CN105720891A - 一种具有超频控制装置的光伏水泵***及其超频控制方法 - Google Patents

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李勇
刘云
庄勇
周伟
杨继屏
况磊
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Abstract

本发明公开了一种具有超频控制装置的光伏水泵***及其超频控制方法，该***包括太阳板方阵、超频控制装置、光伏扬水逆变器和高频光伏水泵，太阳板方阵用于将太阳能转换为直流电并向光伏扬水逆变器输出直流电，光伏扬水逆变器用于将太阳板方阵输出的直流电转换为能够直接驱动电机的交流电并将该交流电提供给光伏水泵，从而驱动光伏水泵运行；超频控制装置用于探测太阳板方阵的输出功率，当太阳板方阵的输出功率超过光伏水泵的额定功率时，超频控制装置控制光伏扬水逆变器向高频光伏水泵输出50赫兹以上频率的交流电，从而获得更高的光伏水泵的扬程和流量。该***在同等条件下既可获得更高的扬程和流量，又提高了太阳能方阵输出功率的利用效率。

Description

一种具有超频控制装置的光伏水泵***及其超频控制方法
技术领域
本发明涉及太阳能光伏应用技术领域，具体涉及一种具有超频控制装置的光伏水泵***及其超频控制方法。
背景技术
现有技术中的光伏水泵***中，太阳板方阵产生的直流电通过光伏扬水逆变器转化为可以直接驱动电机的交流电，直接为光伏水泵提供电源，实现光伏扬水***的工作。
为了延长光伏水泵每天的出水时间和保证***的正常工作，在通常的光伏水泵***设计中，太阳能板方阵的功率常常为水泵功率的1.3～1.5倍左右，这样当白天日照充足时太阳能板方阵的可输出功率常常超过水泵功率，这时即使光伏扬水逆变器具有太阳能发电的最大功率追踪功能，然而由于逆变器输出的最高频率只能达到50赫兹，因此水泵运行的最高频率也只能达到50赫兹，这时即使太阳光再强抽水量也不会再有增加，多余的太阳能发电功率也不能得到充分利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有超频控制装置的光伏水泵***及其超频控制方法，用以解决现有技术中多余的太阳能发电功率不能得到充分利用的问题，可获得更大的经济效益。
为实现上述目的，本发明所述的具有超频控制装置的光伏水泵***包括太阳板方阵、超频控制装置、光伏扬水逆变器和高频光伏水泵，所述的太阳板方阵分别与超频控制装置和光伏扬水逆变器连接，超频控制装置与光伏扬水逆变器连接，光伏扬水逆变器和高频光伏水泵连接；所述的太阳板方阵用于将太阳能转换为直流电并向光伏扬水逆变器输出直流电，所述的光伏扬水逆变器用于将太阳板方阵输出的直流电转换为能够直接驱动电机的交流电并将该交流电提供给高频光伏水泵，从而驱动高频光伏水泵运行；所述的超频控制装置用于探测太阳板方阵的输出功率，当太阳板方阵的输出功率超过光伏水泵的额定功率时，所述的超频控制装置控制光伏扬水逆变器向高频光伏水泵输出50赫兹以上频率的交流电，从而获得更高的高频光伏水泵的扬程和流量，产生更大的经济效益。
所述的高频光伏水泵为既能在50赫兹及以下的交流电下运行又能在50赫兹以上频率的交流电下运行的光伏水泵。
所述的太阳板方阵的功率为高频光伏水泵的额定功率的1.3-1.6倍。
所述的太阳板方阵的功率为高频光伏水泵的额定功率的1.5倍。
所述的太阳板方阵的正极输出端连接到超频控制装置的正极检测端和光伏扬水逆变器的正极输入端，太阳板方阵的负极输出端连接到超频控制装置的负极检测端和光伏扬水逆变器的负极输入端。
所述的超频控制装置的频率控制输出端连接到光伏扬水逆变器的频率控制输入端，超频控制装置的功率控制输出端连接到光伏扬水逆变器的功率控制输入端，光伏扬水逆变器的交流输出端连接高频光伏水泵的交流输入端。
本发明所述的具有超频控制装置的光伏水泵***的超频控制方法包括以下步骤：
启动太阳板方阵，由太阳板方阵将太阳能转换为直流电并向光伏扬水逆变器输出直流电；
光伏扬水逆变器将太阳板方阵输出的直流电转换为能够直接驱动电机的交流电并将该交流电提供给高频光伏水泵，从而驱动高频光伏水泵运行；
超频控制装置探测太阳板方阵的输出功率，当太阳板方阵的输出功率超过光伏水泵的额定功率时，所述的超频控制装置控制光伏扬水逆变器向高频光伏水泵输出50赫兹以上频率的交流电，从而提高高频光伏水泵的扬程和流量。
本发明具有如下优点：本发明通过采用超频控制的方法探测太阳能方阵的输出功率大小，控制光伏扬水逆变器的输出频率和功率，当太阳板方阵输出功率足够大时，控制光伏水泵逆变器输出50赫兹以上的频率来满足高频光伏水泵获得更高的水泵扬程及流量，从而大幅提高太阳板方阵的输出功率利用效率，同等应用条件下可创造更高的经济效益。
附图说明
图1为本发明的具有超频控制装置的光伏水泵***的***原理图。
图2为本发明的具有超频控制装置的光伏水泵***的电路连接图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明所述的具有超频控制装置的光伏水泵***包括太阳板方阵1、超频控制装置2、光伏扬水逆变器3和高频光伏水泵4，所述的太阳板方阵1分别与超频控制装置2和光伏扬水逆变器3连接，超频控制装置2与光伏扬水逆变器3连接，光伏扬水逆变器3和高频光伏水泵4连接；所述的太阳板方阵1用于将太阳能转换为直流电并向光伏扬水逆变器3输出直流电，所述的光伏扬水逆变器3用于将太阳板方阵1输出的直流电转换为能够直接驱动电机的交流电并将该交流电提供给高频光伏水泵4，从而驱动高频光伏水泵4运行；所述的超频控制装置2用于探测太阳板方阵1的输出功率，当太阳板方阵1的输出功率超过高频光伏水泵4的额定功率时，所述的超频控制装置2控制光伏扬水逆变器3向高频光伏水泵4输出50赫兹以上频率的交流电，从而提高高频光伏水泵的扬程和流量。
例如配置光伏水泵为额定功率为P的高频光伏水泵(即既能在50赫兹及以下的交流电下运行又能在50赫兹以上频率的交流电下运行的光伏水泵)，配置太阳板方阵的功率为1.5P，当超频控制装置2探测到太阳板方阵1的输出功率超过高频光伏水泵的额定功率P时，所述的超频控制装置2控制光伏扬水逆变器3向高频光伏水泵输出50赫兹以上的频率来满足高频光伏水泵的运行，因此使用本发明所述的具有超频控制装置的光伏水泵***在同等条件下既可获得更高的扬程和流量，又提高了太阳能方阵输出功率的利用效率。
所述的太阳板方阵的功率为高频光伏水泵的额定功率的1.3-1.6倍。
下面结合图2进一步说明本发明的光伏水泵***的电路连接关系。如图2所示，太阳板方阵1的正极输出端PV1+连接到超频控制装置的正极检测端PV2+和光伏扬水逆变器3的正极输入端PV3+，太阳板方阵1的负极输出端PV1-连接到超频控制装置的负极检测端PV2-和光伏扬水逆变器3的负极输入端PV3-，超频控制装置2的频率控制输出端A1连接到光伏扬水逆变器3的频率控制输入端A2，超频控制装置2的功率控制输出端B1连接到光伏扬水逆变器3的功率控制输入端B2，光伏扬水逆变器3的交流输出端(U，V，W)连接高频光伏水泵的交流输入端。
本发明所述的具有超频控制装置的光伏水泵***的超频控制方法包括以下步骤：
启动太阳板方阵，由太阳板方阵将太阳能转换为直流电并向光伏扬水逆变器输出直流电；
光伏扬水逆变器将太阳板方阵输出的直流电转换为能够直接驱动电机的交流电并将该交流电提供给高频光伏水泵，从而驱动高频光伏水泵运行；
超频控制装置探测太阳板方阵的输出功率，当太阳板方阵的输出功率超过高频光伏水泵的额定功率时，所述的超频控制装置控制光伏扬水逆变器向光伏水泵输出50赫兹以上频率的交流电，从而获得更高的光伏水泵的扬程和流量。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种具有超频控制装置的光伏水泵***，其特征在于，所述光伏水泵***包括太阳板方阵、超频控制装置、光伏扬水逆变器和高频光伏水泵，所述的太阳板方阵分别与超频控制装置和光伏扬水逆变器连接，超频控制装置与光伏扬水逆变器连接，光伏扬水逆变器和高频光伏水泵连接；所述的太阳板方阵用于将太阳能转换为直流电并向光伏扬水逆变器输出直流电，所述的光伏扬水逆变器用于将太阳板方阵输出的直流电转换为能够直接驱动电机的交流电并将该交流电提供给高频光伏水泵，从而驱动高频光伏水泵运行；所述的超频控制装置用于探测太阳板方阵的输出功率，当太阳板方阵的输出功率超过高频光伏水泵的额定功率时，所述的超频控制装置控制光伏扬水逆变器向高频光伏水泵输出50赫兹以上频率的交流电，从而获得更高的高频光伏水泵的扬程和流量。
2.如权利要求1所述的具有超频控制装置的光伏水泵***，其特征在于，所述的高频光伏水泵为既能在50赫兹及以下的交流电下运行又能在50赫兹以上频率的交流电下运行的光伏水泵。
3.如权利要求2所述的具有超频控制装置的光伏水泵***，其特征在于，所述的太阳板方阵的功率为高频光伏水泵的额定功率的1.3-1.6倍。
4.如权利要求3所述的具有超频控制装置的光伏水泵***，其特征在于，所述的太阳板方阵的功率为高频光伏水泵的额定功率的1.5倍。
5.如权利要求4所述的具有超频控制装置的光伏水泵***，其特征在于，所述的太阳板方阵的正极输出端连接到超频控制装置的正极检测端和光伏扬水逆变器的正极输入端，太阳板方阵的负极输出端连接到超频控制装置的负极检测端和光伏扬水逆变器的负极输入端。
6.如权利要求5所述的具有超频控制装置的光伏水泵***，其特征在于，所述的超频控制装置的频率控制输出端连接到光伏扬水逆变器的频率控制输入端，超频控制装置的功率控制输出端连接到光伏扬水逆变器的功率控制输入端，光伏扬水逆变器的交流输出端连接高频光伏水泵的交流输入端。
7.如权利要求1所述的具有超频控制装置的光伏水泵***的超频控制方法，其特征在于，该超频控制方法包括以下步骤：
启动太阳板方阵，由太阳板方阵将太阳能转换为直流电并向光伏扬水逆变器输出直流电；
光伏扬水逆变器将太阳板方阵输出的直流电转换为能够直接驱动电机的交流电并将该交流电提供给高频光伏水泵，从而驱动高频光伏水泵运行；
超频控制装置探测太阳板方阵的输出功率，当太阳板方阵的输出功率超过高频光伏水泵的额定功率时，所述的超频控制装置控制光伏扬水逆变器向高频光伏水泵输出50赫兹以上频率的交流电，从而获得更高的高频光伏水泵的扬程和流量。
8.如权利要求7所述的具有超频控制装置的光伏水泵***的超频控制方法，其特征在于，所述的高频光伏水泵为既能在50赫兹及以下的交流电下运行又能在50赫兹以上频率的交流电下运行的光伏水泵。
9.如权利要求8所述的具有超频控制装置的光伏水泵***的超频控制方法，其特征在于，所述的太阳板方阵的功率为高频光伏水泵的额定功率的1.3-1.6倍。
10.如权利要求9所述的具有超频控制装置的光伏水泵***的超频控制方法，其特征在于，所述的太阳板方阵的功率为高频光伏水泵的额定功率的1.5倍。
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