[實用新型]一種光伏揚水系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420750991.0
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN204258690U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 張鳳娟;謝彪
• 申請（專利權）人: 無錫科技職業(yè)學院
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08;H02S40/30;F04B17/03;F04B49/06
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云

1.一種光伏揚水系統(tǒng)，包括光伏揚水控制器，分別與所述光伏揚水控制器電控連接的：

光伏陣列，用于將太陽能轉化為電能；水泵，用于揚水；電機，所述電機為直流永磁無刷電機，用于驅動所述水泵；

其特征在于：所述光伏揚水控制器包括：

控制芯片；所述控制芯片與所述光伏陣列相連接，采集所述光伏陣列輸出的電壓和電流；

功率調節(jié)電路；所述功率調節(jié)電路分別與所述控制芯片和所述光伏陣列電控連接，用于使所述光伏陣列輸出最大功率；

三相橋式逆變電路，所述三相橋式逆變電路與所述功率調節(jié)電路的輸出端電控連接，所述三相橋式逆變電路的輸出端分別與所述電機的三相電控連接，用于將所述光伏陣列輸出的直流電轉化成三相交流電；

驅動電路，所述驅動電路分別連接所述控制芯片和所述三相橋式逆變電路，所述控制芯片通過所述驅動電路驅動所述三相逆變電路的功率器件；

三相反電勢過零檢測電路，所述三相反電勢過零檢測電分別與所述控制芯片和所述電機連接，用于檢測電機轉子位置,獲得準確的換相信息；

電壓檢測電路，所述電壓檢測電路與所述控制芯片電控連接；

電流檢測電路，所述電流檢測電路與所述控制芯片電控連接；

過流保護電路，所述過流保護電路分別與所述控制芯片和所述電機相連接，用于保護所述電機；

打干保護電路，所述打干保護電路分別與所述控制芯片和所述電機相連接，用于檢測水位，控制電機啟停。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏揚水系統(tǒng)，其特征在于：所述控制芯片為PIC16F877A單片機，PIC16F877A單片機引腳上輸出脈寬和頻率可調的脈寬調制信號來實現(xiàn)電機的轉速控制。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏揚水系統(tǒng)，其特征在于：所述功率調節(jié)電路為DC/DC升壓電路。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏揚水系統(tǒng)，其特征在于：所述三相橋式逆變電路為星形繞組接法的全控橋式電路，VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6分別抱愧具有繞組開通關斷能力的MOSET管以及快速恢復二極管，MOSET管為IRF840，VT1、VT3、VT5為上橋臂、VT4、VT6、VT2為下橋臂，上橋臂VT1、VT3、VT5的MOSET開關管的漏極共同連接在功率調節(jié)電路輸出端的正極，下橋臂VT4、VT6、VT2的MOSET開關管的源級與功率調節(jié)電路輸出端的負極相連接，驅動電路的輸出端分別連接在MOSET開關管的柵極上。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種光伏揚水系統(tǒng)，其特征在于：所述驅動電路為IR2130柵極驅動芯片，所述控制芯片產(chǎn)生的PWM信號輸入給IR2130柵極驅動芯片，經(jīng)過功率放大之后驅動所述三相橋式逆變電路的MOSET管。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏揚水系統(tǒng)，其特征在于：三相反電勢過零檢測電路通過比較器LM339及其外圍電路反電勢過零點檢測。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏揚水系統(tǒng)，其特征在于：所述過流保護電路包括：采樣電阻，采樣電阻將電流信號轉換成電壓信號；信號放大器LF353，用于放大電壓信號；比較器LM339，用于將放大后的電壓信號與設定的過流值相比較，與非門CD4011，用于封鎖MOSFET的輸入信號。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏揚水系統(tǒng)，其特征在于：所述打干保護電路包括三根導線WH、CM、WL接至水中,?WH所在的水位最高,WL的水位居中,CM為公共端在最底端,WH接+12V電壓，如果井中的水位超過WH,則WH與CM之間通過水直接導通,+12V電壓經(jīng)過電阻分壓使LM358的7腳輸出高電平,l腳輸出高電平,使光耦OPTOISO1導通，控制芯片檢測到高電平，當水位下降到WH以下時,因為此時光耦已經(jīng)導通,所以CM與WL仍然通過水導通,+12V的分壓結果仍然使LM324的7腳輸出高,1腳仍輸出高電平,送給控制芯片的電平信號不變,當水位繼續(xù)下降到WL以下時,CM與WL斷開,CM端的電壓變低,使LM324的7腳輸出為低電平,1腳輸出變低,光藕OPTOISO1關閉,控制芯片檢測到低電平表示這時水已經(jīng)打干,需要停機蓄水，停機一段時間后,水位會逐漸上升,當水位上升至WL時,光耦仍不導通,控制芯片仍然會檢測到低電平，直至水位上升至WH時,光耦才重新導通,單片機才能檢測到高電平WL是水泵停機的水位,而WH是水泵開機的水位,WH和WL之間存在一個水位差,構成水位檢測的滯環(huán)。