CN201713861U - 太阳能变频辅助恒压供水节能控制*** - Google Patents

太阳能变频辅助恒压供水节能控制*** Download PDF

Info

Publication number
CN201713861U
CN201713861U CN2010201811595U CN201020181159U CN201713861U CN 201713861 U CN201713861 U CN 201713861U CN 2010201811595 U CN2010201811595 U CN 2010201811595U CN 201020181159 U CN201020181159 U CN 201020181159U CN 201713861 U CN201713861 U CN 201713861U
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar
frequency converter
pump group
water pump
solar energy
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010201811595U
Other languages
English (en)
Inventor
李永刚
常红星
李红谱
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.)
LUOHE HENGYIDA ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd
Original Assignee
LUOHE HENGYIDA ELECTRIC EQUIPMENT 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 LUOHE HENGYIDA ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd filed Critical LUOHE HENGYIDA ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd
Priority to CN2010201811595U priority Critical patent/CN201713861U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201713861U publication Critical patent/CN201713861U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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
    • 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

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，包括太阳能阵列和水泵组，太阳能阵列与水泵组之间连接有太阳能通用变频器，市网水泵组用于市电输入的电力输入端连接有市网通用变频器，***还包括最佳功率跟踪控制器，最佳功率跟踪控制器包括微处理器和模拟量输入电路，模拟量输入电路的输入端连接有压力传感器，***还通过直流电压、电流互感器或微处理器与太阳能通用变频器通讯获取太阳能阵列的输出电压、电流。本实用新型无需蓄电池组储存电能，可直接供给通用变频器使用，达到***效率最优化并保证了供水的压力稳定，能最大程度的节约电能，具有高节能、无污染、全自动、高可靠性等优点，且投资较低。

Description

太阳能变频辅助恒压供水节能控制***
技术领域
本实用新型涉及一种恒压供水***，尤其涉及一种太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，属于太阳能高效节能利用技术领域。
背景技术
太阳能建筑光伏技术应用属国家重点支持的高新技术领域中的光机电一体化技术。传统的太阳能供水***主要用于偏远无电地区的单用户或村组的提水***，大多有蓄水设施。近年来，光伏产业开始由边远农村地区逐步向城市并网发电、光伏建筑集成的方向快速迈进。
传统的太阳能供水***的设计模式按电机类型分为2大类：（1）驱动直流电机泵组，***组成模式一般为“太阳能电池阵列—MPPT控制器—蓄电池组—直流电机泵组”，为提高***的转换效率，电机多采用永磁直流无刷电机；（2）驱动交流电机泵组，***组成模式一般为“太阳能电池阵列—MPPT控制器—蓄电池组—专用逆变器—交流电机泵组”。
以上两种模式的独立太阳能供水***，尤其是中小功率***，一般都以蓄电池作为储能装置，但蓄电池存在一些难以克服的缺点，如循环寿命短、功率密度低、维护量大等。目前，蓄电池组的投资约占***造价的20％～25％，并且由于光伏***工作条件的特殊性，导致蓄电池过早的失效或容量损失，进一步加大了光伏***的成本。另一方面，进口的光伏逆变器价格偏高，而国产的光伏逆变器还没有成熟的标准化产品，均制约了太阳能供水***的发展。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有太阳能供水***的不足，提供一种最大程度的节约电能、***效率最优化并保证供水压力稳定的太阳能变频辅助恒压供水节能控制***。
为实现上述目的，本实用新型提供的太阳能变频辅助恒压供水节能控制***的第一种技术方案如下：一种太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，包括太阳能阵列和水泵组，水泵组包括太阳能水泵组和市网水泵组，所述太阳能阵列与太阳能水泵组之间连接有太阳能通用变频器，市网水泵组用于市电输入的电力输入端连接有市网通用变频器，所述***还包括分别与太阳能通用变频器、市网通用变频器双向控制相连的最佳功率跟踪控制器，所述最佳功率跟踪控制器包括微处理器、用于检测太阳能阵列输出电压电流信号的直流电压电流检测***、处理水压信号的模拟量输入电路，直流电压电流检测***、模拟量输入电路的输出端与微处理器相连，模拟量输入电路的输入端连接有用于获得***出水压力信号的压力传感器。
所述太阳能阵列与太阳能通用变频器之间并联一电容组。
所述直流电压电流检测***包括直流电压互感器和直流电流互感器。
所述最佳功率跟踪控制器包括与微处理器连接的控制电源。
本实用新型提供的太阳能变频辅助恒压供水节能控制***的第二种技术方案如下：一种太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，包括太阳能阵列和水泵组，水泵组包括太阳能水泵组和市网水泵组，所述太阳能阵列与太阳能水泵组之间连接有太阳能通用变频器，市网水泵组用于市电输入的电力输入端连接有市网通用变频器，所述***还包括分别与太阳能通用变频器、市网通用变频器双向控制相连的最佳功率跟踪控制器，所述最佳功率跟踪控制器包括微处理器和其输入端连接的处理水压信号的模拟量输入模块，所述微处理器输入端上设有与太阳能通用变频器控制连接的用于获得太阳能通用变频器输入电压和电流信号的通讯端口，模拟量输入电路的输入端连接有用于获得***出水压力信号的压力传感器。
所述太阳能阵列与太阳能通用变频器之间并联一电容组。
所述最佳功率跟踪控制器包括与微处理器连接的控制电源。
本实用新型的太阳能变频辅助恒压供水节能控制***无需蓄电池组储存电能，可直接供给通用变频器使用，提高太阳能的普及率，尽可能在阳光充足的情况下利用太阳能节约市网用电，达到***效率最优化并保证了供水的压力稳定，能最大程度的节约电能，具有高节能、无污染、全自动、高可靠性等优点，且投资较低，适合于我国低碳经济、循环经济的发展方向，有利于我国建设节约型、环保型社会。
另外，为使太阳能阵列的输出电压更加平稳，本***还在太阳能阵列与太阳能通用变频器之间并联一电容组。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构原理图；
图2是本实用新型实施例2的结构原理图；
图3是太阳能通用变频器电压启停滞环控制流程图。
具体实施方式
如图1所示为本实用新型太阳能变频辅助恒压供水节能控制***实施例1的结构原理图，该***包括太阳能阵列1和水泵组3，水泵组3包括太阳能水泵组31和市网水泵组32，所述太阳能阵列1和太阳能水泵组31之间连接有太阳能通用变频器，太阳能通用变频器与最佳功率跟踪控制器5双向连接，最佳功率跟踪控制器5以微处理器为核心，输入端与用于检测太阳能阵列输出电压电流信号的直流电压电流检测***、处理水压信号的模拟量输入电路相连接，该控制器的输入端还与控制电源相连接，其输出端与连接了市电的市网通用变频器6双向连通，市网变频器的输出端与包括市网主泵组和辅泵组的市网水泵组32相连接，模拟量输入电路的输入端连接有用于获得***出水压力信号的压力传感器，直流电压电流检测***包括直流电压互感器和直流电流互感器。最佳功率跟踪控制器5通过压力传感器4实现对水泵组出口总管道水压的实时检测，通过直流电压电流检测***的电压电流输出信号和传感器检测的水压情况来自动调节太阳能通用变频器2输出频率以达到最佳功率运行点跟踪的目的；太阳能阵列与太阳能通用变频器之间还并联有一电容组7，用于缓冲太阳能阵列的电压波动，平稳电压。
如图2所示为本实用新型太阳能变频辅助恒压供水节能控制***实施例2的结构原理图，实施例2与实施例1的区别在于本实施例不采用直流电压电流检测***，而是通过在微处理器输入端上设置与太阳能通用变频器通讯端口，以同样实现获得太阳能通用变频器输入电压和电流信号的目的。
本***的两个实施例中太阳能通用变频器优选西门子M440通用变频器，最佳功率跟踪控制器，以下简称BTTP控制器，其微处理器采用S7—300CPU，配合触摸屏动态画面流程、参数交互界面，实现了对太阳能电源、太阳能通用变频器、水泵、市网通用变频器的监测控制及泵组自动切换；水泵组采用交流鼠笼式三相交流异步电动机驱动时，太阳能通用变频器采用自带直流母线电压输出端子的通用变频器；太阳能水泵组也可以采用直流电机驱动，则其直接采用太阳能输出电压直流电力驱动。
本实用新型的工作过程及原理如下：                  
在光照强度良好，可以满足***用水的情况下，即太阳能阵列1所发出的电能完全能满足太阳能通用变频器2、太阳能水泵组31的运行要求，且压力传感器4显示压力稳定并达到设定压力的情况下，BTTP控制器将控制***完全运行在光伏***下。
在光照强度良好，但不能满足***用水的情况下，即太阳能阵列1所发出的电能完全能满足太阳能通用变频器2、太阳能水泵组31运行要求，但压力传感器4显示压力达不到设定压力的情况下，BTTP控制器将控制***充分利用太阳能，不足部分由市网用通用变频***补充。
在光照强度较弱，但可以满足***用水的情况下，即太阳能阵列1所发出的电能完全能满足太阳能通用变频器2、太阳能水泵组31的运行要求，且压力传感器4显示压力稳定并达到设定压力的情况下，BTTP控制器将控制***完全运行在光伏***下。
在光照强度较弱，不能满足***用水的情况下，即太阳能阵列1所发出的电能完全能满足太阳能用通用变频器2、水泵组31的运行要求，但压力传感器4显示压力达不到设定压力的情况下，BTTP控制器将控制***充分利用太阳能，不足部分由市网用通用变频***补充。
在光照强度低或无光照情况下，即太阳能阵列1所发出的电能不能满足太阳能用通用变频器2、水泵组31的运行要求，且压力传感器4显示压力达不到设定压力的情况下，BTTP控制器将控制***完全在市网用通用变频***下运行。
另外，由于本***没有应用成本与维修费用较高的蓄电池组，转而采用大电容组，故无法大量的储存电能，且所采用的西门子M440通用变频器具有如下工作特性：若其直流侧电压 (即太阳能阵列的输出电压)低于420V，就会发出欠压故障报警并停机，但如果是在停机状态下直流侧电压下降到420V则不会发出欠压故障报警；若其直流侧电压高于527V，就会发出过压故障报警并停机。另一方面, 在***停机时阵列输出电压约等于开路电压, ***启动后, 阵列输出电压会下降，这可能造成变频器启动后, 因阵列输出电压降低而造成变频器停机；变频器停机后, 又因阵列输出电压上升而使变频器重新启动。为避免***出现这种频繁的起停振荡以及变频器发生欠压故障报警,根据M440通用变频器的特性，***内设置了一个启停电压滞环，其控制流程如图3所示，设定当太阳能阵列直流侧电压≥510V并保持1分钟时（可根据光照等因素调节时间），太阳能通用变频器才能启动，太阳能***运行，***改为太阳能***独立运行或与市网***联合运行，当直流侧电压≤450V并保持1分钟时（可根据光照等因素调节时间），太阳能通用变频器才能停机。太阳能***停止运行的同时***改为市网供电运行，停机后必须等太阳能阵列直流侧电压上升到510V后才能使太阳能通用变频器再次启动。
本实用新型将太阳能用于建筑变频恒压供水***有着一定的技术优势：（1）太阳能电源***无需蓄电池组储存电能，并可直接供给通用变频器使用；（2）目前太阳能电源并网技术还未得到普及，其技术装备要求较高，而将太阳能发电用于通用变频器实现恒压供水***，投资较低；（3）建筑屋顶大都有条件安装太阳能电池阵列，并可得到较好的太阳能辐射能量。因此，本实用新型的发明对当前我国建设节约型、环保型社会，积极发展低碳经济、循环经济具有良好的促进作用。

Claims (7)

1.一种太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，包括太阳能阵列和水泵组，其特征在于：水泵组包括太阳能水泵组和市网水泵组，所述太阳能阵列与太阳能水泵组之间连接有太阳能通用变频器，市网水泵组用于市电输入的电力输入端连接有市网通用变频器，所述***还包括分别与太阳能通用变频器、市网通用变频器双向控制相连的最佳功率跟踪控制器，所述最佳功率跟踪控制器包括微处理器、用于检测太阳能阵列输出电压电流信号的直流电压电流检测***、处理水压信号的模拟量输入电路，直流电压电流检测***、模拟量输入电路的输出端与微处理器相连，模拟量输入电路的输入端连接有用于获得***出水压力信号的压力传感器。
2.根据权利要求1所述的太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，其特征在于：所述太阳能阵列与太阳能通用变频器之间并联一电容组。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，其特征在于：所述直流电压电流检测***包括直流电压互感器和直流电流互感器。
4.根据权利要求3所述的太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，其特征在于：所述最佳功率跟踪控制器包括与微处理器连接的控制电源。
5.一种太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，包括太阳能阵列和水泵组，其特征在于：水泵组包括太阳能水泵组和市网水泵组，所述太阳能阵列与太阳能水泵组之间连接有太阳能通用变频器，市网水泵组用于市电输入的电力输入端连接有市网通用变频器，所述***还包括分别与太阳能通用变频器、市网通用变频器双向控制相连的最佳功率跟踪控制器，所述最佳功率跟踪控制器包括微处理器和其输入端连接的处理水压信号的模拟量输入模块，所述微处理器输入端上设有与太阳能通用变频器控制连接的用于获得太阳能通用变频器输入电压和电流信号的通讯端口，模拟量输入电路的输入端连接有用于获得***出水压力信号的压力传感器。
6.根据权利要求5所述的太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，其特征在于：所述太阳能阵列与太阳能通用变频器之间并联一电容组。
7.根据权利要求5或6所述的太阳能变频辅助恒压供水节能控制***，其特征在于：所述最佳功率跟踪控制器包括与微处理器连接的控制电源。
CN2010201811595U 2010-05-06 2010-05-06 太阳能变频辅助恒压供水节能控制*** Expired - Fee Related CN201713861U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201811595U CN201713861U (zh) 2010-05-06 2010-05-06 太阳能变频辅助恒压供水节能控制***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201811595U CN201713861U (zh) 2010-05-06 2010-05-06 太阳能变频辅助恒压供水节能控制***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201713861U true CN201713861U (zh) 2011-01-19

Family

ID=43459860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010201811595U Expired - Fee Related CN201713861U (zh) 2010-05-06 2010-05-06 太阳能变频辅助恒压供水节能控制***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201713861U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103291593A (zh) * 2013-06-09 2013-09-11 北京吉阳技术股份有限公司 一种应用于光伏水泵***的控制方法
CN104528883A (zh) * 2014-12-30 2015-04-22 *** 太阳能光伏直驱海水反渗透淡化装置
CN109538458A (zh) * 2019-01-10 2019-03-29 东莞市深鹏电子有限公司 一种太阳能水泵调节装置及其控制方法
CN110629834A (zh) * 2019-08-05 2019-12-31 浙江天赐新能源科技有限公司 光电恒压供水控制***

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103291593A (zh) * 2013-06-09 2013-09-11 北京吉阳技术股份有限公司 一种应用于光伏水泵***的控制方法
CN103291593B (zh) * 2013-06-09 2016-06-29 北京吉阳技术股份有限公司 一种应用于光伏水泵***的控制方法
CN104528883A (zh) * 2014-12-30 2015-04-22 *** 太阳能光伏直驱海水反渗透淡化装置
CN109538458A (zh) * 2019-01-10 2019-03-29 东莞市深鹏电子有限公司 一种太阳能水泵调节装置及其控制方法
CN110629834A (zh) * 2019-08-05 2019-12-31 浙江天赐新能源科技有限公司 光电恒压供水控制***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103178553B (zh) 一种家用混合供电***
CN101860270B (zh) 一种充分利用风能和太阳能的接入***及其实现方法
CN112290583B (zh) 直流耦合离网制氢***及其控制柜供电装置和控制方法
CN103178549B (zh) 一种控制光伏辅助并网发电***发电的方法
CN201667545U (zh) 利用太阳能风能作为抽油机驱动能源的供电装置
CN103066679B (zh) 一种通用型通信基站太阳能风能集中供电***及其控制方法
CN101741133A (zh) 具有网侧功率因数校正功能的光网混合供电不间断电源
CN201972859U (zh) 风光互补发电储能装置
CN203014414U (zh) 一种太阳能与市电互补的电动汽车充电站
CN102882280A (zh) 一种基于电容混合蓄能的高效率风光、市电互补供电装置
CN2723723Y (zh) 风、光、柴互补***控制逆变一体机
CN201713861U (zh) 太阳能变频辅助恒压供水节能控制***
CN103516045B (zh) 一种移动式供电***的自启动控制方法
CN103840509A (zh) 一种太阳能与市电互补的电动汽车充电站
CN101976833B (zh) 电梯群的电能监测管理***及方法
CN103196194A (zh) 一种电网互补型太阳能变频空调
CN201656848U (zh) 一种充分利用风能和太阳能的接入***
CN103138306A (zh) 一种双电互补的直流电供电***
CN102223136A (zh) 非储能型风力发电与电网互补供电的电机驱动***
CN203151120U (zh) 一种家用混合供电***
CN116470572A (zh) 一种新能源供电***及其控制方法
CN203312895U (zh) 一种通用型通信基站太阳能风能集中供电***
CN102849580A (zh) 电梯***
CN201549929U (zh) 油田抽油机风力发电电网互补智能***
CN104836308A (zh) 一种太阳能电梯控制***及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110119

Termination date: 20130506