[發明專利]光伏水泵控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201611247630.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106712643B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 金辛海;李武君;王亮平
• 申請（專利權）人: 上海新時達電氣股份有限公司;上海辛格林納新時達電機有限公司
• 主分類號: H02P27/04
• 分類號: H02P27/04;H02S10/00;F04B49/06
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發明涉及水泵驅動控制技術領域，公開了一種光伏水泵控制方法及裝置。其應用于光伏水泵系統，該光伏水泵系統包括：用于提供光伏電能的光伏陣列；直接連接于光伏陣列且用于升高母線電壓的升壓電路；以及，用于將母線電壓變換為交流電壓以驅動水泵電機的逆變電路；該光伏水泵控制方法包括：實時檢測光伏陣列的輸出功率、輸出電壓以及水泵電機的工作參數；其中，工作參數包括：水泵轉速；根據檢測到的光伏陣列的輸出功率、輸出電壓以及水泵電機的工作參數控制升壓電路輸出的母線電壓與輸出電壓的倍數維持在預設區間內。本發明實施方式的光伏水泵控制方法使得可以在無電容的情況下保證光伏水泵系統穩定運行，有利于減小水泵電機驅動單元的體積。

技術領域

本發明涉及水泵驅動控制技術領域，特別涉及一種光伏水泵控制方法及裝置。

背景技術

我國一些偏遠地區地表水匱乏且缺少傳統市電電網，導致灌溉及民用抽水困難。但這些偏遠地區太陽能資源豐富，且蘊藏著豐富的地下水資源，為實施光伏潛水泵抽水灌溉的提供了有利條件。光伏潛水泵系統能夠利用來自太陽能的持久、綠色能源，是一套非常適合用于偏遠地區、沙漠等地區獨立抽水的灌溉系統，在生活用水方面，光伏潛水泵還可以用于無電網地區的民用抽水。

光伏潛水泵系統利用太陽能作為能源輸入，經過太陽能光伏電池陣列的光電轉換以及電力電子裝置的電力變換，驅動電機帶動水泵抽取地下水。光伏潛水泵系統由光伏陣列、升壓電路、DC-AC變換逆變器、驅動電機及水泵等組成。光伏潛水泵驅動電機不論是直流無刷、異步機、或永磁同步，都需要交流電進行驅動，而太陽能電池板輸出為直流電，因此必須要有將直流轉換為交流的逆變回路。

本發明的發明人在實現本發明的過程中發現現有技術存在以下問題：目前光伏潛水泵系統拓撲回路為：通過在水泵電機驅動電路的輸入端并聯一個電解電容來穩定光伏電池板輸出的直流電壓，同時對輸入直流電壓進行濾波。當采用電容值較小的電容時，由于該電容的直流電壓穩壓和濾波功能較弱，所以造成電池電壓波動較大，使得后級水泵電機電流亦容易產生較大波動，進而導致電機不能正常工作；當采用電容值較大的電容時，雖然能起到較好的穩壓作用，但卻使得電容的體積過大，不利于逆變器結構布局。

發明內容

本發明實施方式的目的在于提供一種光伏水泵控制方法及裝置，使得可以在無電容的情況下保證光伏水泵系統穩定運行，有利于減小水泵電機驅動單元的體積。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種光伏水泵控制方法，應用于光伏水泵系統，所述光伏水泵系統包括：用于提供光伏電能的光伏陣列；直接連接于所述光伏陣列且用于升高母線電壓的升壓電路；以及，用于將所述母線電壓變換為交流電壓以驅動水泵電機的逆變電路；所述光伏水泵控制方法包括：實時檢測所述光伏陣列的輸出功率、輸出電壓以及所述水泵電機的工作參數；其中，所述工作參數包括：水泵轉速；根據檢測到的所述光伏陣列的輸出功率、輸出電壓以及所述水泵電機的工作參數控制所述升壓電路輸出的母線電壓與所述輸出電壓的倍數維持在預設區間內。

本發明的實施方式還提供了一種光伏水泵控制裝置，應用于光伏水泵系統，所述光伏水泵系統包括：用于提供光伏電能的光伏陣列；直接連接于所述光伏陣列且用于升高母線電壓的升壓電路；以及，用于將所述母線電壓變換為交流電壓以驅動水泵電機的逆變電路；所述光伏水泵控制裝置包括：檢測模塊，用于實時檢測所述光伏陣列的輸出功率、輸出電壓以及所述水泵電機的工作參數；其中，所述工作參數包括：水泵轉速；第一控制模塊，用于根據檢測到的所述光伏陣列的輸出功率、輸出電壓以及所述水泵電機的工作參數控制所述升壓電路輸出的母線電壓與所述輸出電壓的倍數維持在預設區間內。

本發明實施方式相對于現有技術而言，通過實時檢測光伏陣列的輸出功率、輸出電壓以及水泵電機的工作參數，并根據檢測到的光伏陣列的輸出功率、輸出電壓以及水泵電機的工作參數控制升壓電路輸出的母線電壓與輸出電壓的倍數維持在預設區間內，由于升壓電路輸出的母線電壓與輸出電壓的倍數在預設區間內，所以可以避免升壓電路的升壓幅度過大，從而使得光伏陣列輸出電流的波動較小，進而可以保證光伏水泵系統穩定運行。