[實用新型]一種光伏水泵冷卻系統

無效

• 申請號: 200920051825.0
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN201372969Y
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 湯勇;歐棟生;陳偉彬;陳國龍;何中堅;謝添錦
• 申請（專利權）人: 陽江市新力工業有限公司
• 主分類號: F04D29/58
• 分類號: F04D29/58;H01L31/052
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 林麗明

技術領域

本實用新型是一種光伏水泵冷卻系統，具體是一種利用光伏水泵工作抽水并利用一部分水對太陽能光伏陣列進行冷卻的光伏水泵冷卻系統，屬于光伏水泵冷卻系統的改造技術。

背景技術

光伏水泵系統亦稱太陽能光電水泵系統，其基本原理是利用半導體太陽電池將太陽能直接轉換為電能，然后驅動各類馬達帶動水泵從深井、江、河、湖等水源提水。我國大部分地區常年干旱，人口密度低、居住分散、交通不便，存在農牧區人畜飲水和野生動物飲水難問題。但這些地區太陽能資源豐富，而且還具有相當豐富的地下水資源。推廣并開發無噪聲、全自動、高可靠、供水量與蒸發量適配性好的太陽能光伏水泵，可以用于牧區、草原、邊防哨所等缺電、無電地區，提供人畜飲用水以及草原、牧場或其它農作物的灌溉用水。

但光伏水泵系統價格比較高，太陽能光伏陣列的輸出效率對整個太陽能光伏水泵系統起著關鍵性的作用。太陽電池陣列I-V特性和P-V特性是太陽電池的主要特性。光伏電池的伏安特性是一定光強、一定溫度下，電池的負載外特性，直接反映出電池輸出功率。如附圖2可知，特性曲線上的任意一點對應著某一條件下的光伏電池工作點，在此點負載所獲得的功率設為P₀＝I₀*V₀，由于I-V曲線具有高度的非線性特征，在曲線上總可以找到一個工作點，此點處的輸出功率最大，此點就是最大功率點即圖中M點。M點所對應的電流I_M為最佳工作電流，V_M為最佳工作電壓，P_M為最大輸出功率，P_M＝V_M*I_M。光伏電池的效率是指光伏電池的輸出功率P₀與陽光投射到電池表面上的功率P_S之比，其值取決于工作點。通常采用光伏電池的最大效率值作為其效率η，η＝P_M/P_S。由圖和公式可知，光伏電池不工作于最大功率點時，其效率都低于按此定義的效率值，甚至會低到零。日照強度和電池結溫是影響太陽電池功率輸出的主要參數，溫度上升將使太陽電池開路電壓降、短路電流微弱上升。如附圖3可知，隨著光伏電池結溫的上升，其最大輸出功率下降，由公式η＝P_M/P_S可知其效率隨著溫度的上升而下降，即光伏電池具有負的溫度系數。可見，太陽能電池板的溫度影響著太陽能光伏水泵系統的輸出效率。

實用新型內容

本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種能有效降低太陽能電池光伏陣列的溫度，保證太陽能電池光伏陣列的工作穩定性，提高太陽能光伏陣列的輸出功率和太陽能光伏水泵系統的效率的光伏水泵冷卻系統。

本實用新型的技術方案是：包括有太陽能光伏陣列、太陽能電池冷卻板、DC/DC變換器、充放電控制器、DC/AC變換器、儲能裝置、光伏水泵、三通閥、水管和儲水裝置，太陽能電池冷卻板固定在太陽能光伏陣列的背面，太陽能光伏陣列通過DC/AC變換器與驅動光伏水泵連接，光伏水泵的工作提水通過三通閥及水管分別儲存在儲水裝置及流到太陽能電池冷卻板對太陽能光伏陣列進行冷卻，且對太陽能光伏陣列冷卻后的冷卻水再次回流到儲水裝置，儲能裝置通過充放電控制器與DC/AC變換器連接。

上述太陽能光伏陣列與DC/AC變換器之間還連接有DC/DC變換器，儲能裝置通過充放電控制器與DC/DC變換器連接。

上述太陽能電池冷卻板焊接在太陽能光伏陣列的背面。

上述太陽能電池冷卻板用導熱性良好材料做出。

上述太陽能電池冷卻板用不銹鋼或鋁合金或銅合金做出。

上述太陽能電池冷卻板內表面灼刻若干條寬度一致的微通道。

上述光伏水泵包括有水泵及其驅動電機，水泵與電機的輸出軸連接。

上述充放電控制器采用二極管或繼電器或開關。

上述儲能裝置為蓄電池組或電容器或超級電容。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和積極效果：

(1)本實用新型利用光伏水泵工作提水的一部分水對太陽能光伏陣列進行冷卻，有效地降低了太陽能電池的溫度，保持了光伏電池表面溫度的均勻性，提高了太陽能光伏陣列的輸出功率和太陽能光伏水泵系統的效率。

(2)本實用新型提出的冷卻方式結構簡單，制造成本低，效果好，利用系統本身的水資源對太陽能電池板進行冷卻，且冷卻后冷卻水再次回流使用，在最大程度上節省、利用了系統資源。