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《太陽能光伏發(fā)電實訓裝置---實驗指導書》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、ZDF -S102型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓裝置實驗指導書北京中鼎信源科技發(fā)展有限公司二〇一〇年目錄實驗一光電池板的光伏特性實驗1實驗二太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負載特性實驗4實驗三太陽能控制器工作原理實驗7實驗四接反保護實驗12實驗五太陽能控制器對蓄電池的過充保護實驗16實驗六太陽能控制器對蓄電池的過放保護實驗20實驗七夜間防反充實驗22實驗八離網型逆變器工作原理實驗27實驗九獨立光伏發(fā)電實驗32實驗十并網型逆變器工作原理實驗37實驗十一光伏并網實驗42實驗一光電池板的光伏特性實驗一、實驗目的（1）實現太陽能光伏板能量轉換；（2）觀察環(huán)境對光伏轉化的影響；（3）對于
2、不同的光照強度，測量出電池板產生的電壓；二、實驗儀器1、太陽能電池板2、光源3、燈光亮度調節(jié)器4、電壓表5、光能表6、LED燈7、連接線三、實驗原理光電池是一種直接將光能轉換成電能的光電器件，主要結構是一個大面積的P-N級，當光線照射到P-N級上時，就會在P-N級兩端出現電動勢（P區(qū)為正；N區(qū)為負）。產生上述物理現象的原理是：因為當N型半導體材料與P型半導體材料結合在一起時，因為熱運動，N區(qū)中的電子就向P區(qū)擴散，而P區(qū)中的空穴則向N區(qū)擴散，因而在PN結的P區(qū)邊積聚大量的電子；而N區(qū)邊匯集起大量的空穴，于是在PN結的過渡區(qū)建立一個電場，它要阻止N區(qū)中的電子和P區(qū)中的空穴向對方
3、邊區(qū)擴散，但同時確能推動N區(qū)中的空穴（少數載流子）和P區(qū)中的電子（少數載流子）向對方運動。一旦具有一定光強的光照射到PN結上時，那么在PN結中能激起大量的電子—空穴對，在PN結的電場作用下，N區(qū)的空穴流向P區(qū)，使P區(qū)邊的空穴數堆積而帶上正電荷。同理在電子大量地涌入N區(qū)的情況下，使N區(qū)帶上負電荷。如此在P區(qū)于N區(qū)之間就出現了電位差，這時如果在PN結兩端裝有電極，用高內阻的電壓表測量電極的兩端，就能測到電壓；如果接上電流表，就能測到電流。光電池所產生的電動勢與光照的強度有密切的關系，圖1表示硅光電池的開路電壓與短路電流和光照強度的關系，由圖可見硅光電池的開路電壓與光照是一種非線
4、性關系，當光照強度在200勒克斯時就趨向飽和。而短路電流在很大的范圍內與光照成線型關系，因此使用光電池作為測量元件使用時，應該把它當成電流源的形式來研究，因為短路電流與光強是線性的，處理起來比較方便，而不要當成電壓源使用。需要說明的是這里說的短路電流與開路電壓與平時意義上不同，它是指外負載電阻相對與內阻非常小時候的電流值，以及外負載很大時的端電壓。實驗時外負載電阻<15Ω時，就認為是短路電流，而>5.0K時，就認為是開路電壓。經實驗證明外負載越小線性度越好。圖1電壓、電流與光照強度的關系四、預習要求（1）學習并了解光電池的結構和發(fā)電原理；（2）認識光電池的光電特性。五、實驗
5、步驟1、檢查實驗臺，確認所有的開關是斷開的；2、接入電源，確認電源信號燈已亮。這里接入的是220V的交流電源，用來給光源以及電流表和電壓表供電。3、把試驗臺左上方的第一個電壓表的開關打開，同時打開太陽能電池板電壓輸出開關；此時會看到電壓表上會有電壓數值的顯示。這是因為實驗室的燈光對電池板的影響，它們會使電池板產生少量的電壓，屬于正?，F象。（也可關閉此開關，拿一根紅色連接線和一根黑色連接線把左下方光電池電壓的測量點的紅黑兩孔和電壓表下方的紅黑兩空相連，紅色線連接紅色插孔，黑色線連接黑色插孔。如果連線插反了，電壓表就會出現負的電壓。）4、用導線將電池板的電壓引導負載上；拿兩根導
6、線（一根紅色，一根黑色），把左下方代表電池板輸出的紅黑兩孔和LED燈的電源引入的紅黑兩孔插起來。同種顏色的孔要相連，不能交叉連接。5、把光源調整好角度，使光源的白熾燈泡正對電池板，而且要保持適當的距離使燈光能覆蓋到電池板的全部。6、把光源的電源打開并且把光度調節(jié)旋鈕調到最大，使光源達到最亮。（在此過程中可以看到表示光電池電壓的電壓表數值在不斷的變大，最后停留在一個數值不變。7、打開試驗臺左下方控制光電池輸出的開關，此時負載LED燈會導通發(fā)亮。8、然后慢慢的調節(jié)光源的調節(jié)旋鈕，使光源的亮度慢慢減小。在此過程中選取10組不同的光度值來觀察光電池分別產生的電壓的數值。光度值可以直
7、接通過光度表來讀出（在此過程中光度的取值不能間隔太大，如果想畫出的曲線精確一些，則把光度的取值間隔拉小并且取20—40組數據）。在調節(jié)過程中可以形象的觀察到LED燈明暗的變化，它代表了光電池產生電壓的大小。9、熄滅光源；依次關掉光電池的輸出開關和電壓表的控制開關；拔掉連線，關斷電源總開關；把實驗儀器放置到原來位置。六、實驗報告（1）根據下表填寫數據畫出光電池的光伏特性曲線：光度值光電池電壓（2）對光電池板的光伏特性試驗做出總結。七、注意事項（1）光源不要太靠近光電池板，這樣會使光源不能覆蓋到整個電池板從而使光電池的
