CN201474941U - 太阳能光伏智能控制变频水泵*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及太阳能光伏智能控制变频水泵***,包括太阳能光伏电池和水泵,在所述太阳能光伏电池和水泵之间联接通用变频器,通用变频器的控制器部分内置MPPT最大功率点跟踪光伏控制模块。所述控制器外接水位传感器打干保护。本实用新型简单实用,体积小重量轻便于携带,安装灵活,易操作,效率高,损耗小,在感性负载中可达到95%以上的功效,相对于现有技术提高了一倍。故障概率小,稳定性得到了很大提高,对使用环境和水质要求都较宽广,可以在农业灌溉,饮水,喷泉中广泛应用,对治理沙漠也具有一定的现实意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及水泵设备,具体涉及一种以光伏太阳能供电的水泵***。
背景技术
现有的由太阳能光伏供电的水泵***主要由太阳能电池、控制器、逆变器、蓄电池构成,太阳能电池通过控制器给蓄电池充电,再由蓄电池给逆变器逆变后拖动水泵。这种传统的方式效率低,造价大,故障率高,寿命短。而已经问世的光伏水泵技术瓶颈较为明显,在国际上相对成熟的也仅仅为德国本特-劳伦斯、荷兰格兰富、日本三菱等公司拥有,但其技术相对传统交流无刷水泵相当落后,实践表明这些产品在实际应用中具有很大的缺陷,其对水质的要求也很高,无法应用于沙漠农业和高原地区水质。同时其价格昂贵,很难在农业生产和生活中推广。上述产品其存在下述缺陷:
①成本高昂,因为需要很大的太阳能电池功率,往往需要数倍于负载的功率,还需要控制器和逆变器,逆变器功率一般需要放大到负载功率的5到10倍,蓄电池成本也非常高,因为深循环放电方式,其在不到3年左右就需要更换。
②效率低,控制器和逆变器的功率因素为0.8,蓄电池充放电各有15%的损耗,加上***接入损耗等无功因素占到50%左右,效率低。
③设备复杂笨重,体积大,不利于安装使用,特别是不利于在农业领域中使用。
④***可靠性差,维护频繁,控制器和逆变器由于负载冲击性负载,其故障率高。蓄电池受到环境的影响寿命会严重变化,需要专业人员维护保养。
发明内容
针对上述现有技术中存在的使用逆变器和蓄电池,再由逆变器拖动水泵带来的高成本、结构负载、低效率、可靠性差和维护成本高的问题,本实用新型的目的在于提供一种太阳能光伏和通用水泵结合***,该***效率高,损耗小,简单实用,体积小重量轻,且具有较好的稳定性能。
本实用新型为实现其目的所采取的技术方案:太阳能光伏智能控制变频水泵***,包括太阳能光伏电池和水泵,在所述太阳能光伏电池和水泵之间联接通用变频器,通用变频器的控制器部分内置MPPT最大功率点跟踪光伏控制模块(MPPT为英文缩写,其含意为最大功率点跟踪)。
所述控制器外接水位传感器打干保护。
本实用新型采用控制模块+通用变频器,这两种产品技术极为成熟,无需维护,直接将水泵驱动。太阳能电池组件的功率仅需要水泵功率的1.5倍,成本相对较低。MPPT控制器实现最大功率点跟踪,电压维持在一定范围,电流随光照的强度变化而变化,水泵的转速和扬程也随之变动,如此实现最大利用太阳能电池所发电力。
本实用新型的有益效果:该***简单实用,体积小重量轻便于携带,安装灵活,易操作。效率高,损耗小,在感性负载中可达到95%以上的功效,相对于现有技术提高了一倍。故障概率小,稳定性得到了很大提高,对使用环境和水质要求都较宽广。该***成本仅为现有的20%,可以在农业灌溉,饮水,喷泉中广泛应用,对治理沙漠也具有一定的现实意义。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细说明。
图1为本实用新型结构框图;
图2为本实用新型线路联接示意图;
图3为本实用新型MPPT最大功率点跟踪控制模块I/V工作原理曲线图。
具体实施方式
本实用新型是将水泵直接由太阳能光伏电池驱动,将含有MPPT最大功率点跟踪控制模块内置于变频器的控制器部分,无需再提供光伏专用变频器。
图1为本实用新型***结构框图。太阳能光伏电池1与通用变频器2相联接,MPPT最大功率点跟踪光伏控制模块内置于MPPT光伏水泵控制器3,通用变频器2与MPPT光伏水泵控制器3交互联接。MPPT光伏水泵控制器3控制通用变频器2动作,从而使水泵运行。该***主要配置太阳能光伏电池1、MPPT光伏水泵控制器3、通用变频器2及水泵4,太阳能光伏电池1的电压与水泵4电压相匹配。其中,通用变频器及水泵的具体型号可根据现场情况灵活配置。即使在对流量及扬程要求较大的场合(如农业灌溉),该种设计也使得用户无需选择价格昂贵的水泵专用变频器。***的构造简单,具有智能保护功能,可由用户自己根据需要选择供电电源。如可以由蓄电池供电,也可以直接由太阳电池供电。另外,使用通用变频器及通用水泵还可以提高***工作的可靠性,便于维护及批量生产。***的核心部件-MPPT光伏水泵控制器3具备远传数据通讯接口,可适配多种高性能的通用变频器(不受功率限制)。
图2为本实用新型光伏太阳能水泵***线路联接示意图。变频器端子21与MPPT光伏水泵控制器3的端子联接,变频器电源正负极与水泵控制器相应的正负极联接,MPPT光伏水泵控制器3外接水位传感器5,以作打干保护。太阳能光伏电池1经通用变频器2给水泵4供电。
图3为本实用新型MPPT最大功率点跟踪控制模块I/V工作原理曲线图。MPPT光伏水泵控制器3实现最大功率点跟踪,电压维持在一定范围,电流随光照的强度变化而变化,水泵的转速和扬程也随之变动,如此实现最大利用太阳能电池所发电力。
由于传统的水泵技术已经非常成熟,成本也很低,本实用新型相对于传统的光伏水泵具有成本低,可靠灵活的特点,也可以在太阳能电池和蓄电池(或市电)之间相互切换,相对于传统的需要逆变器和蓄电池光伏水泵来说效率得到空前提高,特别适用于太阳能丰富但缺水缺电地区。并具有免维护、紧凑、重量轻等特点。也可以用于光伏供电的空调等动力负载。该型控制***功能强、使用方便,是理想的绿色环保产品。
Claims (2)
1.太阳能光伏智能控制变频水泵***,包括太阳能光伏电池和水泵,其特征在于在所述太阳能光伏电池和水泵之间联接通用变频器,通用变频器的控制器部分内置MPPT最大功率点跟踪光伏控制模块。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏智能控制变频水泵***,其特征在于所述控制器外接水位传感器打干保护。
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