[發(fā)明專利]一種應用于太陽能電源實現水泵最大功率追蹤的控制方法

有效

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• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110318967B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 龔波
• 申請（專利權）人: 上海景能電氣有限公司
• 主分類號: F04B17/00
• 分類號: F04B17/00;F04B17/03;F04B49/06
• 代理公司: 上海怡恩專利代理事務所(普通合伙) 31336
• 代理人: 周渭銘

本發(fā)明公開了一種應用于太陽能電源實現水泵最大功率追蹤的控制方法，屬于太陽能應用于水泵的技術領域。它包括太陽能電池板、水泵和用于控制水泵上電機作業(yè)的控制模塊，且所述控制模塊分別與太陽能電池板和水泵電性連接，所述控制模塊為MPPT模塊。太陽能電池板利用率高，平均能達到98％以上，在電機能力范圍內能自動追蹤太陽能電池板輸出能力的98％以上；控制波動小，支持電壓范圍廣，可以支持到DC50V到500V之間均能正常運轉；通過電機輸入功率來控制追蹤最大功率，邏輯簡單。

技術領域

本發(fā)明涉及一種應用于太陽能電源實現水泵最大功率追蹤的控制方法，屬于太陽能應用于水泵的技術領域。

背景技術

在一些水資源匱乏的國家和地區(qū)，人們存在著生活用水使用難的問題，常規(guī)方法是使用水泵來解決抽取地下水的問題。但這些國家和地區(qū)往往同時存在著供電問題，目前主要采用太陽能供電的方式能解決水泵供電問題，但目前的太陽能供電，往往需要存在各種轉換才能被用電器使用，比如中間需要接入蓄電池、直流逆變器等等，導致太陽能利用率嚴重降低，并且維護成本增加。

基于上述問題，特提出基于變頻電機的最大功率追蹤技術。該技術可以取消中間電力轉換部分，并且在太陽板和水泵功率等級匹配合理的情況下，達到99％以上的能量利用率，充分利用了太陽板的性能。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于：提供一種應用于太陽能電源實現水泵最大功率追蹤的控制方法，它解決了目前的太陽能供電，往往需要存在各種轉換才能被用電器使用，導致太陽能利用率嚴重降低，并且維護成本增加的問題。

本發(fā)明所要解決的技術問題采取以下技術方案來實現：

一種應用于太陽能電源實現水泵最大功率追蹤的控制方法，包括太陽能電池板、水泵和用于控制水泵上電機作業(yè)的控制模塊，且所述控制模塊分別與太陽能電池板和水泵電性連接，所述控制模塊為MPPT模塊，具體控制方式如下：

S1、首先水泵控制器判斷是否為太陽能直流輸入，若不是，則按照固定轉速運行，若是，則初始化MPPT模塊，并計算控制器輸出功率P0；

S2、判斷MPPT模塊是否為PFC泵電壓模式，若是，則判斷控制器輸出功率P0是否大于水泵上次作業(yè)時的計算功率P1,若不是，也判斷控制器輸出功率P0是否大于水泵上次作業(yè)時的計算功率P1；

S3、在S2的基礎上，當判斷當前MPPT模塊是PFC泵電壓模式時，則判斷控制器輸出功率P0是否大于水泵上次作業(yè)時的計算功率P1時，若判斷是，則判斷上次調整是否為PFC占空比增加，若判斷不是，則也判斷上次調整是否為PFC占空比增加；

S4、在S3的基礎上，當在判斷控制器輸出功率P0是大于水泵上次作業(yè)時的計算功率P1的條件，并判斷上次調整是為PFC占空比增加的條件下時，則PFC占空比增加d1,并保存當前計算功率，保存占空比調整方向，并重新計算控制器輸出功率P0，若上次調整不是為PFC占空比增加的條件下時，則此時需判斷PFC占空比是否達到最小值，若達到最小值，則切換到電機PWM占空比模式，等待下一次判斷，并保存當前計算功率，保存占空比調整方向，并重新計算控制器輸出功率P0，若未達到最小值，則此時PFC占空比減小d1，并保存當前計算功率，保存占空比調整方向，并重新計算控制器輸出功率P0；

S5、在S3基礎上，當在判斷控制器輸出功率P0不是大于水泵上次作業(yè)時的計算功率P1的條件，并判斷上次調整不是為PFC占空比增加的條件下時，則PFC占空比增加d1,并保存當前計算功率，保存占空比調整方向，并重新計算控制器輸出功率P0，若判斷上次調整是為PFC占空比增加的條件下時，則此時再進行判斷PFC占空比是否達到最小值，若達到最小值，則切換到電機PWM占空比模式，等待下一次判斷，并保存當前計算功率，保存占空比調整方向，并重新計算控制器輸出功率P0，若未達到最小值，則此時PFC占空比減小d1，并保存當前計算功率，保存占空比調整方向，并重新計算控制器輸出功率P0；