能，具備防凝露功能

③高效PWM調(diào)制算法，降低開(kāi)關(guān)損耗
3）更多優(yōu)點(diǎn)

①雙電源冗余供電方案提升系統(tǒng)可靠性

②完善的保護(hù)及故障告警系統(tǒng)，更加安全可靠

③采用動(dòng)態(tài)圖形液晶界面，提供友好的操作體驗(yàn)

④-25℃~+55℃可連續(xù)滿(mǎn)功率運(yùn)行

⑤適應(yīng)高海拔惡劣環(huán)境，可長(zhǎng)期連續(xù)、可靠運(yùn)行

⑥支持離網(wǎng)主動(dòng)運(yùn)行功能

⑦適合共直流母線(xiàn)系統(tǒng)和共交流母線(xiàn)系統(tǒng)

產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

工作邏輯架構(gòu)

a.并網(wǎng)發(fā)電、離網(wǎng)備用功能

4)電網(wǎng)供電時(shí)，儲(chǔ)能逆變器并網(wǎng)工作在恒壓模式，維持蓄電池SOC在一定水平，光伏逆變器并網(wǎng)發(fā)電
5)微網(wǎng)供電時(shí)，儲(chǔ)能逆變器工作在獨(dú)立逆變模式建網(wǎng)，光伏逆變器并網(wǎng)工作，光伏發(fā)電大于負(fù)載時(shí)，光伏優(yōu)先供負(fù)載供電，剩余電力給電池充電；光伏發(fā)電小于負(fù)載時(shí)，儲(chǔ)能和光伏共同為負(fù)載供電。
6)可選擇電網(wǎng)優(yōu)先或微網(wǎng)優(yōu)先，根據(jù)選擇的模式進(jìn)行供電邏輯切換
7)觸摸屏控制啟動(dòng)、停止和參數(shù)設(shè)置

b. 電網(wǎng)（或柴油機(jī)）、微網(wǎng)切換功能

8)電網(wǎng)供電時(shí)，當(dāng)電池組SOC超過(guò)設(shè)定值時(shí)，儲(chǔ)能逆變器和光伏逆變器不工作；當(dāng)電池組SOC不足時(shí)，儲(chǔ)能逆變器獨(dú)立逆變建網(wǎng)，光伏逆變器并網(wǎng)工作，給電池組充電。
9)微網(wǎng)供電時(shí)，儲(chǔ)能逆變器工作在獨(dú)立逆變模式建網(wǎng)，光伏逆變器并網(wǎng)工作，光伏發(fā)電大于負(fù)載時(shí)，光伏優(yōu)先供負(fù)載供電，剩余電力給電池充電；光伏發(fā)電小于負(fù)載時(shí)，儲(chǔ)能和光伏共同為負(fù)載供電。
10)可選擇電網(wǎng)優(yōu)先或微網(wǎng)優(yōu)先，根據(jù)選擇的模式進(jìn)行供電邏輯切換
11)觸摸屏控制啟動(dòng)、停止和參數(shù)設(shè)置
儲(chǔ)能蓄電池

蓄電池的作用主要是儲(chǔ)存能量，在晚上或多云等氣候情況下，光伏陣列不能提供足夠的能量時(shí)，蓄電池供給負(fù)載，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

采用磷酸鐵鋰電池，安全性高適合長(zhǎng)期充放電循環(huán)模塊化設(shè)計(jì)，電壓、容量按需配置。

系統(tǒng)由1個(gè)主控模塊和多個(gè)電池模塊組成，通過(guò) 48V電池模塊串聯(lián)組成不同電壓等級(jí)系統(tǒng)，通過(guò)多個(gè)機(jī)柜并聯(lián)，可以在同一個(gè)電壓平臺(tái)上擴(kuò)展容量定制化電池管理系統(tǒng)（BMS） ，實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)控及控制，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

2.3 氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)

燃料電池采用空冷自增濕的PEMFC電池，減少了水泵、水箱、增濕器、增壓泵等附屬設(shè)備，使電堆控制更簡(jiǎn)潔、可靠。燃料電池系統(tǒng)除了核心部分質(zhì)子交換膜燃料電池堆外，還需要一些輔助器件發(fā)電系統(tǒng)才能正常工作?？偟膩?lái)說(shuō)，一個(gè)完整的燃料電池系統(tǒng)大致上由燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩大部分組成，如圖2所示。其中，燃料電池發(fā)電系統(tǒng)主要由質(zhì)子交換膜燃料電池堆、氫氣供應(yīng)單元、氧氣或空氣供應(yīng)單元、DC/DC四部分組成。而控制單元部分屬于控制系統(tǒng)。
燃料電池發(fā)電系統(tǒng)組成示意圖
燃料電池發(fā)電系統(tǒng)組成
1、燃料電池堆：
氫氣和氧氣在其內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)并釋放電能，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。
2、氫氣供應(yīng)單元（H2）
本系統(tǒng)指由制氫設(shè)備，儲(chǔ)氫系統(tǒng)及供氫管路組成。制氫設(shè)備制氫，并由儲(chǔ)氫系統(tǒng)通過(guò)管路向燃料電池堆提供特定壓力的氫氣。
3、空氣供應(yīng)單元：
不間斷地向燃料電池提供電化學(xué)反應(yīng)所需的氧氣，以確保質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行發(fā)電。
4、DC/DC：
氫燃料電池所產(chǎn)生的電能為直流電，其輸出電壓不僅受內(nèi)阻影響而且隨著負(fù)載的變化而改變。因此，為保證供電性能的穩(wěn)定，在燃料電池系統(tǒng)輸出端，須配置功率變換單元DC/DC，主要保證負(fù)載連續(xù)變化時(shí)，將輸出電壓穩(wěn)定在合適的范圍。
5、控制單元：
控制單元是燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的核心，用來(lái)接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，并對(duì)它們進(jìn)行分析，根據(jù)分析的結(jié)果來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成相應(yīng)的動(dòng)作?？绽渥栽鰸袢剂想姵匕l(fā)電系統(tǒng)的控制單元通過(guò)控制系統(tǒng)、風(fēng)扇、電磁閥即可保證燃料電池正常工作。
3.6制氫系統(tǒng)
制氫系統(tǒng)的原理

工業(yè)軟水經(jīng)純水裝置制取純水，并送入原料水箱，經(jīng)補(bǔ)水泵輸入堿液系統(tǒng)，補(bǔ)充被電解消耗的水。電解槽中的水，在直流電的作用下被分解成H2與O2，并與循環(huán)電解液一起分別進(jìn)入框架中的氫、氧分離洗滌器后進(jìn)行氣液分離、洗滌、冷卻。分離后的電解液與補(bǔ)充的純水混合后，經(jīng)堿液冷卻器、堿液循環(huán)泵、過(guò)濾器送回電解槽循環(huán)，電解。調(diào)節(jié)堿液冷卻器冷卻水流量，控制回流堿液的溫度，來(lái)控制電解槽的工作溫度，使系統(tǒng)安全運(yùn)行。分離后的氫氣由調(diào)節(jié)閥控制輸出，送入氫氣儲(chǔ)罐，再經(jīng)緩沖減壓后，供用戶(hù)使用。

制氫系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格
注：系統(tǒng)接入具備AC/DC模塊，具備AC交流接入能力。
高純氫氣發(fā)生器

①輸出流量 0～1000ml

②功率 510W

③輸出壓力 0～1.1 MPa

④電源電壓

⑤交流220V±10%； 50Hz±5%

⑥工作條件

⑦溫度：5～42℃

⑧相對(duì)濕度：≤85%；
2.4 超級(jí)電容及控制系統(tǒng)
此超級(jí)電容系統(tǒng)以48V165F模組為基礎(chǔ)單元，采用3串的連接方式配組，配備有iCMS管理系統(tǒng)。系統(tǒng)由超級(jí)電容模組、BMS管理系統(tǒng)、5KW雙向DC-DC模塊、信息顯示終端組成。
1）48V165F模組參數(shù)
1、容量：165F(0～20%)；
2、額定工作電壓：48V；
3、等效直流內(nèi)阻（25℃）：不大于5mΩ；
4、持續(xù)電流(ΔC=40℃)：150A；
5、漏電流：不大于5.2mA(25℃，72小時(shí)后)；
6、存儲(chǔ)能量：52.8Wh；
7、工作溫度：-40℃~+65℃
8、儲(chǔ)存溫度：-40℃~+70℃
2）整體系統(tǒng)主要技術(shù)性能
1、總電容量：55F(0～20%)；
2、電壓范圍：120V-135V;
3、持續(xù)電流(ΔT=40℃)：150A；
4、瞬時(shí)電流(1s內(nèi))：2000A
5、等效直流內(nèi)阻：不大于18mΩ；
6、通訊：采用MODBUS_RS485；
7、CMS功能：檢測(cè)單個(gè)模組電壓、整體電壓、單個(gè)模組溫度、工作電流，并通過(guò)協(xié)議上傳及接受上位機(jī)命令；實(shí)現(xiàn)過(guò)壓報(bào)警、過(guò)溫報(bào)警、過(guò)流報(bào)警；系統(tǒng)過(guò)壓、過(guò)溫、過(guò)流達(dá)到設(shè)定值時(shí)，管理系統(tǒng)可控制系統(tǒng)斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)。
3）超級(jí)電容使用環(huán)境及要求
1、環(huán)境溫度:-10℃至45℃；
2、濕度：90%(無(wú)凝露)；
3、防潮/防塵：符合SAE J2380技術(shù)規(guī)范；
4、使用海拔高度(m)：0～4000。
4）信息顯示終端
通過(guò)該信息終端與BMS系統(tǒng)、雙向DC-DC系統(tǒng)的結(jié)合，可以快速、方便的開(kāi)發(fā)各種用于現(xiàn)場(chǎng)采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。具有可顯示、可配置系統(tǒng)的各種參數(shù)以及通過(guò)對(duì)設(shè)備間數(shù)據(jù)采集的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)超級(jí)電容系統(tǒng)的有效管理。
5）雙向DC-DC電源模塊
雙向DC-DC變換器(Bi-directional?DC/DC?Converter,?BDC)是能夠根據(jù)能量的需要調(diào)節(jié)能量雙向傳輸、是可雙象限運(yùn)行的直流-直流變換器。該變換器能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)能量的流動(dòng)方向，在功能上相當(dāng)于兩個(gè)單向直流-直流變換器。
一、雙向DCDC變換器的工作模式

二、性能特點(diǎn)

①全數(shù)字化，各種參數(shù)及信號(hào)全部數(shù)字化處理，由數(shù)字處理器智能靈活地管理。性能和可控性均遠(yuǎn)優(yōu)于普通的模擬式雙向DC-DC變換器。

②模塊化設(shè)計(jì)，單模塊額定輸出功率5KW，可多臺(tái)雙向DC-DC變換器并聯(lián)運(yùn)行。

③雙向變換都采用零電壓變換軟開(kāi)關(guān)控制，使得轉(zhuǎn)換效率達(dá)到95%以上。

④能工作于恒流、恒壓、MPPT和壓控電流源等多種工作模式，并可在線(xiàn)快速頻繁地切換工作模式。

⑤運(yùn)用多相交錯(cuò)技術(shù)，有效地抑制了紋波，減弱了大電流了對(duì)器件的沖擊。

⑥空載功耗低于20W，處于監(jiān)控待機(jī)狀態(tài)功耗低于12W。

⑦雙向變換的電流大小和方向，既可用數(shù)字方式設(shè)定，也可用模擬量方式控制。

⑧高低電壓側(cè)的工作電壓可單獨(dú)設(shè)定。

⑨高低電壓側(cè)的過(guò)壓保護(hù)電壓可單獨(dú)設(shè)定，保護(hù)兩側(cè)的設(shè)備不至于過(guò)壓損壞。

⑩高低電壓側(cè)的限壓也可單獨(dú)設(shè)定，保護(hù)兩側(cè)的電壓不至于過(guò)放電。

?高低電壓任何一側(cè)加電，均可使模塊啟動(dòng)。

?開(kāi)機(jī)軟啟動(dòng)，防止產(chǎn)生過(guò)強(qiáng)的電壓電流沖擊兩端的電源。

?模塊帶有LED顯示面板，可實(shí)時(shí)顯示兩側(cè)電流，電壓，設(shè)定兩側(cè)工作電流、限壓。

?帶RS485串口通信功能，遵循MODBUS-RTU協(xié)議，方便計(jì)算機(jī)或監(jiān)控終端遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和設(shè)置的參數(shù)和工作狀態(tài)。

?RS485串口利用光耦隔離，可以有效防止雷擊對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)或者監(jiān)控終端的影響。

?掉電狀態(tài)恢復(fù)功能：即使關(guān)斷雙向DC-DC變換器的供電，下次開(kāi)機(jī)時(shí)也能恢復(fù)掉電前的設(shè)置和狀態(tài)。

?輸入極性防反接功能，電源極性接反不會(huì)有電流流過(guò)。

?各種異常情況保護(hù)功能：帶有過(guò)壓，過(guò)流，過(guò)熱，短路保護(hù)功能，故障撤銷(xiāo)后自動(dòng)恢復(fù)工作。

?小體積：外殼尺寸360mm X160mm X 94mm，模塊尺寸295mm X142mm X 85mm。

?帶外殼整機(jī)重量3.8Kg，模塊重量為2.5Kg 。
2.5 顯示單元

系統(tǒng)配置有方陣電壓、電流；逆變電壓、電流、功率；實(shí)驗(yàn)室溫度和濕度、實(shí)驗(yàn)記時(shí)時(shí)鐘、逆向電量計(jì)量表等。方便在沒(méi)有與PC機(jī)聯(lián)機(jī)狀況下查看系統(tǒng)工作狀態(tài)和各項(xiàng)參數(shù)。
可以通過(guò)教師機(jī)進(jìn)行信息共享至大屏幕，實(shí)現(xiàn)教室內(nèi)局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)交換與共享。
2.6 主控系統(tǒng)

主控系統(tǒng)是整個(gè)微網(wǎng)的監(jiān)測(cè)、控制核心單元。通過(guò)內(nèi)置的數(shù)據(jù)采集、通訊傳輸?shù)饶K，實(shí)現(xiàn)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的可視化監(jiān)測(cè)及控制。
主要功能特點(diǎn)
1、教師機(jī)：廣播教學(xué)、語(yǔ)音教學(xué)、語(yǔ)音對(duì)講、學(xué)生演示、監(jiān)控轉(zhuǎn)播、文件分發(fā)、電子教鞭、班級(jí)模型、系統(tǒng)設(shè)置、遠(yuǎn)程命令、遠(yuǎn)程設(shè)置、遠(yuǎn)程消息、分組教學(xué)、語(yǔ)音討論、文件收集、查看學(xué)生屬性。
2、學(xué)生機(jī)：電子舉手、遠(yuǎn)程消息、窗口接收廣播、可選窗口顯示模式。
3、實(shí)驗(yàn)室功能特點(diǎn)
(1)本實(shí)驗(yàn)室風(fēng)光互補(bǔ)上位機(jī)軟件在一臺(tái)計(jì)算機(jī)或教師機(jī)上進(jìn)行操作。
(2)教師廣播教學(xué)：將教師機(jī)的電腦屏幕畫(huà)面和語(yǔ)音等多媒體信息實(shí)時(shí)廣播給全體、群體或單個(gè)學(xué)生。并同時(shí)提供電子教鞭等功能。語(yǔ)音教學(xué)時(shí)：通過(guò)話(huà)筒和耳機(jī)進(jìn)行語(yǔ)音傳播，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的自由的語(yǔ)音交談和討論。允許學(xué)生發(fā)言，并可方便地切換發(fā)言學(xué)生；可隨時(shí)方便地使一組學(xué)生加入或退出教學(xué)行列。
(3)文件分發(fā)功能強(qiáng)大且界面相當(dāng)易用，可以定義宏目錄，如教師把采集數(shù)據(jù)可以同時(shí)分發(fā)給教室里的所有學(xué)生。您可以將一個(gè)或多個(gè)文件一次性的傳輸?shù)皆O(shè)定的學(xué)生機(jī)上。這樣就可以做到網(wǎng)上分發(fā)試卷或演示文件等。您真的可以體會(huì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的輕松與寫(xiě)意。
(4)文件提交功能可以收集學(xué)生所做的作業(yè)、程序文件等提交給老師，方便老師操作。
(5)電子點(diǎn)名功能方便老師統(tǒng)計(jì)學(xué)生上課考勤情況。
* 一、多媒體教學(xué)軟件及主要功能
1、通過(guò)該軟件可以學(xué)習(xí)太陽(yáng)能光伏硅材料、電池片、光伏組件、光伏組件附屬材料、光伏應(yīng)用產(chǎn)品等全部系列光伏知識(shí)內(nèi)容。
2、配備文字與動(dòng)畫(huà)展示并介紹從原材料至成品包括中間環(huán)節(jié)加工工藝等與使用方法。
3、多媒體系統(tǒng)自帶語(yǔ)音講解，圖、文、聲并茂展示講解、與系統(tǒng)所述文字同步播放，提高學(xué)生對(duì)新能源專(zhuān)業(yè)知識(shí)快速掌握和快速學(xué)習(xí)。
* 二、展示與講解內(nèi)容目錄（圖、文、聲并茂）：
2.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)品介紹
2.1.1 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)：
2.1.2 家用太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)直流系統(tǒng)多媒體電視機(jī)
2.1.3 太陽(yáng)能便攜電源：
2.1.4 太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈
2.1.5 太陽(yáng)能警示燈
2.1.6 太陽(yáng)能野營(yíng)燈
2.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電基本原理
2.3 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成部分介紹
2.4 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
2.5 太陽(yáng)能光伏電站施工建設(shè)方法
2.5.1、項(xiàng)目前期考察 
2.5.2、項(xiàng)目建設(shè)前期資料及批復(fù)文件 
2.5.3、項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì) 
2.5.4、項(xiàng)目實(shí)施建設(shè) 
2.5.5、帶電前的必須條件 
2.6太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)電站介紹
2.6.1、光伏并網(wǎng)電站簡(jiǎn)要描述 
2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備組成 
2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備功能 
2.7 家用型太陽(yáng)能電站建設(shè)方案
2.7.1、項(xiàng)目概述 
2.7.2、方案設(shè)計(jì) （附詳細(xì)方案設(shè)計(jì)）
（一）用戶(hù)負(fù)載信息
（二）系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 
（三）效益計(jì)算：  
2.8 逆變器基本原理介紹
2.9 控制器基本原理介紹