CN105089965B - 一种交流光伏水泵系统及其控制方法 - Google Patents

一种交流光伏水泵系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种交流光伏水泵系统，包括光伏组件、DC/AC转换器、AC/DC/AC转换器、控制模块、太阳能控制器、电机以及交流水泵，本发明的有益效果为：采用光伏和市电双输入供电系统，当光伏输入的电量不足以驱动交流水泵时，控制模块自动计算所需的电量，并接入市电进行功率补偿，以驱动交流水泵正常工作，满足需24小时工作地区的光伏水泵应用需求，最大限度的利用光伏电能，解决了光伏水泵应用中低光照时水泵无法启动的瓶颈。

Description

一种交流光伏水泵系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及太阳能光伏水泵系统，具体来说是涉及一种交流光伏水泵系统及其控制方法。
背景技术
现代农业的灌溉需要电力供应，太阳能光伏水泵系统的出现，一定程度上为大型灌溉有效降低了电量的使用，降低了能耗。目前，光伏水泵系统多为带有蓄电池的单输入供电系统，主要靠光伏组件输入供电，但是当光伏输入的电量不足以驱动水泵时，需要靠蓄电池进行供给，但是蓄电时的使用具有一定的寿命，且成本较高，不适用大型农业灌溉水泵所需的电量驱动，具有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述所存在的缺陷，提供一种交流光伏水泵系统。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种交流光伏水泵系统，其特征在于：包括光伏组件、DC/AC转换器、AC/DC/AC转换器、控制模块、太阳能控制器、电机以及交流水泵，所述光伏组件与太阳能控制器连接，所述太阳能控制器连接DC/AC转换器的输入端，所述DC/AC转换器的输出端与电机相连，所述电机与交流水泵相连，所述AC/DC/AC转换器的输入端连接市电，所述AC/DC/AC转换器的输出端连接DC/AC转换器的输入端，所述控制模块分别于DC/AC转换器和AC/DC/AC转换器连接并控制所述DC/AC转换器、AC/DC/AC转换器的的得电和失电。作为优选的技术方案，所述电机可以是三相380V或三相220V电机。
作为优选的技术方案，所述交流水泵可以是50HZ交流水泵或60HZ交流水泵。
作为优选的技术方案，所述控制模块为32位单片机控制模块。
一种交流光伏水泵系统的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：控制模块根据电机的参数设置DC/AC转换器的参数，使之工作电流不超过额定电流，设置欠压报警为额定电压的60％，系统自启后，对太阳能组件电压进行采样，判断是否符合电机运转条件；
步骤2：设定交流光伏水泵系统中电机运行的上限运行频率和下限运行频率；
步骤3：判断所述电机当前时刻的运行频率是否大于或等于下限运行频率且小于或等于上限运行频率；若是，则控制所述电机继续运行；
若运行频率小于下限运行频率，则控制模块控制AC/DC/AC转换器接入市电，
若运行频率大于所述上限运行频率，交流光伏水泵系统延时进行再次检测，直至控制模块控制DC/AC转换器以所述上限运行频率运行。
本发明的有益效果为：采用光伏和市电双输入供电系统，当光伏输入的电量不足以驱动交流水泵时，控制模块自动计算所需的电量，并接入市电进行功率补偿，以驱动交流水泵正常工作，满足需24小时工作地区的光伏水泵应用需求，最大限度的利用光伏电能，解决了光伏水泵应用中低光照时水泵无法启动的瓶颈。
附图说明
图1为本发明一种交流光伏水泵系统及其控制方法的结构示意图；
图2为本发明一种交流光伏水泵系统及其控制方法的流程图。
图中：1-光伏组件、2-DC/AC转换器、3-AC/DC/AC转换器、4-控制模块、5-太阳能控制器、6-电机、7-交流水泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特性能易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1～2所示，一种交流光伏水泵系统，包括光伏组件1、DC/AC转换器2、AC/DC/AC转换器3、控制模块4、太阳能控制器5、电机6以及交流水泵7，光伏组件1与太阳能控制器5连接，太阳能控制器5连接DC/AC转换器2的输入端，DC/AC转换器2的输出端与电机6相连，电机6与交流水泵7相连，AC/DC/AC转换器3的输入端连接市电，AC/DC/AC转换器3的输出端连接DC/AC转换器2的输入端，控制模块4分别于DC/AC转换器2和AC/DC/AC转换器3连接并控制DC/AC转换器2、AC/DC/AC转换器3的的得电和失电。
在本实施例中，电机6可以是三相380V或三相220V电机；交流水泵7可以是50HZ交流水泵或60HZ交流水泵；适用于市面上多数不同型号的水泵和交流电机，应用范围广；控制模块4为32位单片机控制模块。
一种交流光伏水泵系统的控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：控制模块4根据电机6的参数设置DC/AC转换器2的参数，使之工作电流不超过额定电流，设置欠压报警为额定电压的60％，系统自启后，对太阳能组件电压进行采样，判断是否符合电机运转条件；
步骤2：设定交流光伏水泵系统中电机6运行的上限运行频率和下限运行频率；
步骤3：判断电机6当前时刻的运行频率是否大于或等于下限运行频率且小于或等于上限运行频率；若是，则控制所述电机继续运行；
若运行频率小于下限运行频率，则控制模块4控制AC/DC/AC转换器3接入市电，
若运行频率大于上限运行频率，交流光伏水泵系统延时进行再次检测，直至控制模块4控制DC/AC转换器2以所述上限运行频率运行。
具体原理是：采用光伏和市电双输入供电系统，当光伏输入的电量不足以驱动交流水泵7时，控制模块4自动计算所需的电量，并接入市电进行功率补偿，以驱动交流水泵7正常工作，满足需24小时工作地区的光伏水泵应用需求，最大限度的利用光伏电能，无需认为干涉，通过单片机控制模块4可自动判断是否需要接入市电，全自动运行，解决了光伏水泵应用中低光照时水泵无法启动的瓶颈。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (1)

1.一种交流光伏水泵系统的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：控制模块根据电机的参数设置DC/AC转换器的参数，使之工作电流不超过额定电流，设置欠压报警为额定电压的60％，系统自启后，对太阳能组件电压进行采样，判断是否符合电机运转条件；
步骤2：设定交流光伏水泵系统中电机运行的上限运行频率和下限运行频率；
步骤3：判断所述电机当前时刻的运行频率是否大于或等于下限运行频率且小于或等于上限运行频率；若是，则控制所述电机继续运行；
若运行频率小于下限运行频率，则控制模块控制AC/DC/AC转换器接入市电；
若运行频率大于上限运行频率，交流光伏水泵系统延时进行再次检测，直至控制模块控制DC/AC转换器以所述上限运行频率运行。
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