[實用新型]一種光伏揚水系統

有效

• 申請號: 201420750991.0
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN204258690U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 張鳳娟;謝彪
• 申請（專利權）人: 無錫科技職業學院
• 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

技術領域

本實用新型涉及一種利用新能源進行取水系統，具體為一種光伏揚水系統。

背景技術

隨著社會生產的日益發展，對能源的需求量不斷增長，全球范圍內的能源危機也日益突出。地球中的化石能源是有限的，總有一天會被消耗殆盡。隨著化石能源的減少，其價格也會提高，這將會嚴重制約生產的發展和人民生活水平的提高。因此太陽能發電技術的應用越來越受到重視，干凈的太陽能成為再生的替代能源。

近年來太陽能光伏水泵愈來愈被人們確認為當今世界上陽光豐富地區，尤其是缺電無電的邊遠地區最具吸引力的供水手段，利用隨處可取且取之不竭的太陽能資源實現高經濟性和高可靠性的供水。水泵全自動日出而作，日落而歇，無需人員看管，維護工作量可降至最低，是理想的、經濟、可靠和環保效益的綠色能源高技術產品。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有能源短缺問題從而造成邊遠地區灌溉能力不足，提供一種光伏揚水系統，通過利用太陽電池陣列將太陽能直接轉變成電能。經過升壓、變頻后輸出三相交流電壓，驅動電機和水泵負載，完成向水塔儲水。

本實用新型所采取的技術方案是這樣的：一種光伏揚水系統，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；

功率調節電路；所述功率調節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。

進一步的，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電機的轉速控制。

進一步的，所述功率調節電路為DC/DC升壓電路。

進一步的，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。

進一步的，所述驅動電路為IR2130柵極驅動芯片，所述控制芯片產生的PWM信號輸入給IR2130柵極驅動芯片，經過功率放大之后驅動所述三相橋式逆變電路的MOSET管。

進一步的，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。

進一步的，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。