CN214742157U - 基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器 - Google Patents

基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器 Download PDF

Info

Publication number
CN214742157U
CN214742157U CN202121030526.6U CN202121030526U CN214742157U CN 214742157 U CN214742157 U CN 214742157U CN 202121030526 U CN202121030526 U CN 202121030526U CN 214742157 U CN214742157 U CN 214742157U
Authority
CN
China
Prior art keywords
water pump
circuit
operational amplifier
power supply
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202121030526.6U
Other languages
English (en)
Inventor
牛涛
刘远进
彭俊标
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NINGBO DEYE FREQUENCY CONVERSION TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
NINGBO DEYE FREQUENCY CONVERSION TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NINGBO DEYE FREQUENCY CONVERSION TECHNOLOGY CO LTD filed Critical NINGBO DEYE FREQUENCY CONVERSION TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN202121030526.6U priority Critical patent/CN214742157U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN214742157U publication Critical patent/CN214742157U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器，它包括水泵控制电路，其特征是所述水泵控制电路包括交流供电电路、直流供电电路、三相逆变电路、水泵及控制芯片IC1，所述直流供电电路包括光伏板及BOOST升压电路，所述交流供电电路包括整流模块、PFC控制电路，所述整流模块的输入端接入单相交流市电，整流模块的输出端与PFC控制电路连接，所述PFC控制电路与BOOST升压电路与直流母线连接，所述三相逆变电路的输入端连接到直流母线上，三相逆变电路的输出端与水泵连接。本实用新型得到的基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器，采用单控制芯片，电路结构简单，且无需在两个芯片之间连接通讯电路，成本低廉，控制器程序逻辑简单，可靠安全。

Description

基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器
技术领域
本实用新型涉及一种水泵控制器，特别是一种基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器。
背景技术
随着水泵在农业灌溉、生活蓄水、给排水等水资源输送等场合的需求越来越大，国内外对水泵及相关控制器的需求量也在日益增加，但目前市场上的水泵驱动控制产品明显存在缺陷，首先，单纯采用交流市电的水泵不能适应野地或落后地区不稳定的供电环节，而仅采用光伏供电的水泵设备又不能在夜间或阴雨天气可靠地工作，因此目前出现了光伏市电混合供电的水泵设备，然而目前的混合供电水泵，光伏直流供电和市电交流供电分别采用不同的控制芯片控制，两芯片间需要相互通讯，以实现水泵中光伏供电优先，最大化利用太阳能的目的，导致双芯片的程序设计复杂，通讯电路复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种电路结构简单的基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器。
为了实现上述目的，本实用新型所设计的基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器，它包括水泵控制电路，所述水泵控制电路包括交流供电电路、直流供电电路、三相逆变电路、水泵及控制芯片IC1，所述直流供电电路包括光伏板及BOOST升压电路，所述交流供电电路包括整流模块、PFC控制电路，所述整流模块的输入端接入单相交流市电，整流模块的输出端与PFC控制电路连接，所述PFC控制电路与BOOST升压电路与直流母线连接，所述三相逆变电路的输入端连接到直流母线上，三相逆变电路的输出端与水泵连接；所述PFC控制电路包含电感L1、二极管D1、场效应管Q1、电阻R1、运算放大器A1和运算放大器A2，所述电感L1分别与整流模块直流正极输出和二极管D1正极连接，所述场效应管Q1的漏极与二极管D1正极连接，源极与整流模块负极输出通过电阻R1连接，二极管D1的负极和场效应管Q1的漏极分别与直流母线连接，在二极管D1的负极和场效应管Q1的漏极之间还连接有电容C1，所述运算放大器A1输入端和整流模块的输入端连接从而接入单向交流市电，运算放大器A2的输入端连接在电阻R1两端，运算放大器A1和运算放大器A2的输出端均与控制芯片IC1连接；所述BOOST升压电路包含电感L2、二极管D2、场效应管Q2、电阻R2、运算放大器A3和运算放大器A4，所述电感L2分别与光伏板正极和二极管D2的正极连接，所述场效应管Q2的漏极与二极管D2正极连接，二极管D2的负极与直流母线连接，光伏板的负极与直流母线连接，在光伏板的负极和直流母线之间连接有电阻R2，二极管D2的负极和电阻R2与直流母线连接的一端之间连接有电容C2，运算放大器A3输入端和光伏板连接，运算放大器A4的输入端分别与场效应管Q2的源极以及光伏板的负极连接，运算放大器A3和运算放大器A4的输出端均与控制芯片IC1连接；所述直流母线上连接有运算放大器A5，运算放大器A5的输出端与控制芯片IC1连接。
为了方便控制水泵启停，所述控制芯片IC1还连接有液位开关LS。
为了保证设备安全，方便监测，所述直流供电电路与直流母线之间连接有电流表和继电器，具体为所述二极管D2负极以及电阻R2同直流母线之间连接有电流表和继电器。
本实用新型得到的基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器，采用单控制芯片，电路结构简单，且无需在两个芯片之间连接通讯电路，成本低廉，控制器程序逻辑简单，可靠安全。
附图说明
图1是本实用新型基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器的电路原理图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1：
本实施例描述的基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器，如图1所示，它包括水泵控制电路，所述水泵控制电路包括交流供电电路、直流供电电路、三相逆变电路、水泵及控制芯片IC1，所述直流供电电路包括光伏板及BOOST升压电路，所述交流供电电路包括整流模块、PFC控制电路，所述整流模块的输入端接入单相交流市电，整流模块的输出端与PFC控制电路连接，所述PFC控制电路与BOOST升压电路与直流母线连接，所述三相逆变电路的输入端连接到直流母线上，三相逆变电路的输出端与水泵连接；所述PFC控制电路包含电感L1、二极管D1、场效应管Q1、电阻R1、运算放大器A1和运算放大器A2，所述电感L1分别与整流模块直流正极输出和二极管D1正极连接，所述场效应管Q1的漏极与二极管D1正极连接，源极与整流模块负极输出通过电阻R1连接，二极管D1的负极和场效应管Q1的漏极分别与直流母线连接，在二极管D1的负极和场效应管Q1的漏极之间还连接有电容C1，所述运算放大器A1输入端和整流模块的输入端连接从而接入单向交流市电，运算放大器A2的输入端连接在电阻R1两端，运算放大器A1和运算放大器A2的输出端均与控制芯片IC1连接；所述BOOST升压电路包含电感L2、二极管D2、场效应管Q2、电阻R2、运算放大器A3和运算放大器A4，所述电感L2分别与光伏板正极和二极管D2的正极连接，所述场效应管Q2的漏极与二极管D2正极连接，二极管D2的负极与直流母线连接，光伏板的负极与直流母线连接，在光伏板的负极和直流母线之间连接有电阻R2，二极管D2的负极和电阻R2与直流母线连接的一端之间连接有电容C2，运算放大器A3输入端和光伏板连接，运算放大器A4的输入端分别与场效应管Q2的源极以及光伏板的负极连接，运算放大器A3和运算放大器A4的输出端均与控制芯片IC1连接；所述直流母线上连接有运算放大器A5，运算放大器A5的输出端与控制芯片IC1连接。
为了方便控制水泵启停，如图1所示，所述控制芯片IC1还连接有液位开关LS；在实际使用中，液位开关LS安置在水箱上，水箱内水位达到设定值时，液位开关LS发送信号给控制芯片IC1，使其控制水泵运转。
为了保证设备安全，方便监测，如图1所示，所述直流供电电路与直流母线之间连接有电流表和继电器，具体为所述二极管D2负极以及电阻R2同直流母线之间连接有电流表和继电器；电流表与继电器配合起到检测直流供电电路电流稳定的作用，避免直流供电端发生漏电。
在实际工作过程中，运算放大器A1和运算放大器A2起到采集交流供电电路电压和电流的作用，运算放大器A3和运算放大器A4分别采集直流供电电路的电压和电流，PFC控制电路提升交流供电电路的功率因数，稳定市电的供电电压；在市电和光伏同时输入的情况下，控制芯片IC1接收到采集的交流电压和电流、直流电压和电流，通过BOOST升压电路，提高直流供电电路的输出电压，从而拉高直流母线电压，由于市电提供的电压是稳定的，当直流母线电压较高时，会使交流供电电路截止，从而达到优先使用光伏电的目的；当水泵负载功率小于直流供电电路提供的功率时，水泵仅由光伏板供电，当水泵设定转速较高，负载功率较大，导致负载功率大于直流供电电路功率时，控制芯片IC将首先通过BOOST电路运行MPPT算法，适当降低水泵转速，从而维持水泵运转，同时超载会导致直流母线电压下降，当直流母线电压下降至与交流供电电路的输出电压相等时，交流供电电路将和直流供电电路共同为水泵供电，使供电功率与水泵所需功率达到平衡，水泵得到两方混合供电后，将重新按照设定转速运行。
本实施例提供的基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器，采用单控制芯片，电路结构简单，且无需在两个芯片之间连接通讯电路，成本低廉，控制器程序逻辑简单，可靠安全。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器，它包括水泵控制电路，其特征是所述水泵控制电路包括交流供电电路、直流供电电路、三相逆变电路、水泵及控制芯片IC1，所述直流供电电路包括光伏板及BOOST升压电路，所述交流供电电路包括整流模块、PFC控制电路，所述整流模块的输入端接入单相交流市电，整流模块的输出端与PFC控制电路连接，所述PFC控制电路与BOOST升压电路与直流母线连接，所述三相逆变电路的输入端连接到直流母线上，三相逆变电路的输出端与水泵连接；
所述PFC控制电路包含电感L1、二极管D1、场效应管Q1、电阻R1、运算放大器A1和运算放大器A2，所述电感L1分别与整流模块直流正极输出和二极管D1正极连接，所述场效应管Q1的漏极与二极管D1正极连接，源极与整流模块负极输出通过电阻R1连接，二极管D1的负极和场效应管Q1的漏极分别与直流母线连接，在二极管D1的负极和场效应管Q1的漏极之间还连接有电容C1，所述运算放大器A1输入端和整流模块的输入端连接从而接入单向交流市电，运算放大器A2的输入端连接在电阻R1两端，运算放大器A1和运算放大器A2的输出端均与控制芯片IC1连接；
所述BOOST升压电路包含电感L2、二极管D2、场效应管Q2、电阻R2、运算放大器A3和运算放大器A4，所述电感L2分别与光伏板正极和二极管D2的正极连接，所述场效应管Q2的漏极与二极管D2正极连接，二极管D2的负极与直流母线连接，光伏板的负极与直流母线连接，在光伏板的负极和直流母线之间连接有电阻R2，二极管D2的负极和电阻R2与直流母线连接的一端之间连接有电容C2，运算放大器A3输入端和光伏板连接，运算放大器A4的输入端分别与场效应管Q2的源极以及光伏板的负极连接，运算放大器A3和运算放大器A4的输出端均与控制芯片IC1连接；
所述直流母线上连接有运算放大器A5，运算放大器A5的输出端与控制芯片IC1连接。
2.根据权利要求1所述的基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器，其特征是所述控制芯片IC1还连接有液位开关LS。
3.根据权利要求1所述的基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器，其特征是所述直流供电电路与直流母线之间连接有电流表和继电器，具体为所述二极管D2负极以及电阻R2同直流母线之间连接有电流表和继电器。
CN202121030526.6U 2021-05-14 2021-05-14 基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器 Active CN214742157U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202121030526.6U CN214742157U (zh) 2021-05-14 2021-05-14 基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202121030526.6U CN214742157U (zh) 2021-05-14 2021-05-14 基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN214742157U true CN214742157U (zh) 2021-11-16

Family

ID=78622448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202121030526.6U Active CN214742157U (zh) 2021-05-14 2021-05-14 基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN214742157U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101304221B (zh) 太阳能光伏并网逆变器
CN106130434B (zh) 一种利用太阳能供电的水泵电机控制系统
CN203747686U (zh) 一种单相混合三电平并网逆变器
CN104269914A (zh) 一种风光互补控制逆变一体机
CN204272011U (zh) 一种太阳能光伏水泵控制系统
CN104201761B (zh) 一种光伏与通信电源组合使用的供电系统
CN215343930U (zh) 一种智能光伏变频热泵的电能转换装置
CN107947680A (zh) 一种光伏水泵系统组成及工作原理
CN103117642A (zh) 一种llc谐振变换器控制系统及控制方法
CN204886736U (zh) 一种新型智能逆变电源装置
CN207720041U (zh) 离并网市电光伏电池一体化逆变器
CN214742157U (zh) 基于单芯片的混合供电太阳能水泵控制器
CN205565754U (zh) 一种三相光伏并网的孤岛检测控制系统
CN205406426U (zh) 一种微型断路器电动操作机构的待机功耗控制电路
CN104883103A (zh) 集成整流、有源滤波及能耗制动的复合电路及其控制方法
CN201533174U (zh) 能量回馈装置
CN205986699U (zh) 一种利用太阳能供电的水泵电机控制系统
CN107147319B (zh) 非隔离光伏并网逆变器、光伏并网发电系统及控制方法
CN205283451U (zh) 单相电源三相异步电机负载跟踪变频调速装置
CN105089965B (zh) 一种交流光伏水泵系统及其控制方法
CN204156541U (zh) 一种微机控制型光伏并网逆变器系统
CN208820711U (zh) 一种变频器
CN108321923B (zh) 一种ups充电器输出负载交直流混合检测电路
CN208571693U (zh) 一种交直流自动切换供电系统
CN205750611U (zh) 一种稳压器控制电路

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant