[實用新型]一種采用無傳感器直流無刷電機的光伏水泵系統

有效

• 申請號: 201220673948.X
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN203223359U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 馬良明;劉旭;趙敏
• 申請（專利權）人: 深圳市錦源新能科技有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;H02J7/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本實用新型涉及一種采用無傳感器直流無刷電機的光伏水泵系統，其中包括光伏發電組件、太陽能驅動的專用直流無刷電機控制器SBLDC、無傳感器的直流無刷電機及其驅動的水泵、水位控制系統等，屬于太陽能應用技術范圍內的光伏水泵技術領域。?

【背景技術】

傳統能源的日益減少和其帶來的環境污染已經使得人們越來越重視對可再生能源的利用與開發。光伏水泵技術便是利用太陽能作為能源驅動水泵提水的有效應用之一，它可以利用太陽能來解決缺電、無電地區的人畜用水、灌溉等用途所需的抽水。?

目前市場的光伏水泵產品，主要采用交流電機驅動技術為主，也有部分采用帶位置傳感器的直流無刷電機的產品。這些系統采用的太陽能跟蹤技術僅采用簡單的CVT技術，即采用恒定電壓跟蹤器；而且，為解決太陽輻射不穩定對光伏水泵運行狀態帶來的問題，大部分系統需要配置蓄電池系統以保證系統的穩定運行。這些技術的主要缺點是效率低，比如，交流電機必須在系統中增加逆變器環節，結構復雜，低效、維護保養不易；帶位置傳感器的直流無刷電機的產品控制信號復雜，信號傳輸方式不適合光伏水泵的應用環境；簡單的CVT控制技術使得在溫度或輻射值變化時，存在整個系統的效率低下等問題；蓄電池的采用使得系統的成本大幅增加等。隨著技術的發展，采用無傳感器的直流無刷電機的太陽能水泵系統，綜合了各個技術領域的技術優勢，全面的改善了原有光伏水泵系統的不足，是未來光伏水泵技術的發展趨勢。?

【實用新型內容】

本實用新型提出了一種新的采用無傳感器直流無刷電機的光伏水泵系統。其目的是解決現有技術存在的不足。本實用新型的主要解決方案在于：?

1.本實用新型解決方案中的光伏水泵系統由光伏發電組件、太陽能驅動的專用直流無刷電機控制器SBLDC、無傳感器的直流無刷電機及其驅動的水泵、能量儲存電容與卸荷器、水位控制系統等組成。光伏發電組件、無傳感器的直流無刷電機及其驅動的水泵、儲能電容與卸荷器、水位控制系統與太陽能驅動的專用直流無刷電機控制器SBLDC通過電氣連接，并受其集中控制。?

2.本實用新型解決方案所述的光伏水泵系統中的太陽能驅動的專用直流無刷電機控制器SBLDC中，綜合了太陽能最大功率跟蹤MPPT算法，無傳感器的直流無刷電機的驅動算法BLDC，跟隨太陽輻射變化適時控制電機啟動或停止等運行狀態的算法，?儲能電容與卸荷器的切換算法，水位監測與控制保護系統算法等，并將這些控制算法集成在一個數字控制單元中。所以可以提供一種集成、高效、低成本的光伏水泵控制單元。?

本實用新型解決方案所述的光伏水泵系統中的無傳感器的直流無刷電機及其驅動的水泵是指采用無位置傳感器的無刷直流電機來驅動水泵，該電機采用上述提及的太陽能驅動的專用直流無刷電機控制器SBLDC來驅動，該控制器采用反電勢檢測法實現電機的換相，從而具有效率高，信號傳輸線少的優點。?

本實用新型解決方案所述的光伏水泵系統中的能量儲存電容與卸荷器具有儲存和釋放能量的作用。有適當光照時，儲存電容存儲一定的電能，在太陽輻射達到有效工作功率，但未達到光伏水泵起動功率時提供能量使光伏水泵啟動；在太陽輻射低于有效工作功率時，卸荷器消耗功率，保持系統在隨時待命啟動狀態。通過上述提及的太陽能驅動的專用直流無刷電機控制器SBLDC中集成的算法，可以保證系統在不同的太陽輻射強度時正常的起動或停止。?

本實用新型解決方案所述的光伏水泵系統中的水位監測與控制保護系統算法具有在無人值守的條件下，通過實時監測在水源和水塔上設置的傳感器信號，通過上述提及的太陽能驅動的專用直流無刷電機控制器SBLDC中集成的保護算法，可以保證根據水位的情況控制水泵的運行與停止。?

本實用新型解決方案所述的光伏水泵系統中直接通過太陽能光伏組件提供的能量驅動系統工作，系統可以在不增設蓄電池作為儲能部件的條件下工作。?

由于本實用新型解決方案的上述結構特點，使得該光伏水泵系統在實用中，具有效率高、對環境適應性強、維護簡便、成本低的優點。?

【附圖說明】

附圖1是本實用新型系統組成圖；?

附圖2是本實用新型的太陽能驅動的專用直流無刷電機控制器SBLDC控制框圖。?

【具體實施方式】

下面結合附圖與實例進一步說明本實用新型的具體實施方式。?