本實用新型涉及教學設備制造技術領域，尤其涉及一種可移動式太陽能發電實驗實訓裝置。

背景技術：

在我國“十三五”規劃中明確提出要進一步發展我國的新能源產業，教育部《高等職業教育創新發展行動計劃（2015-2018年）》提出要著重?？啤⒈究茖哟蔚穆殬I教育。而各類高等職業院校所開展的新能源專業剛剛起步，課程發展尚不成熟，尤其是實訓課程中專業設備尚不完善，嚴重影響新能源專業發展與新能源人才培養。因此開展太陽能發電教學實訓課程對職業教育十分重要?，F有的太陽能發電實訓設備主要問題在于使用模擬光源來模擬太陽的照射而非實際太陽的照射；現有的太陽能發電實訓設備具有自動和手動的追日功能，但沒有精確到角度，無法進行不同地區最佳傾角下的太陽能發電實訓；現有的太陽能發電實訓設備多使用非標光伏組件，無法滿足學生對于實際太陽能發電系統工程的實訓需求。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種可移動式太陽能發電實驗實訓裝置，可以精確調節太陽能發電系統的最佳傾角，便于學生進行不同地區最佳傾角下的太陽能發電實訓，與太陽能最佳傾角的基本理論計算進行對比。

本實用新型為實現上述目的，采用以下技術方案：

一種可移動式太陽能發電實驗實訓裝置，其特征在于：包括模擬光源、光伏組件、量角器以及可移動底座，所述模擬光源位于所述光伏組件上方并安裝在模擬光源架支撐桿上，所述模擬光源架支撐桿固定在所述可移動底座上；所述光伏組件固定在光伏組件橫向支撐桿上，所述光伏組件橫向支撐桿安裝在光伏組件旋轉桿上，所述光伏組件旋轉桿與光伏組件豎向支撐桿上部鉸接，所述光伏組件豎向支撐桿固定在所述可移動底座上，所述量角器安裝在所述光伏組件豎向支撐桿與所述光伏組件旋轉桿之間，所述光伏組件豎向支撐桿與所述光伏組件旋轉桿之間設有調節支架。

優選地，所述可移動底座上安裝有控制柜以及蓄電池組。

優選地，所述控制柜包括熔斷器、端子排、空氣開關、繼電器、逆變器、直流電流傳感器以及I/O采集板；光伏組件受光照產生電能流入控制柜，經端子排、空氣開關、繼電器分別對蓄電池組和負載供電，該過程中直流電流傳感器獲得光伏發電電流值，在I/O采集板中進行數據采集，反饋在觸摸屏上，觸摸屏可用于顯示并調節供電狀態。

優選地，所述蓄電池組分為兩組，每組由兩塊24V蓄電池并聯組成，一組常規工作，另一組備用。

優選地，所述光伏組件由兩塊多晶硅電池板并聯組成，每塊多晶硅電池板的最佳工作電壓31.5V，峰值功率250W。

優選地，所述模擬光源由一組500W投射燈組成。

本實用新型的有益效果是: 相對于現有技術，本裝置具有以下優點：1. 本專利裝置配備量角器和調節支架，可以精確調節光伏組件的傾角，便于學生比較不同地區最佳傾角下的太陽能發電狀態，并在最佳傾角下進行太陽能發電系統的實訓，與太陽能最佳傾角的基本理論計算進行對比； 2. 本專利裝置裝有滾輪，并且模擬光源可拆卸，可以在室內進行模擬太陽能發電系統的實訓，也可以移動到室外進行實際環境太陽能發電系統的實訓； 3. 本專利裝置具有模塊化、可拆卸等特點，可用于太陽能發電系統的安裝、調試、運行、維護，學生可自主設計電氣系統并且完成連接； 4. 本專利裝置具有能耗分析功能及數據采集功能，可反饋到監控系統終端觸摸屏，學生可自主設計監控系統； 5.本專利裝置使用標準光伏組件，完全體現實際太陽能發電系統，可以用于太陽能發電系統的演示過程，便于學生整體熟識實際工程中的太陽能發電系統。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的后視圖；

圖3是本實用新型的側視圖；

圖4是本實用新型的電氣原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本實用新型的具體實施方式。如圖1至圖3所示，一種可移動式太陽能發電實驗實訓裝置，包括模擬光源1、光伏組件2、量角器3以及可移動底座4，所述模擬光源位于所述光伏組件上方并安裝在模擬光源架支撐桿5上，所述模擬光源架支撐桿固定在所述可移動底座上；所述光伏組件固定在光伏組件橫向支撐桿6上，所述光伏組件橫向支撐桿安裝在光伏組件旋轉桿7上，所述光伏組件旋轉桿與光伏組件豎向支撐桿8上部鉸接，所述光伏組件豎向支撐桿固定在所述可移動底座上，所述量角器安裝在所述光伏組件豎向支撐桿與所述光伏組件旋轉桿之間，所述光伏組件豎向支撐桿與所述光伏組件旋轉桿之間設有調節支架9。

所述可移動底座上安裝有控制柜10以及蓄電池組11。所述蓄電池組分為兩組，每組由兩塊24V蓄電池并聯組成，一組常規工作，另一組備用。

所述控制柜包括熔斷器、端子排、空氣開關、繼電器、逆變器、直流電流傳感器以及I/O采集板；光伏組件受光照產生電能流入控制柜，經端子排、空氣開關、繼電器分別對蓄電池組和負載供電，該過程中直流電流傳感器獲得光伏發電電流值，在I/O采集板中進行數據采集，反饋在觸摸屏上，觸摸屏可用于顯示并調節供電狀態。該專利裝置的I/O采集板自帶CPU，可根據觸摸屏指令或預設自動程序控制相關電氣元件。

觸摸屏可直觀地監控整個系統的運行?？梢垣@取光伏組件的發電電流值、蓄電池的充放電電流值和逆變器輸入端的電流值，同時可獲取蓄電池的充放電電壓值，進而獲得太陽能發電系統的實時發電量和累積發電量；也可以控制充放電的工作狀態。通過觸摸屏顯示數據后，可以及時對可移動式太陽能發電實驗實訓裝置的系統參數進行調整。

所述光伏組件由兩塊多晶硅電池板并聯組成，每塊多晶硅電池板的最佳工作電壓31.5V，峰值功率250W。所述模擬光源由一組500W投射燈組成。

如圖4所示，由兩塊多晶硅電池板并聯組成的光伏組件分別經空氣開關QF1連接到繼電器K1，經空氣開關QF2連接到繼電器K2，該過程通過防反充二極管D進行保護，防止給光伏組件充電，繼電器K1、繼電器K2控制光伏組件的輸出，光伏組件輸出經空氣開關QF3、空氣開關QF4到蓄電池GB1、蓄電池GB2和蓄電池GB3、蓄電池GB4，蓄電池GB1、蓄電池GB2由空氣開關QF3控制充放電，蓄電池GB3、蓄電池GB4由空氣開關QF4控制充放電（備用）。光伏組件輸出與蓄電池放電可直接連接直流24V負載，或經空氣開關QF5、繼電器K3和熔斷器FU1連接到逆變器UI，逆變器UI將24V直流電變為220V交流電，經熔斷器FU2通過空氣開關QF6、空氣開關QF7給交流負載RL供電。熔斷器FU1用于保護供電端，熔斷器FU2用于保護交流負載。本專利裝置可以為220V交流負載和24V直流負載供電。

24V直流電源分別通過I/O采集板DO1+\DO1-端口和I/O采集板DO2+\DO2-為繼電器K1和繼電器K2供電，控制兩個多晶硅電池板并聯組成的光伏組件向外輸出電能。24V直流電源通過I/O采集板DO3+\DO3-為繼電器K3供電，控制光伏組件輸出和蓄電池放電進入逆變器UI。24V直流電源通過觸摸屏開關SH為觸摸屏HMI和I/O采集板的24+\G-端口供電。直流電流傳感器BHBM1、直流電流傳感器BHBM2由I/O采集板FJ2端口供電。

直流電流傳感器BHBM1采集光伏輸出端電流傳輸到I/O采集板AI1+\AI1-端口，直流電流傳感器BHBM2采集逆變器UI進入端電流到I/O采集板AI3+\AI3-端口，I/O采集板AI2+\AI2-端口采集蓄電池充放電電壓值。I/O采集板通過DO1+\DO1-端口和DO2+\DO2-控制繼電器K1和繼電器K2供電，從而控制光伏組件輸出。I/O采集板通過DO3+\DO3-端口控制繼電器K3供電，從而控制光伏組件輸出和蓄電池放電進入逆變器UI，為交流負載RL供電。I/O采集板通過RS485端口將獲得的數據反饋給觸摸屏HMI。

觸摸屏HMI可直觀地監控整個系統的運行?？梢垣@取光伏組件的發電電流值、蓄電池的充放電電流值、逆變器輸入端的電流值和蓄電池的充放電電壓值并顯示，也可以控制蓄電池的充放電狀態。獲得顯示數據后，可以及時對可移動式太陽能發電實驗實訓裝置的系統參數進行調整，并進行相關實驗。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。