[發明專利]一種實現分布式MPPT的可移動柜式光伏水泵

有效

• 申請號: 201810398266.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108521248B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 李彬;劉海明;孟佳陽;宋成法
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02S10/00;H02S40/30;H02M3/335;G05F1/67;H02P27/06
• 代理公司: 32102 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 牛莉莉<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了光伏應用領域內的一種實現分布式MPPT的可移動柜式光伏水泵，包括光伏組件和電氣組件；光伏組件包括環繞在柜體外周的光伏板和設置在柜體頂部的光伏板；電氣組件包括對應連接在每個光伏板上的可實現最大功率追蹤的DC/DC控制電路，每個DC/DC控制電路的輸出端串聯后形成直流母線連接水泵控制單元，每個DC/DC控制電路的輸出端還連接有雙向隔離型半橋DC/DC變換器，雙向隔離型半橋DC/DC變換器的原邊連接DC/DC控制電路的輸出端，雙向隔離型半橋DC/DC變換器的副邊接有均壓電容，雙向隔離型半橋DC/DC變換器對應的均壓電容均并聯在一起，水泵控制單元用以控制水泵工作，本發明解決了失配的問題，克服了因環境變化而導致系統整體效率降低的問題，可用于水泵控制中。

技術領域

本發明涉及一種水泵，特別涉及一種光伏水泵。

背景技術

光伏水泵系統就是典型的獨立光伏發電系統。光伏水泵系統是由光伏陣列、變換器和電機水泵組成，光伏陣列將太陽能轉化成直流電，經過變換器驅動電機水泵抽水，可以用在人畜飲水、澆灌等。這種光伏水泵系統簡單而高效，早期的光伏水泵系統由簡單直流電機驅動水泵，直流水泵系統不帶最大功率跟蹤功能，水泵輸出功率并不隨光伏陣列最大輸出功率變化而變化，系統的效率并不高。隨著電力電子技術發展，開關器件日趨成熟，控制理論等相關學科的發展也推動了光伏水泵的發展，相繼產生了交流水泵系統和無刷直流水泵系統。越來越多的光伏水泵制造商傾向于采用無刷直流電動機作為水泵電機，尤其是離心式潛水泵。直流無刷電機用電子換向器替代傳統的換向器，中間省去了換向電刷，降低了維護成本，同時也帶來了復雜的控制保護電路。

光伏系統會因為光照情況的不匹配問題損失大量的能量，通常稱之為光伏系統的失配問題。失配問題通常由于以下原因造成：光伏系統周圍物體陰影的遮擋，太陽能板之間制造特性的不一致，太陽能板的具體安裝朝向不同等。光照失配問題會給整個光伏系統帶來不可忽視的能量損失，而且會使得部分光伏板的反并聯的旁路二極管導通，從而使其整體的輸出靜態特性曲線呈現出“多個最大功率點”的現象，這對傳統最大功率跟蹤的算法也提出了挑戰，也會使得整個光伏并網系統的輸出功率出現震蕩。因此人們提出了“分布式最大功率跟蹤(distributed MPPT)”的概念，將每塊光伏太陽能板與一塊獨立的、用于實現最大功率跟蹤DC/DC變換器相連，將太陽能板和與之相連的DC/DC變換器稱為一個智能光伏模塊或光伏集成模塊(MIC)，然后在此基礎上對多個模塊進行串并聯組建整個太陽能系統。

針對各種不同型號、不同功率的光伏組件需要互聯組成更大功率的光伏發電系統，為克服上述問題，需要實現組件輸出的均壓控制。這就需要在各集成組件之間有相互的功率傳遞，實現整個系統中的每個集成光伏組件輸出的電壓都相同，從而解決失配問題，同時這種方法還可以讓光伏集成組件實現獨立完成MPPT的優化過程，克服了因環境變化而導致系統整體效率降低的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種實現分布式MPPT的可移動柜式光伏水泵，解決現有技術中失配問題，使得光伏組件實現獨立實現MPPT優化過程，提高光伏的工作效率。

本發明的目的是這樣實現的：一種實現分布式MPPT的可移動柜式光伏水泵，其特征在于，包括設置在電氣柜表面的光伏組件以及設置在電氣柜內部的電氣組件；

所述光伏組件包括環繞在柜體外周的光伏板和設置在柜體頂部的光伏板；

所述電氣組件包括對應連接在每個光伏板上的可實現最大功率追蹤的DC/DC控制電路，每個DC/DC控制電路的輸出端串聯后形成直流母線連接水泵控制單元，每個所述DC/DC控制電路的輸出端還連接有雙向隔離型半橋DC/DC變換器，雙向隔離型半橋DC/DC變換器的原邊連接DC/DC控制電路的輸出端，雙向隔離型半橋DC/DC變換器的副邊接有均壓電容，所述雙向隔離型半橋DC/DC變換器對應的均壓電容均并聯在一起，水泵控制單元用以控制水泵工作。