专利名称：一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台的制作方法
技术领域：
一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台技术领域[0001]本实用新型涉及一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台，属于教 学设备领域。
背景技术：
[0002]目前高中和大学物理实验中，对于学生而言，能量转换的概念非常重要，不同形式 能量间的相互转换会造成能量损耗，而在学生学习的过程中，对能量损耗没有直观的认识， 有必要通过具体的实验来获得。现有的教学中，没有系统的多种能量形式相互转换的实验 教学装置，这是一个亟待解决的问题。发明内容[0003]本实用新型的目的是提供一种用于教学实验及相关基础研究的太阳能/电能/压 缩空气能/动能相互转换试验台，且该试验台能测出相应的太阳能/电能/压缩空气能/ 动能之间的转换效率。[0004]本实用新型按以下技术方案实现一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转 换试验台，包括太阳能电池板1、充电控制器3、蓄电池4、逆变器6、空压机8、储气筒9、空气 马达10、发电机11、用电器15、太阳能功率测定仪17 ;太阳能电池板I 一端与太阳能功率测 定仪17连接，另一端与蓄电池4通过充电控制器3连接，蓄电池4另一端与逆变器6连接， 逆变器6与空压机8连接，储气筒9 一端与空压机8连接，另一端与空气马达10连接，空气 马达10与发电机11连接，发电机11与用电器15连接。[0005]所述太阳能电池板I输出端安设有直流电度表I 2，太阳能电池板I连接直流电度 表I 2后连接充电控制器3。所述蓄电池4输出端安设有直流电度表II 5，蓄电池4连接直 流电度表II 5后连接逆变器6。所述逆变器6输出端安设有交流电度表7，逆变器6连接交 流电度表7后连接空压机8。所述储气筒9输出端安设有气阀16，储气筒9通过气阀16与 空气马达10连接。所述发电机11输出端安设有电压表12、直流电度表III13、电流表14，发 电机11连接电压表12、直流电度表III 13、电流表14后连接用电器15。[0006]一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台的基本原理是太阳能电 池板I为蓄电池4充电，蓄电池4的电压通过逆变器6转换成220V电压带动空压机8给储 气筒9打气，储气筒9内压缩空通过气阀16驱动气动马达10转动，气动马达10带动发电 机11发电，发电机11发出的电再用来带动用电器15工作，这样完成能量的转换过程，在这 个过程中即可测量能量转换的效率。[0007]—种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台的工作过程是[0008]一、光电转换效率的测定阳光照射到太阳能电池板I上，采用f3M2的太阳能电 池板，将太阳能转换为电能(一平方米的太阳能约为1KW，一般转换率为12 17%)，获得的约 10(T500W的电力，采用充电控制器3对蓄电池4进行充电，用电流表和电压表测量充电电流 和充电电压，可测出充电功率(P=IU)，用直流电度表I 2可以测出所充电能，比对太阳能功率测试仪17，这样就能测出光电转换效率。[0009]二、能量损失测定蓄电池4提供电能，利用逆变器6将直流电转变为 220V交流 电，为小功率空压机8提供电能，采用交流电度表7可以测定空压机8消耗的电能，空压机8 将高压气体输送进储气筒9内，储气筒9高压气管输出端通过气阀16接通空气马达10输 入端气管，使得空气马达10转动，空气马达10的动力输出轴连接发电机11转轴，带动发电 机11发出直流电，发电机11电枢并接电压表12后串接直流电度表III13和电流表14后最 后接通用电器15,为用电器15供电,用电器15构成负荷,米用电压表12、直流电度表III 13 和电流表14可以测出发电机11输出直流电的功率和用电器15消耗的电能。直流电度表 III13比对交流电度表7可以得出电量转换成空气压缩能，空气压缩能转换成动能再转换成 电能的过成中能量的损失量。[0010]三、太阳能电池板功率测定测定太阳能电池板I所带用电器15的电压、电流，确 定用电器15的功率，即为太阳能电池板I功率。[0011]四、空压机的输入功率测定测定空压机8两端的电压、电流，即可确定空压机8输 入功率。[0012]五、空压机的输出功率测定太阳能光电板I将太阳能转化成电能，电流带动空压 机8工作，该空压机8承担着为储气罐9充气的作用，当充气结束后，储气罐9内的压缩空 气带动空气马达10工作，该空气马达10带动发电机11工作，发电机11带动用电器15，测 量用电器15两端的电压、电流，然后即可得出用电器15的功率既空压机的输出功率。[0013]本实用新型具有以下有益效果[0014]1、可以直观的测试不同能量形式之间的转换效率，为学生提供一个对于能量形式 之间的存在能量损失的认识；[0015]2、可具体测定太阳能转化成压缩空气能的具体综合效率，为学生提供一个改进、 优化太阳能转化成压缩空气能的实验平台，提高学生的物理学素养。
[0016]图1为本实用新型的能量转换实验装置结构示意图；[0017]图2为本实用新型的太阳能电池板功率测定实验示意图；[0018]图3为本实用新型的空压机输入功率测定实验示意图；[0019]图4为本实用新型的空压机输出功率测定实验示意图。[0020]图中各标号为1 :太阳能电池板、2 :直流电度表1、3 :充电控制器、4 :蓄电池、5 直流电度表I1、6 :逆变器、7 :交流电度表、8 :空压机、9 :储气筒、10 :空气马达、11 :发电机、12:电压表、13 :直流电度表II1、14 :电流表、15 :用电器、16 :气阀、17 :太阳能功率测定仪。
具体实施方式
[0021]
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不 限于所述范围。[0022]实施例1 :如图1-4所示，一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台， 包括太阳能电池板1、充电控制器3、蓄电池4、逆变器6、空压机8、储气筒9、空气马达10、 发电机11、用电器15、太阳能功率测定仪17 ;太阳能电池板I 一端与太阳能功率测定仪17连接，另一端与蓄电池4通过充电控制器3连接，蓄电池4另一端与逆变器6连接，逆变器 6与空压机8连接，储气筒9 一端与空压机8连接，另一端与空气马达10连接，空气马达10 与发电机11连接，发电机11与用电器15连接。[0023]太阳能电池板I输出端安设有直流电度表I 2，太阳能电池板I串接直流电度表 I 2后连接充电控制器3。蓄电池4输出端安设有直流电度表II 5，蓄电池4连串接直流电 度表II 5后连接逆变器6。逆变器6输出端安设有交流电度表7，逆变器6连串接交流电度 表7后连接空压机8。储气筒9输出端安设有气阀16，储气筒9通过气阀16与空气马达10 连接。发电机11输出端安设有电压表12、直流电度表III13、电流表14，发电机11并接电压 表12后串接直流电度表III 13和电流表14与用电器15连接。[0024]实施例2 :如图1-4所示，一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台， 包括太阳能电池板1、充电控制器3、蓄电池4、逆变器6、空压机8、储气筒9、空气马达10、 发电机11、用电器15、太阳能功率测定仪17 ;太阳能电池板I 一端与太阳能功率测定仪17 连接，另一端与蓄电池4通过充电控制器3连接，蓄电池4另一端与逆变器6连接，逆变器 6与空压机8连接，储气筒9 一端与空压机8连接，另一端与空气马达10连接，空气马达10 与发电机11连接，发电机11与用电器15连接。[0025]太阳能电池板I输出端安设有直流电度表I 2，太阳能电池板I串接直流电度表I2后连接充电控制器3。蓄电池4输出端安设有直流电度表II 5，蓄电池4连串接直流电 度表II 5后连接逆变器6。逆变器6输出端安设有交流电度表7，逆变器6连串接交流电度 表7后连接空压机8。储气筒9输出端安设有气阀16，储气筒9通过气阀16与空气马达10 连接。发电机11输出端安设有电压表12、直流电度表III13、电流表14，发电机11并接电压 表12后串接直流电度表III 13和电流表14与用电器15连接。[0026]太阳能电池板I与用电器15连接，电流表14、电压表12与用电器15连接。[0027]实施例3 :如图1-4所示，一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台， 包括太阳能电池板1、充电控制器3、蓄电池4、逆变器6、空压机8、储气筒9、空气马达10、 发电机11、用电器15、太阳能功率测定仪17 ;太阳能电池板I 一端与太阳能功率测定仪17 连接，另一端与蓄电池4通过充电控制器3连接，蓄电池4另一端与逆变器6连接，逆变器 6与空压机8连接，储气筒9 一端与空压机8连接，另一端与空气马达10连接，空气马达10 与发电机11连接，发电机11与用电器15连接。[0028]太阳能电池板I输出端安设有直流电度表I 2，太阳能电池板I连串)接直流电度 表I 2后连接充电控制器3。蓄电池4输出端安设有直流电度表II 5，蓄电池4连串接直流 电度表II 5后连接逆变器6。逆变器6输出端安设有交流电度表7，逆变器6连串接交流电 度表7后连接空压机8。储气筒9输出端安设有气阀16，储气筒9通过气阀16与空气马达 10连接。发电机11输出端安设有电压表12、直流电度表III 13、电流表14，发电机11并接 电压表12后串接直流电度表III 13和电流表14与用电器15连接。[0029]太阳能电池板I与空压机8连接，电流表14、电压表12与空压机8连接。[0030]实施例4 :如图1-4所示，一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台， 包括太阳能电池板1、充电控制器3、蓄电池4、逆变器6、空压机8、储气筒9、空气马达10、 发电机11、用电器15、太阳能功率测定仪17 ;太阳能电池板I 一端与太阳能功率测定仪17 连接，另一端与蓄电池4通过充电控制器3连接，蓄电池4另一端与逆变器6连接，逆变器6与空压机8连接，储气筒9 一端与空压机8连接，另一端与空气马达10连接，空气马达10 与发电机11连接，发电机11与用电器15连接。[0031]太阳能电池板I输出端安设有直流电度表I 2，太阳能电池板I连串接直流电度 表I 2后连接充电控制器3。蓄电池4输出端安设有直流电度表II 5，蓄电池4连串接直流 电度表II 5后连接逆变器6。逆变器6输出端安设有交流电度表7，逆变器6连串接交流电 度表7后连接空压机8。储气筒9输出端安设有气阀16，储气筒9通过气阀16与空气马达10连接。发电机11输出端安设有电压表12、直流电度表III 13、电流表14，发电机11并接 电压表12后串接直流电度表III 13和电流表14与用电器15连接。[0032]电流表14、电压表12与用电器15连接。
权利要求1.一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台，其特征在于包括太阳能电池板(I)、充电控制器(3)、蓄电池(4)、逆变器(6)、空压机(8)、储气筒(9)、空气马达(10)、发电机(11)、用电器(15)、太阳能功率测定仪(17);太阳能电池板(I) 一端与太阳能功率测定仪(17)连接，另一端与蓄电池(4)通过充电控制器(3)连接，蓄电池(4)另一端与逆变器(6)连接，逆变器(6)与空压机(8)连接，储气筒(9) 一端与空压机(8)连接，另一端与空气马达(10)连接，空气马达(10)与发电机(11)连接，发电机(11)与用电器(15)连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台，其特征在于所述太阳能电池板(I)输出端安设有直流电度表I (2)，太阳能电池板(I)连接直流电度表I (2)后连接充电控制器(3)。
3.根据权利要求1所述的太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台，其特征在于所述蓄电池(4)输出端安设有直流电度表II (5)，蓄电池(4)连接直流电度表II (5)后连接逆变器(6)。
4.根据权利要求1所述的太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台，其特征在于所述逆变器(6)输出端安设有交流电度表(7)，逆变器(6)连接交流电度表(7)后连接空压机(8)。
5.根据权利要求1所述的太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台，其特征在于所述储气筒(9)输出端安设有气阀(16)，储气筒(9)通过气阀(16)与空气马达(10)连接。
6.根据权利要求1所述的太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台，其特征在于所述发电机(11)输出端安设有电压表(12)、直流电度表IIK13)、电流表(14),发电机(11)连接电压表(12)、直流电度表IIK13)、电流表(14)后连接用电器(15)。
专利摘要本实用新型涉及一种太阳能/电能/压缩空气能/动能相互转换试验台，属于实验教学设备领域。本实用新型包括太阳能电池板、充电控制器、蓄电池、逆变器、空压机、储气筒、空气马达、发电机、用电器、太阳能功率测定仪；太阳能电池板一端与太阳能功率测定仪连接，另一端与蓄电池通过充电控制器连接，蓄电池另一端与逆变器连接，逆变器与空压机连接，储气筒一端与空压机连接，另一端与空气马达连接，空气马达与发电机连接，发电机与用电器连接。本实用新型为学生提供一个能量相互转换之间能量损失的认识，同时提供一个改进、优化能量转化的实验平台，可提高学生的物理学素养。
文档编号G09B23/06GK202855135SQ20122044761
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者陈蜀乔, 严艳彪, 高志超, 代小凤 申请人:昆明理工大学