CN202746140U - 一种基于永磁同步电机的光伏水泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于永磁同步电机的光伏水泵系统，所述光伏水泵系统包括太阳能光伏阵列、光伏水泵控制器、水泵总成单元和水位传感器，所述水泵总成单元包括永磁同步电机和活塞式水泵，永磁同步电机与活塞式水泵连接，所述太阳能光伏阵列输出端与永磁同步电机连接，所述的光伏水泵控制器输出端与永磁同步电机连接，所述的水位传感器包括水井水位传感器和水塔水位传感器，所述的光伏水泵控制器内部设有电路板，电路板上设有TMPPT模块、永磁同步电机驱动模块、水位监测保护模块和低日照保护模块，本实用新型具有设计合理、高效稳定、扬程高和使用寿命长的特点，能适应更复杂的地形。

Description

一种基于永磁同步电机的光伏水泵系统

技术领域

本实用新型涉及一种光伏水泵系统，尤其涉及一种基于永磁同步电机的光伏水泵系统。 

背景技术

当今，随着常规能源如石油、煤炭等消耗量的大量增加，日益恶化的生态环境迫使世界各国开始积极寻找一条新的可持续发展的能源之路。太阳能、风能、地热能等清洁能源己逐渐受到了人类的重视，而这其中，太阳能无疑处于最突出的地位。现在，许多远离电网的偏远地区或山区，很多人喝不到干净的饮用水，而这些地区同时又是太阳能资源非常丰富的地区，因此，在这些地区发展太阳能光伏水泵技术具有明显的社会效益和经济效益。

太阳能光伏水泵系统是一种典型的囊括了光、机、电、控制理论、气象和地质等多个技术学科的高新技术系统，是太阳能光伏利用领域中最有特色的应用之一。常用太阳能光伏水泵系统主要的缺陷有：1，采用直流无刷电机驱动水泵泵水，无刷电机由于固有的缺陷，在低速的工况下转矩脉动大，影响了水泵系统工作稳定性；2，常用光伏水泵系统的水泵多用涡轮式水泵，扬程低，满足不了高山上的用水需求；3，没有采用真正的最大功率跟踪技术TMPPT,致使太阳能不能得到充分利用，特别是在太阳能能量不足时，由于太阳能利用率低，甚至不能使蓄电池正常充电，致使无法对电机正常供电，导致光伏水泵无法正常运行；4，光线比较微弱的时候，电能不足而水泵继续工作或者频繁启动，造成电机和水泵的损坏。 

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种工作稳定且能广泛用于复杂工作环境的基于永磁同步电机的光伏水泵系统。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种基于永磁同步电机的光伏水泵系统，所述光伏水泵系统包括太阳能光伏阵列、光伏水泵控制器、水泵总成单元和水位传感器，所述水泵总成单元包括永磁同步电机和活塞式水泵，永磁同步电机与活塞式水泵连接，所述太阳能光伏阵列输出端与永磁同步电机连接，所述的光伏水泵控制器输出端与永磁同步电机连接，所述的水位传感器包括水井水位传感器和水塔水位传感器，所述的光伏水泵控制器内部设有电路板，电路板上设有TMPPT模块、永磁同步电机驱动模块、水位监测保护模块和低日照保护模块。 

     进一步，所述光伏水泵控制器加载有采用专用智能功率ASIPM模块，结合数字信号处理器DSP开发的永磁同步电动机伺服控制系统。 

     进一步，所述电路板连接光伏水泵控制器外壳外部设置的液晶显示屏、指示灯和按键。 

进一步，所述活塞式水泵为三活塞容积泵。 

本实用新型的有益效果是：1，采用永磁同步电机驱动水泵，采用专用智能功率ASIPM模块，结合数字信号处理器DSP开发的永磁同步电动机伺服控制系统实现了水泵的平稳运行；2，采用三活塞容积泵，扬程更高，能适应各种复杂地形；3，采用真正的最大功率跟踪TMPPT模块，最大程度的利用太阳能资源；4，光线微弱的情况下，低日照保护模块可以暂停水泵工作，起到保护和延长电机和水泵的使用寿命。 

附图说明

图1为本实用新型的示意框图。 

图2为本实用新型的主电路及硬件控制框图。 

图3为本实用新型的光伏水泵控制器的俯视图。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的说明。 

如图1图2图3所示，一种基于永磁同步电机的光伏水泵系统，所述光伏水泵系统包括太阳能光伏阵列4、光伏水泵控制器2、水泵总成单元3和水位传感器1，所述水泵总成单元3包括永磁同步电机和活塞式水泵，永磁同步电机与活塞式水泵连接，所述太阳能光伏阵列4输出端与永磁同步电机连接，所述的光伏水泵控制器2输出端与永磁同步电机连接，所述的水位传感器1包括水井水位传感器和水塔水位传感器，所述的光伏水泵控制器2内部设有电路板，电路板上设有TMPPT模块、永磁同步电机驱动模块、水位监测保护模块和低日照保护模块。 

     所述光伏水泵控制器2加载有采用专用智能功率ASIPM模块，结合数字信号处理器DSP开发的永磁同步电动机伺服控制系统。 

     所述电路板连接光伏水泵控制器2外壳外部设置的液晶显示屏5、指示灯6和按键7。 

所述活塞式水泵为三活塞容积泵。 

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种基于永磁同步电机的光伏水泵系统，其特征在于：所述光伏水泵系统包括太阳能光伏阵列、光伏水泵控制器、水泵总成单元和水位传感器，所述水泵总成单元包括永磁同步电机和活塞式水泵，永磁同步电机与活塞式水泵连接，所述太阳能光伏阵列输出端与永磁同步电机连接，所述的光伏水泵控制器输出端与永磁同步电机连接，所述的水位传感器包括水井水位传感器和水塔水位传感器，所述的光伏水泵控制器内部设有电路板，电路板上设有TMPPT模块、永磁同步电机驱动模块、水位监测保护模块和低日照保护模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于永磁同步电机的光伏水泵系统，其特征在于：所述光伏水泵控制器加载有采用专用智能功率ASIPM模块，结合数字信号处理器DSP开发的永磁同步电动机伺服控制系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于永磁同步电机的光伏水泵系统，其特征在于：所述电路板连接光伏水泵控制器外壳外部设置的液晶显示屏、五个指示灯和五个按键。

4.根据权利要求1所述的一种基于永磁同步电机的光伏水泵系统，其特征在于：所述活塞式水泵为三活塞容积泵。

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