TW-SNY61風光互補路燈實驗系統(tǒng)
風光互補路燈是以太陽能和風能相互補充作為電能供給用來提供夜間道路照明，采用高光效LED光源設計，具有亮度高、綠色環(huán)保、安裝簡便、工作穩(wěn)定可靠、不敷設電纜、不消耗常規(guī)能，使用壽命長等優(yōu)點，特別是本品控制器采用多重節(jié)能線路設計，擁有過充、過放、反接，自動光控裝置，全面提升LED發(fā)光效率，節(jié)約電能。
天威公司結合多年在新能源行業(yè)的研發(fā)和生產經驗，針對技術職業(yè)學院、大學研究生、企業(yè)項目經理和技工培訓的需求,而專門研制生產，主要推出以太陽能、風力發(fā)電、燃料電池系統(tǒng)、風光互補等教學實訓設備?？梢詽M足廣大院校對新能源領域的教學研究和實際應用培訓，及對外宣傳演示。
一、產品概述
本產品白天利用太陽能電池板和風力發(fā)電機將太陽能及風能轉換成電能給蓄電池充電，晚上蓄電池放電使LED燈發(fā)光工作，屬于當今社會大力提倡利用的綠色能源產品。通過此產品可以幫助學生，深刻理解風光互補路燈系統(tǒng)的原理學習和實際工程應用技能。
風光互補路燈系統(tǒng)主要由：風力發(fā)電機組、太陽能電池組件、蓄電池組、風光互補控制器、LED路燈頭、LED驅動、燈桿、底座等組成。
1、產品特點
◆ 風光互補路燈系統(tǒng)，采用縮比尺寸，高度有2.2米，造型美觀大方。
◆ 所有部件均采用實物、電源接通即可工作，教學演示的同時又可深入了解各部件工件原理。
◆ 150Ah高容量免維護蓄電池、是長時間亮燈的保證。
◆ 配置高性能風光互補控制系統(tǒng)、使系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定、使用更方便。
◆ 防潮、防水、防風沙；微風啟動；具有較高風能利用系數(shù)的玻璃鋼復合材料、重量輕易安裝。
2、風光互補路燈系統(tǒng)參數(shù)
?風力發(fā)電機啟動風速：1米/秒
?風力發(fā)電機額定風速：15 米/秒
?工作模式：風光互補
?風力發(fā)電額定功率：300W
?太陽能板：17.5V/75Wp*2 塊
?風力發(fā)電機組具有抗大風機械及電磁剎車裝置
?免維護太陽能蓄電池：12V 150AH*2 塊
?連續(xù)陰雨 5天環(huán)境下確保路燈點亮 10 小時以上
?照度≥15Lux（直流 LED 光源每瓦的光效比交流高壓鈉燈高 8-10 倍）
?風光互補控制器有延長電池壽命功效，同時具有防雷保護、反接保護、太陽能防反充保護、蓄電池開路保護、過風速和過電壓剎車保護。
?燈體總高度：2.2米
?使用環(huán)境溫度：-10℃ - +60℃
?相對濕度：85%
2.1、風力發(fā)電機
?最大功率（W） 300
?額定電壓（V） 12
?啟動風速（M/S） 1
?保護風速（M/S） 25
?風輪直徑（MM） 820
?風葉數(shù)量（PCS） 6
?風葉材料 塑料
?機身材料 鋁合金
?發(fā)電機類型 永磁電機
?過充保護 短路保護
?旋轉方向 順時針
2.2、太陽能電池板
?組件功率：75W×2
?工作電壓：17.05±0.5V×2
?工作電流：4.22±0.10A，×2
?短路電流：4.3±0.10A，×2
?開路電壓：21±0.5V
2.3、風光互補控制器
?工作電壓：12VDC
?光伏功率：150W
?風機功率：300W
?充電方式：PWM脈寬調制
?過放保護電壓 11V
?過放恢復電壓 12.6V
?輸出保護電壓 16V
?卸載開始電壓（出廠值）15.5V
?卸載開始電流（出廠值） 15A
?控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關功能；
?負載為100W以下的12V直流負載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時輸出（光控開、光控關，定時開、定時關，）。
2.4、LED路燈光源（路燈頭）
?輸入電壓：DC8～28V；
?輸出電壓：DC42～60V
?驅動方式：恒流
?驅動效率：≥92%
?LED照明：采用14串6并方式聯(lián)接
?路燈功率： 0-84W （可調）
?色 溫： 5000-6500
?顯 色 性： Ra>70
?光 通 量： 大于2000lm
?光 束 角： 140°
?中心照度： 大于-30 lux
?燈具規(guī)格： 550mm×300 mm×180
?防護等級： IP65
2.5、蓄電池
?閥控式密封鉛酸蓄電池
?額定電壓：12V
?額定容量：150Ah
?充電方法（恒壓）
?循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
3、儲存及工作環(huán)境
?遠離陽光直射（操作臺避免用于戶外）。
?遠離周圍無任何腐蝕物質、油霧、鹽水、淋雨和潮濕。
?遠離空氣中的塵?；蚪饘俜勰?。
?遠離機械沖擊、劇烈震動。
?遠離電磁噪聲（如：電焊機、大功率設備）。
?遠離放射性材料、易燃物品。
?正常工作時的溫度范圍：－10℃～40℃。
二、系統(tǒng)安裝要求
1、系統(tǒng)配置
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編號
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產品名稱
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型號規(guī)格
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數(shù)量
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單位
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備 注
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1
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風光互補控制器
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12V 350W
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1
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只
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2
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太陽能電池板
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17.5V
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2
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塊
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3
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風力發(fā)電機
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M300
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1
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臺
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4
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LED路燈
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DC 84W
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1
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只
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5
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LED恒流驅動
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0-100W
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1
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只
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6
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蓄電池
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12V 150Ah
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2
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只
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7
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燈桿
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2.2米
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1
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套
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8
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底座
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1
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套
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9
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護套線
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0.75平方
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10
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米
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10
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使用手冊
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1
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本
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2、系統(tǒng)外觀
風光互補路燈系統(tǒng)主要由：風力發(fā)電機組、太陽能電池組件、蓄電池組、風光互補控制器、LED路燈頭、LED驅動、燈桿、底座等組成。
風光互補路燈系統(tǒng)
注意：為了避免人身觸電和火災必須按規(guī)定操作
◆ 請專業(yè)電氣技術人員來操作或指導使用。
◆ 請勿非調試人員直接接觸系統(tǒng)內部控制電路板，以防損壞原器件,系統(tǒng)必須安全接地。
◆ 操作時請注意，綜合實訓臺面板測試孔,接線端口有AC220V的交流電，在作業(yè)時請注意安全，
◆ 系統(tǒng)在出廠時已按要求調試完畢，不得隨意更改系統(tǒng)配置。
三、系統(tǒng)安裝使用說明
風光互補路燈在晴天可利用太陽光照發(fā)電，產生電能；陰雨天和夜晚可利用風力發(fā)電，產生電能，兩種功能的互補將可產生更多的電能，實現(xiàn)風光互補?？刂破鲗π铍姵氐倪^充、過放進行保護，并對光源的開啟和亮燈時間進行控制。
3.1 安裝及說明
3.2 安裝順序
⑴用鐵絲把燈桿上所要通線的先穿通好；
⑵把太陽能電池板固定在太陽能支架上；
⑶把風力發(fā)電機組裝好并固定在風機支架上；
⑷接上太陽能板的線、風力發(fā)電機的線和LED路燈的線；
⑸把太陽能支架、風力去架和LED路燈固定在路燈燈桿上；
⑹按要求接上風機，太陽能板，控制器等線，測試系統(tǒng)等是否正常；
⑻固定控制箱； （出廠時已固定好）
⑼把控制器和蓄電池放到控制箱里，再按要求接上所有線；
⑽最后再檢驗并測試路燈工作是否正常。
3.3 安裝注意事項
太陽能電池組件安裝:
1、太陽能電池組件的輸出正負極在連接到控制器前須采取措施避免短接；
2、太陽能電池組件與支架連接時要牢固可靠；
3、太陽能電池組件的輸出線應避免裸露，并用扎帶扎牢；
風能發(fā)電機安裝:
1、風機的輸出正負極在連接到控制器前須采取措施避免短接；
2、風機與支架連接時要牢固可靠
3、風機的輸出線應避免裸露，并用扎帶扎牢；
蓄電池安裝:
1、蓄電池置于控制箱內時須輕拿輕放，防止砸壞控制箱；
2、蓄電池之間的連接線必須用螺栓壓在蓄電池的接線柱上并使用銅墊片以增強導電性；
3、輸出線連接在蓄電池后在任何情況下禁止短接，避免損壞蓄電池；
4、上述完成后，檢查控制器端的接線，防止短路。正常后關好控制箱的門。
四、風光互補控制器說明
控制器端子接線圖
風力發(fā)電機和太陽能電池板各部件安裝完畢，外電路施工完工后，應按下列順序進行系統(tǒng)各部件的連接和操作。
1)打開包裝確保產品在沒有損壞的情況下進行安裝。
2)將直流負載與“DC OUTPUT”端子連接。兩路負載共用一個正極，將1路負載連接到“DC OUTPUT”的“+”和“-1”；將2路負載連接到“DC OUTPUT”的“+”和“-2”。
3)用6mm2及以上銅芯電纜，將蓄電池與設備“BATTERY”端子相連接。雖有蓄電池反接保護，但仍嚴禁蓄電池接反！
4)在風力發(fā)電機處于靜止或低速運轉狀態(tài)下，將風力發(fā)電機輸出線與設備的“WIND INPUT”端子相連接；若風力發(fā)電機單相直流輸入，將風力發(fā)電機的正負輸出線接入對應的“WIND INPUT”的“+”、“-”即可。
5)太陽能電池板正負極與設備的“SOLAR INPUT”“+”“-”端子相連接。
6)若控制器帶有遠程通信功能，可通過軟件查看和設置相關的參數(shù)。
7）通過液晶按鍵，可以設置相應的參數(shù)和負載的輸出控制方式。
8）檢查所有接線是否正確、牢固。
五、系統(tǒng)故障處理
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故障現(xiàn)象
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檢查內容
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處理方法
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太陽能電池電壓正常
無法對蓄電池充電
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查看線路轉換開關位置是否正確，光線是否足夠強
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重新調整開關，調整模擬光線至良好狀態(tài)，或等光線好轉時再試
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LED路燈不亮
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1、控制器是否工作在光控狀態(tài)
2、恒流驅動是否工作正常
3、蓄電池電量是否過低
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依次檢查各項工作正常后重新上電再試
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風力發(fā)電機不轉
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風力發(fā)電機線路接線、蓄電池過壓
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測量線路是否有短路、測量蓄電池電壓
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1、風光互補路燈實驗系統(tǒng)
風光互補路燈應用系統(tǒng)由太陽能電池、風光互補充放電控制器、蓄電池、蓄電池防水箱、燈桿、太陽能電池支架、風力發(fā)電機、法蘭盤、LED路燈頭等部分組成。
2、教學及研究實訓項目
2、1、太陽能電池光能量變換過程演示和實驗
實驗1、光伏摸塊單元組成原理。
實驗2、太陽能光電池能量轉換組合原理。
實驗3、在不同天氣和日照強度下光波對光伏轉換效率的影響實驗。
實驗4、在不同季節(jié)太陽運軌變換下對光伏能量轉換的影響實驗。
實驗5、在不同季節(jié)環(huán)境溫度變換下對光伏能量轉換的影響實驗。
2、2、系統(tǒng)控制運行過程演示和實驗
實驗1、太陽能控制器欠壓保護實驗。
實驗2、太陽能控制器充電過壓保護實驗。
實驗3、太陽能控制器充電溫度補償實驗。
實驗4、模擬的太陽能路燈系統(tǒng)實驗（手動開＋手動關、光控開＋光控關、光控開＋時控關）
3、實訓系統(tǒng)運行技術條件（單相輸出）
3、1、發(fā)電單元
光能
◆ 太陽能電池板功率：120Wp
◆ 太陽能電池輸出工作電壓：35VDC
◆ 太陽能電池開路輸出電壓：42VDC
◆ 太陽能電池輸出工作電流：5A
風能
◆ 風力發(fā)電機功率：400W
◆ 風力發(fā)電機輸出電壓：24VDC
◆ 大風電子剎車和手動剎車
3、2、電力蓄能部分
◆ 蓄電池類型：免維護膠體蓄電池
◆ 蓄電池組容量:24V/120Ah
3、3、控制部分
◆ 風光互補充放電控制器： 工作電壓24V 電流10A；三種輸出模式：手動開＋手動關、光控開＋光控關、光控開＋時控關。
◆ LED恒流驅動：工作電壓10-28V；輸出功率60W±5W
◆ 工作環(huán)境：-20℃～50℃、≤85%RH
3、4、光源部分
◆ 光源功率：60×1W
◆ 工作電流：2.5A
◆ 功率因數(shù)：п0.95
◆ 防護等級：IP65
◆ 光 能 量: 7200 Lm
3、4、1、燈具部分
◆ 鋁合金材質，表面采用粉末靜電噴涂處理，良好的防銹、防腐、抗氧化。
◆ 透光罩：采用鋼花玻璃，可見度高減少眩光。
3、5、燈桿、支架
◆ 燈桿優(yōu)質低碳鋼，經大型折彎機一次折彎成型，燈桿的抗風能力按36.9米/秒11級以上設計，抗地震烈度為8級。◆ 桿體總高12米，上口徑為Xmm，下口徑為Xmm，壁厚Xmm。燈桿底部帶有法蘭盤，法蘭盤安裝孔距為? X，通過地腳螺栓安裝在基礎上。
◆ 鋼桿防腐處理采用內外熱鍍鋅，鍍鋅工藝過程經過酸洗、熱鍍鋅、水洗、磷化、鈍化等過程，鍍鋅層表面光滑美觀，光澤一致，無皺皮、流墜及鋅瘤、起皮、斑點、陰陽面等缺陷存在，鋅層厚度達到 86um以上，符合國家標準GB/T13912-92，鍍鋅層附著力符合GB2694-88的要求，防腐壽命大于20年。
4 、系統(tǒng)工作原理方框圖
