太阳能光伏水泵系统组成及工作原理
太阳能光伏水泵的组成、特点
太阳能光伏水泵的组成、特点太阳能光伏水泵的组成、特点？太阳能水泵特点：节能，1W内启动，宽电压，可增加过压，过流，温度、防空转等保护功能。
太阳能无刷泵，太阳能热泵，太阳能循环泵，太阳能喷泉水泵、太阳能增压泵，光伏太阳能水泵，宽电压循环水泵，3V\5V\12V/24/48V无刷水泵，太阳能潜水泵，太阳能微型水泵，太阳能灌溉直流水泵，太阳能鱼塘水泵，大流量直流水泵，分体式太阳能水泵，壁挂式太阳能水泵，平板式太阳能水泵。
太阳能光伏无刷直流水泵（磁力隔离泵）由泵体（隔离件），电机定子，轴，轴承和转子水叶（磁体和叶轮）几部分组成：磁体（钕铁硼永磁体）由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广（-45-400℃），矫顽力高，磁场方向具有很好的各向异性，在同极相接近时也不会发生退磁现象，是一种很好的磁场源。
隔离件在采用金属隔离套时，隔离套处于一个正弦交变的磁场中，在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。
涡流的表达式为：其中Pe-涡流；K—常数；n—泵的额定转速；T-磁传动力矩；F-隔套内的压力；D-隔套内径；一材料的电阻率；—材料的抗拉强度。
当泵设计好后，n、T是工况给定的，要降低涡流只能从F、D等方面考虑。
选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套，在降低涡流方面效果十分明显。
轴由于无刷直流磁力隔离泵是通过通电线圈带动转子旋转来工作的，旋转为了保持转子转动的平稳及噪音，采用高性能陶瓷轴与轴套配合，可以到达很高的精度，有效的减少了旋转阻力及噪音。
滚动轴承磁力泵滑动轴承的材料有工程塑料塑钢（POM）或陶瓷。
由于塑钢（POM）及陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能，所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。
由于工程陶瓷很脆且膨胀系数小，所以轴承间隙不得过小，以免发生抱轴事故。
光伏水泵系统的结构和原理
光伏水泵系统的结构和原理光伏水泵系统大致由四部分组成：光伏阵列，控制器、电机和水泵。
1．1光伏阵列光伏阵列由众多的太阳电池串、并联构成，其作用是直接把太阳能转换为直流形式的电能。
目前用于光伏水泵系统的太阳电池多为硅太阳电池，其中包括单晶硅、多晶硅及非晶硅太阳电池。
太阳电池的伏安特性曲线如图：所示。
它具有强烈的非线性。
太阳电池输出的最大功率就是它的额定功率。
图：中曲线上的大圆黑点表示在相应日射下太阳电池输出最大功率的位置，称最大功率点.光伏阵列的伏王特性曲线具有和单体太阳电他同样的形状，若忽略单体太阳电池生产过程中的差异、组件相互之间的连接电阻，吕附设它具有理想的一致性光伏阵列的伏安特性曲线可以看作仅是单体太阳电池伏安特性曲线按串、并联方式放大其坐标的比例尺。
1．2控制器光伏阵列的输thtr乎特性曲线具有强那朔）线他而且和太阳辐照度、环境温度、阴、晴、雨、雾等气象条件有密切关系，其输出随日照而变化的是直流电量，而作为光伏阵列负载的光伏水泵，它的驱动电机有时是直流电机，有时是交流电机甚至还有其它新型电机，它们同样具有非线性性质。
在这种情况下要使光伏泵系统工作在）、较理想的工况，而且叉，于任何日照，都要发挥光伏阵列输出功率的最大潜力，这就要有一个适配器，使电肋负载之间能达至和、皆、高效、稳定的工作状态。
适配器的内容主要是最大功率点跟踪器、逆变器以及一些保护设施等。
1．2．1最大功率点跟踪器（MPPT）由光伏阵列伏安特性曲线可知，光伏阵列在不同太阳辐照度下输出最大功率点位置并不固定，而且当环境温度发生变化时，相应于同一辐照度的最大功率点位置也将变化。
为了实现最大功率点跟踪以获取当前日照下最多的能量，MPPT通常做成两种形式，以下分别予以介绍。
middot;恒定电压式最大功率点跟踪器（CVT式MPPT）。
仔细观察图：中表示最大功率输出的圆黑点一一最大功率点的位置，它们都坐落在Umax=const，的直线附近，特别是日射比较强时离Umax=const更近，同时考虑至仗阳电他具有以下温度特优良陷温度升高时，在同一日射条件下其开路电压UOC将减小，短路电流Isc将伴有微小增大，再考虑到日射高时一般都具有较高环境温度，而日射低时环璋温度一般都要低一些的特特点，结合太阳电他的温度特性，它们刚好都有利于使一日内最大功率点的轨迹更逼近于一根垂直线Umax=const，这就是说，在工程上允许人们把最大功率，点出现的轨迹近似地处理为一根垂直线Umax=const，这就构成TcvT式MPPT的理论根据。
太阳能光伏水泵的组成、运作和优势特点
太阳能光伏水泵亦称光伏水泵。
即利用光伏阵列发出的电力来驱动水泵工作的光伏扬水系统。
整个系统主要由光伏阵列、太阳能扬水逆变器、水泵组成。
它是近若干年来迅速发展起来的光机电一体化系统，是当今世界上阳光丰富地区，尤其是缺电无电的边远地区最具吸引力的供水方式。
一、系统组成：1、光伏阵列：亦称太阳能电池组件，主要是将太阳的光能转化为电能，给负载水泵电机提供工作电力。
2、太阳能扬水逆变器或控制器：对太阳能水泵的运行实施控制和调节，用太阳能阵列发出的电能驱动水泵，并根据日照强度的变化，即时地调节输出频率，使输出功率接近太阳电池阵列的最大功率。
3、水泵：通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力，即把原动机的机械能变为液体能量，从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。
二、运作过程:利用太阳电池发出的电力，通过最大功率点跟踪以及变换、控制等装置驱动直流、永磁、无刷、无位置传感器、定转子双塑封电机或高效异步电机或高速开关磁阻电机带动高效水泵，将水从地表深处提至地面供农田灌溉或人畜饮用。
三、优势：1、可靠：寿命长、光伏电源很少用到运动部件，工作可靠；2、安全、无噪声、功耗低、无其他公害。
不产生任何的固体，液体和气体有害物质，绝对的环保；3、安装维护简单，适合无人值守,尤其以其可靠性高而备受关注；4、相容性好，光伏发电可以与其他能源配合使用，也可以根据需要使光伏系统很方便的增容；5、标准化程度高，可由元件串并联满足不同用电的需要，通用性强；6、太阳能随处都有，应用范围广。
7、具有良好的长效经济性，特别是和常见的柴油机抽水相比较，具有压倒的经济性优势。
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公司主要业务涵盖分布式电力能源结构的技术研发、应用、推广、建设，电站的运营与维护，以及新型能源电力生产及销售。
太阳能水泵系统的设计与优化
太阳能水泵系统的设计与优化随着环保意识日益增强，人们开始更加注重可再生能源的利用。
太阳能作为一种新型的可再生能源，正在逐渐走进人们的生活领域。
太阳能水泵系统是太阳能利用的典型应用之一。
本文将深入探讨太阳能水泵系统的设计与优化。
一、太阳能水泵系统的基本原理太阳能水泵系统是一种利用太阳能来提供动力驱动水泵工作的设备。
其基本原理是通过光伏发电板将光能转化为电能，再通过控制器将电能驱动电动机，从而带动水泵工作。
太阳能水泵系统分为直流太阳能水泵和交流太阳能水泵。
二、太阳能水泵系统的设计太阳能水泵系统的设计需要从以下几个方面进行考虑。
1.水源条件水源的地理条件、水源的水质、水源的用途是影响太阳能水泵系统设计的重要因素。
水源条件不同，对太阳能水泵系统的要求也不同。
比如，如果是用于灌溉，所需的水量和装机容量就要根据灌溉地块的大小确定；如果是饮用水源，则要求水源水质应达到国家标准，系统安全稳定，不能出现水污染现象。
2.光伏发电板的选择太阳能水泵系统是利用光伏发电板将太阳能转化为电能，因此选择合适的光伏发电板显得尤为重要。
光伏发电板的主要参数包括：额定输出功率、最大功率点电压、最大功率点电流、开路电压、短路电流、工作温度范围等。
要根据实际情况选择合适的光伏发电板。
3.控制系统要实现太阳能水泵的控制，需要使用控制器或变频器来驱动电动机。
根据泵的功率和电源特点，选择合适的控制系统方案。
通常情况下，太阳能水泵系统的设计都会增加了超压、过流、低电压、短路等保护措施，以保证系统的安全性。
4.泵的选择泵的选择是设计太阳能水泵系统的关键。
泵的类型、规格、性能直接影响系统的输出功率和工作效率，会进一步决定系统的节能性能及损耗。
根据实际需要选用合适的泵来提高系统的效率和稳定性。
三、太阳能水泵系统的优化对于设计好了的太阳能水泵系统，还可以通过以下几个方面进行优化。
1.调整太阳能电池板的安装角度太阳能电池板的安装角度会影响其接收太阳光能的效率，从而影响系统输出功率。
光伏水泵方案
光伏水泵方案1. 引言随着全球对可再生能源的重视和需求增加，光伏水泵作为一种使用光伏技术驱动的水泵系统逐渐受到关注。
光伏水泵方案能够利用太阳能光伏电池板将太阳能转换为电能，从而实现无需外部电源就能驱动水泵的功能。
本文将介绍光伏水泵方案的原理、组成部分以及应用领域。
2. 光伏水泵方案的原理光伏水泵方案的核心原理是利用光伏电池板将太阳能转换为电能，然后通过控制器将电能传输给水泵驱动器，最终驱动水泵工作。
光伏电池板通常由多个光伏电池组成，当太阳光照射到光伏电池板上时，光能被光伏电池吸收并转换为直流电能。
这些直流电能经过控制器处理后，将满足水泵正常运行所需的电能传输给水泵驱动器，从而带动水泵工作。
3. 光伏水泵方案的组成部分光伏水泵方案主要由以下几个组成部分组成：3.1 光伏电池板光伏电池板是光伏水泵方案的核心组件，它由多个光伏电池组成。
光伏电池通过吸收太阳光的能量将其转换为电能。
光伏电池板一般使用硅材料制作，其中夹层结构中的P型和N型硅层之间形成PN结，当太阳光照射到PN结上时，会产生电子与空穴对。
该电荷对会产生电流，从而形成直流电能。
3.2 控制器控制器是光伏水泵方案中起控制作用的关键设备。
它负责监测光伏电池板输出的电能并将其传输给水泵驱动器。
控制器通常具有多种功能，例如保护电池过充、过放、过流等，同时也能实现对水泵的控制与监测。
3.3 水泵驱动器水泵驱动器是将控制器传输过来的电能转换为机械能，驱动水泵工作的设备。
水泵驱动器可以根据水泵的不同需求，实现不同的运行方式和功能。
例如，它可以控制水泵的起停、调整水泵的流量和压力等。
3.4 水泵水泵是光伏水泵方案中的核心设备，它通过水泵驱动器的驱动来实现将水从低处抽取到高处的目的。
水泵的种类和参数根据具体的应用需求而定，可以是离心泵、深井泵等。
4. 光伏水泵方案的应用领域光伏水泵方案由于其可再生、环保的特点，在各个领域都得到了广泛应用。
以下是几个典型的应用领域：4.1 农业灌溉光伏水泵方案可以解决农业灌溉中的用水问题。
太阳能水泵
( 3)随着电池板价格的降低及中小型太阳能系统的发展，今后在优化电池板功率的基础上应加大对系统运行 可靠性的评价以提高系统长期运行可靠性和供水的稳定。
工作原理
无刷直流太阳能水泵（电机式）
电机式无刷直流水泵是采用无刷直流电机加上叶轮之后组成的。电机的轴与叶轮连在一起。水泵的定子和转 子之间是有间隙的，使用时间长了水会渗透进入电机里增加了电机烧坏的可能。
无刷直流磁力隔离式太阳能水泵
无刷直流水泵采用了电子组件换向，无需使用碳刷换向，采用高性能耐磨陶瓷轴及陶瓷轴套，轴套通过注塑 与磁铁连成整体也就避免了磨损，因此无刷直流磁力式水泵的寿命大大增强了。磁力隔离式水泵的定子部分和转 子部分完全隔离，定子和电路板部分采用环氧树脂灌封，100%防水，转子部分采用永磁磁铁，水泵机身采用环保 材料，噪音低，体积小，性能稳定。可以通过定子的绕线调节各种所需的参数，可以宽电压运行。
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太阳能水泵
将太阳能转变为液压能的水泵
01 系统组成
03 工作原理 05 系统展望
目录
02 分类特点 04 自身优势
太阳能水泵（亦称光伏水泵），是当今世界上阳光丰富地区，尤其是缺电无电的边远地区最具吸引力的供水 方式，利用随处可取、取之不竭的太阳能，系统全自动地日出而作，日落而歇，无需人员看管，维护工作量可降 至最低，是理想的集经济性、可靠性和环保效益为一体的绿色能源系统。
自身优势
（1）可靠：光伏电源很少用到运动部件，工作可靠。 （2）安全，无噪声，无其他公害。不产生任何的固体，液体和气体有害物质，绝对的环保。 （3）安装维护简单，运行成本低，适合无人值守等优点。尤其以其可靠性高而备受。 （4）兼容性好，光伏发电可以与其他能源配合使用，也可以根据需要使光伏系统很方便的增容。 （5）标准化程度高，可由组件串并联满足不同用电的需要，通用性强。 （6）太阳能随处都有，应用范围广。 但是，太阳能系统也有其缺点，比如：能量分散，间歇性大，地域性强。前期成本较高。
光伏水泵系统的相关调查
光伏水泵系统的相关调查第一部分理论分析一、光伏水泵系统的基本介绍1、光伏水泵系统的基本组成光伏阵列（太阳能电池）、具有最大功率点跟踪/(控制)逆变器、电动机、水泵。
光伏组件：由许多太阳能电池通过串、并联构成，直接将太阳能转换成直流电。
具有最大功率点跟踪（MPPT）功能的变频逆变器：DC/DC环节-----由于光伏阵列输出特性的非线性，其输出受太阳辐照度、环境温度和负载情况影响，在这种情况，最大功率点跟踪（MPPT）控制器使光伏水泵系统对于任何日照都发挥出光伏阵列输出功率的最大潜力，即使太阳能尽可能多的转换为电能。
DC/AC环节-----把太阳能电池发出的直流电转化为驱动电动机的电能，在交流异步或同步驱动中，它是变频逆变器，在直流无刷电动机驱动方式中，它是专用驱动控制器。
电动机：使用最多的是三相异步电动机和直流无刷电动机。
水泵：完成抽水满足农田灌溉的需要。
2、光伏水泵系统的基本原理光伏水泵系统是一个比较典型的“光能机电一体化”系统，其基本原理是利用太阳能电池将太阳能直接转换成电能，然后通过控制器驱动电机带动光伏水泵运行。
3、光伏水泵系统的控制方式目前光伏水泵系统多采用最大功率点跟踪技术优化太阳能电池与负载之间的匹配，其蓄电池充电控制器主电路采用BUCK软开关型结构，单片机实现PWM 调制变换器占空比，改变充电电流，寻优太阳能电池阵列输出最大功率，而光伏水泵系统对电机的驱动主要采用无位置传感器换相方式，在对机泵最高转速限制、电机过载电流限制、机泵空载电流设定、机泵停机低速限制设定、停机再启动延迟时间设定、故障停机次数限值设定等相关设置则通过智能控制模块系统完成。
二、光伏水泵系统的优化设计1、采用低成本、高精度的MPPT跟踪方法。
现有的MPPT策略中，扰动观察法最成熟。
2、蓄电池配置与蓄电池充电策略优化。
对光伏系统蓄电池的要求为，电池组可以单体电池串并联组成，但并联不宜超过四组，深循环铅酸蓄电池的设计放电深度为80%，浅循环铅酸蓄电池的设计放电深度为50%。
太阳能水泵工作原理
太阳能水泵工作原理
太阳能水泵的工作原理是太阳能电池在光照下将光能转换成电能，并通过控制器把电能转变成机械能，驱动水泵工作。
太阳能电池板在太阳光下被照射后，在光电效应的作用下产生电子流，使太阳能电池的两端产生电压，通过控制器对电压进行变换，使之达到所需的直流电压。
同时将直流电能转换成与之相适应的交流电能。
这种现象叫做光电效应。
光电效应只发生在光照物体上，当光照强度降低时，半导体材料的电阻率随之降低，当光照消失时，电阻率随之恢复正常。
所以光能也可以用来发电。
在光伏发电中，把太阳能电池板做成一个半导体器件，当太阳光照射到太阳能电池板上时，一部分光能被吸收转化为电能；当有电流通过时，就会产生电压和电流。
直流电通过控制器送到动力蓄电池中储存起来；当需要用电时，控制器控制动力蓄电池将储存的直流电变成交流电输出。
在蓄电池中储存的电能就是太阳能电池板转化出来的电能。
它经过逆变装置转换成高频交流电输出，通过控制电路送入交流电机中带动水泵工作。
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太阳能光伏水泵系统组成及工作原理
光伏水泵系统组成及工作原理光伏水泵系统组成及工作原理系统组成及工作原理1．1 光伏水泵系统的结构图由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。
经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。
其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。
1．2 变频器主电路及硬件构成本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。
主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。
主功率器件采用ASIPM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器dsPIC30F2010构成。
外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。
系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。
系统将MPPT 和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便。
1．2．1 DC／DC升压电路简述1．2．1．1主电路选择对于中小功率的光伏水泵来说，光伏阵列电压大都是低压(24v、36v、48V)，对于升压主电路的选择，人们一般选择推挽电路，因为推挽电路变压器原边工作电压就是直流侧输入电压，同时驱动不需隔离，因此比较适合输入电压较低的场合。
但是偏磁问题是制约其应用的一大不利因素，功率管的参数差异和变压器的绕制工艺都有可能使推挽电路工作在一种不稳定状态。
基于诸多因素的考虑，本系统采用了结构新颖的推挽正激电路，此电路拓扑不仅克服了偏磁问题，而且闭环控制也比较容易(二阶系统)。
1．2.l.2推挽正激电路简单分析推挽正激电路如图2所示，由功率管S1及S2，电容C8和变压器T组成，变压器T 原边绕组N1及N2具有相同的匝数，同名端如图2所示。
光伏水泵
光伏水泵系统近年来，随着全球“粮食问题”、“能源问题”的严重性不断提升，逐步被誉为解决有效耕地提高产量和用清洁能源替代化石能源的最为有效的产业整合产品。
成为把光伏产业与农业水利、荒漠治理、生活用水、城市水景等传统产业综合发展的新兴经济模式。
光伏水泵利用来自太阳的持久能源，日出而作，日落而歇，无需人员看管，不需要柴油、不需要电网，可与滴灌、喷灌、渗灌等灌溉设施配套应用，节水节能，可大幅降低使用化石能源电力的投入成本。
是全球“粮食问题”、“能源问题”综合系统解决方案的新能源、新技术应用产品。
一、光伏水泵原理系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。
经过DC／DC升压，和扬水逆变器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。
二、光伏水泵组成“光伏水泵系统”亦称“太阳能光电水泵系统”，其基本原理是利用太阳电池将太阳能直接转换为电能，然后驱动各类电动机带动水泵从深井、江、河、湖、塘等水源提水。
其可用于家庭供水、水处理系统、滴灌、游泳池水循环、池塘进排水、农业灌溉、喷泉景观等。
光伏水泵系统全自动运行，无需人工值守，系统主要由光伏阵列、控制器、扬水逆变器和水泵等组成。
1、光伏阵列太阳能光伏阵列（也叫太阳能电池板）是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。
其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
2、最大功率点跟踪控制器最大功率点跟踪控制器也是整个系统的重要部分。
由于光伏阵列输出特性的非线性，其输出受光照强度、环境温度和负载情况影响，在一定的光照强度和环境下，光伏阵列可以工作在不同的输出电压，但只有在某一输出电压时，光伏电池的输出功率才能达到最大值。
因此在太阳能光伏水泵系统中，要提高系统效率，必须实时检测光伏阵列的输出功率并调整光伏电池的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，满足在不同太阳光照条件下，使太阳能尽量多的转化为电能，使水泵能高效和稳定的工作。
太阳能光伏驱动水泵系统设计与实现
太阳能光伏驱动水泵系统设计与实现一、介绍随着全球能源需求的快速增长，传统化石能源逐渐面临着枯竭的风险。
而太阳能作为一种可再生的清洁能源，正逐渐成为人们的首选。
在许多领域中，太阳能系统已经得到了广泛应用，尤其是在农业领域中，太阳能驱动的水泵系统已经成为供水的主要来源，而且其效率和可靠性已经远远超过了传统的供水方式。
本文将简要介绍太阳能光伏驱动水泵系统设计与实现的方法和原理。
我们将通过对太阳能的光伏发电原理和水泵系统的原理分析，为使用太阳能驱动水泵系统的用户提供设计和构建参考。
二、光伏发电原理光伏（Photovoltaic，简称PV）发电是一种直接将太阳能转换为电能的技术。
光伏发电的核心部件是太阳能电池板，而电池板上由许多结晶硅组成。
当光照到电池板上时，结晶硅吸收太阳辐射并向外释放电子，形成电流，从而完成了光伏发电。
光伏组件通常由多个太阳能电池板组成，而太阳能电池板的数量取决于所需电流的大小。
大多数太阳能电池板的输出电流通常只有几毫安，但是多个太阳能电池板组合在一起可以获得更大的电流输出。
太阳能电池板的输出电压通常在12伏特左右，这意味着需要使用电子元件来更好地控制和调节电流和电压。
三、水泵系统基础原理水泵系统是一种将水从低处抽取到高处的机械装置，其基本原理是利用泵的吸力将水吸入设备，然后通过设备的推力将水送到需要的位置。
水泵系统通常需要涉及到大量的机械、电子元件和控制系统。
而且水泵系统的设计必须满足一定的要求，例如需要满足实际使用要求和使用环境要求，避免过度或者不足的用水量等问题。
四、太阳能光伏驱动水泵系统设计与构建在设计太阳能光伏驱动水泵系统时，需要考虑多个方面的因素，例如：太阳能电池板的选择、电池板与水泵系统之间的连接、水泵系统的选择和控制等。
首先，需要选择适合自己需求的太阳能电池板。
通常情况下，我们可以根据所需电流和电压来选择电池板的数量和类型。
一般来说，一些小型太阳能电池板可以用于满足小型水泵系统的使用需求，而大型电池板可以用于满足大型水泵系统的使用需求。
光伏扬水系统光伏汇流箱原理
光伏扬水系统光伏汇流箱原理
光伏扬水系统是一种利用太阳能发电的水泵系统，它可以将太阳能转化为电能，再将电能用于驱动水泵，将水从低处抽到高处，实现水的输送和储存。
而光伏汇流箱则是光伏扬水系统中的一个重要组成部分，它起到了汇集、分配和保护电能的作用。
光伏汇流箱通常由直流输入端、直流输出端、保险丝、接地线、电流表、电压表、开关等组成。
它的主要作用是将光伏电池板产生的直流电能汇集到一起，然后通过直流输出端输出到电池组中，驱动水泵工作。
同时，汇流箱还可以对电能进行保护，防止因电流过大或电压过高而损坏电池组和水泵。
在光伏扬水系统中，光伏汇流箱的设计和选用非常重要。
首先，汇流箱的输入端需要与光伏电池板的输出端匹配，以确保电能的有效汇集和传输。
其次，汇流箱的输出端需要与电池组的输入端匹配，以确保电能的有效输出和驱动水泵工作。
此外，汇流箱还需要具备良好的防水、防尘、防雷等性能，以保证系统的稳定运行和长期使用。
光伏扬水系统光伏汇流箱是光伏扬水系统中不可或缺的组成部分，它起到了汇集、分配和保护电能的作用。
在设计和选用汇流箱时，需要考虑多方面因素，以确保系统的稳定运行和长期使用。
随着太阳能技术的不断发展和应用，光伏扬水系统将会在未来的水资源利用和环境保护中发挥越来越重要的作用。
太阳能水泵原理
太阳能水泵原理
太阳能水泵原理是利用太阳能光能将其转换为电能，然后通过电能驱动水泵工作。
具体原理如下：
1.光伏发电：太阳能电池板（也称光伏板）将太阳能光线转化
为直流电能。
光伏板由多个太阳能电池单元组成，每个太阳能电池单元都由两层硅材料构成，其中一层注入掺杂物质形成P
型半导体，另一层注入掺杂物质形成N型半导体，形成PN结。
当太阳能光线照射在PN结上时，光子能量会激发电子，从而
产生电流。
2.电能储存：光伏发电产生的直流电能一般需要经过储存装置
进行储存，最常见的是通过充电控制器将电能储存于电池中。
这样可以保证夜间或阴天时仍有足够的电能供水泵使用。
3.电能控制：太阳能水泵系统需要通过电能控制设备进行控制
和调节。
控制器起到调节光伏电池板和水泵之间的直流电能供应的作用，确保水泵能够正常工作。
控制器还会根据太阳能电池板输出的电量，自动调整水泵的工作状态，以提高系统效率。
4.水泵工作：当光伏发电产生的电能被调整为适合水泵工作的
电压后，电能被传输到水泵。
水泵一般采用直流电机，可以将电能转化为机械能，从而驱动水泵运转。
水泵将地下或水源中的水吸入，并通过水管将水提升到所需高度或输送到需要的地方。
总体来说，太阳能水泵利用光伏发电将太阳能转化为电能，并
经过电能储存和控制，最终驱动水泵工作，实现水的提升和输送。
这种系统具有低碳环保、节能高效等优势，可以广泛应用于水利灌溉、农田灌溉、饮用水供应等领域。
一、太阳能光伏交流水泵系统简介交流光伏水泵系统是接将太阳电池
一、太阳能光伏交流水泵系统简介交流光伏水泵系统是接将太阳电池组件发出的直流电输入水泵逆变器进而驱动专用通用的交流水泵抽水的系统。
1.1 交流光伏水泵系统组成交流光伏水泵系统由太阳电池组件、水泵逆变器以及通用交流水泵组成，其示意图如下图所示。
1.2 交流光伏水泵优缺点优点：（1）适用性强：交流系列水泵可以抽污水也可以抽清水，耐酸性也强；（2）易于选型配套：交流系列水泵是通用标准型产品、容易选型、配套；（3）可靠性好：交流水泵过载能力强、使用寿命长；（4）可控性好：可以采用现在流行的变频技术进行调速，更好的保护水泵和最大程度利用太阳电池组件抽水。
缺点：效率较直流水泵系统低：因为它经过一次DC-AC的转换，不可避免的存在一些损耗；二、主要设备介绍2.1 光伏水泵逆变器本公司自主研发、外协生产，经多次试验运行稳定可靠。
VI最大功率点跟踪最大功率点跟踪（MPPT）算法，响应速度快，运行稳定性好，解决了传统MPPT方法在日照强度快速变化时跟踪效果差、运行不稳定甚至造成水锤危害的问题。
采用新型变频技术，保证水泵在日照较差的情况下也可工作，最大限度利用太阳电池阵列功率全数字式控制，具备全自动运行、数据存储以及完善的保护功能，完全可以做到无人值守。
基于开发环保型和经济型光伏产品的设计理念，以蓄水替代蓄电，无蓄电池装置，直接驱动水泵扬水，装置的可靠性高，同时大幅降低的建设和维护成本。
主电路采用智能功率模块，可靠性高，转换效率达97%。
可选配上下水位检测与控制电路产品图片：YC-3700光伏水泵逆变器图片技术参数：我公司自主研发的光伏水泵逆变器技术参数见下表：光伏水泵逆变器技术参数表三、太阳能光伏水泵系统方案2.2 系统配置及参考价格表2 1B系统配置表3系统简介多机系统是指系统中有多台水泵，可以采用单台大功率逆变器驱动多台水泵，也可采用多台功率相匹配的逆变器。
在流量要求大的场合，多机系统的运行具有更大的灵活性。
通过太阳电池阵列及水泵切换控制，日照充足时，所有水泵以MPPT方式运行；日照较弱时，关停部分水泵，太阳电池阵列集中为部分继续运行的水泵供电。
光伏扬水系统光伏汇流箱原理
光伏扬水系统光伏汇流箱原理
光伏扬水系统是一种利用太阳能发电的水泵系统，可将水从低处抽到高处，实现水的输送和储存。
光伏汇流箱是光伏扬水系统中的重要组成部分，其作用是将光伏板产生的直流电能转换为交流电能，然后输送到电网中。
光伏汇流箱由直流断路器、组串保险、直流接触器、汇流排、交流接触器、交流断路器、光伏发电控制器和电能计量表等组成。
当光伏板产生直流电能时，首先通过组串保险和直流断路器进入汇流箱，在汇流箱内通过汇流排汇流，然后进入交流接触器，由交流接触器接通交流断路器，将直流电能转换为交流电能后送入电网中。
光伏汇流箱具有安全可靠、易于维护等优点，同时还能对光伏发电系统进行电能监测和管理。
在光伏扬水系统中，通过光伏汇流箱的设计和使用，可实现光伏能量的高效利用，为水泵系统提供足够的电力供应，从而实现太阳能的充分利用和节能减排的目的。
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光伏水泵原理
光伏水泵原理光伏水泵是利用太阳光能转化为电能，并将其用于驱动水泵，采取清洁能源供水，实现农业灌溉、家庭用水和工业供水等应用的一种能源技术。
光伏水泵通常包括光伏板、控制器、电动机和水泵等组件。
下面将详细介绍光伏水泵的原理。
首先，光伏板是光伏水泵系统的核心部件，其主要功能是将太阳光能转化为直流电能。
光伏板采用光电效应原理实现能量转换，通过阳光照射在光伏板上的光子激发材料内的电子，产生电流。
光伏板往往由多个光伏电池组成，光伏电池是将光能转化为电能的最基本单元。
光伏电池通常采用硅材料制造，通过P-N结构形成电场，光子击中物质时，电子在电场作用下受到力的作用而受到推动，产生电流。
光伏板的输出功率取决于太阳辐射强度、板的面积和效率等因素。
其次，光伏水泵的控制器是系统的智能控制中心，主要负责监控和控制光伏水泵的运行状态。
控制器通常由微处理器、电控组件和输入输出接口等部分组成。
控制器能够自动检测光伏电池板的输出电压和光照强度，判断太阳能资源的可利用程度，并控制电动机和水泵的启动和停止。
当光照强度较高时，系统将自动启动电动机，通过水泵将水抽取到目标地点；而当光照强度下降或夜晚无太阳光照射时，系统将停止电动机的运行，以节省能源和保护设备。
接着，电动机是光伏水泵的动力源，其输出能量来自光伏板所提供的电能。
电动机通常是交流异步电动机或直流无刷电动机。
在光伏水泵系统中，交流异步电动机被广泛应用。
光伏电能通过控制器输入到电动机，经由电动机的转化作用，将电能转化为机械能，从而驱动水泵工作。
电动机的转速和输出功率由光照强度和光伏板的电压控制。
最后，水泵是利用电动机驱动的机械设备，用于将水从水源处抽取或输送到目标地点。
不同种类的水泵有不同的结构和工作原理，例如离心泵、轴流泵和深井泵等。
光伏水泵系统根据实际需求选用合适的水泵，并通过电动机的驱动和控制器的控制来实现水的抽取和输送。
综上所述，光伏水泵是通过光伏板将太阳光能转化为电能，并通过控制器、电动机和水泵等组件实现水的抽取和输送的一种技术。
光伏水泵逆变器
太阳能水泵逆变器1系统介绍1.1 太阳能水泵系统1.1.1 概述由多块太阳能电池组件串/ 并联成光伏阵列，吸收太阳日照辐射能量，将其转化为电能，为系统提供动力电源。
1.1.2 运行原理光伏水泵系统利用光伏发电驱动电机水泵实现扬水，完美解决无电、缺电场合的扬水需求问题。
系统由光伏阵列、逆变器及水泵等部件构成，省却蓄电池等储能装置，可有效降低系统成本，减少对环境的污染。
1.1.3 应用领域太阳能光伏水泵系统，主要由光伏专用水泵逆变器、水泵、太阳能电池阵列组成，广泛适用于生活用水、农业灌溉、沙漠治理、草原畜牧、海岛供水、水处理工程等。
亦可用于市政工程、城市广场、宾馆饭店以及住宅社区等处的景观喷水系统中。
太阳能光伏自动水泵系统中省却掉蓄电池储能装置，以蓄水替代蓄电，直接驱动水泵扬水。
装置的可靠性高、功率大，同时大幅降低系统的建设和维护成本。
光伏水泵逆变器给三相交流电动机驱动,可以从深井或河流 .湖泊抽水注入蓄水箱或水库 ,或者直接连接到灌溉系统 ,喷泉系统等。
根据实际的系统需求和安装条件 ,不同类型的水泵 ,如离心泵、轴流泵、混流泵或深潜泵均可以使用。
1.2 逆变器特性光伏水泵逆变器对系统的运行实施控制和调节，将太阳电池阵列发出的直流电转换为交流电，驱动水泵，并根据日照强度的变化实时地调节输出频率，实现最大功率点跟踪（ MPPT）。
·适用于采用三相异步电机的水泵；·采用动态 VI 最大功率点跟踪和优化正弦波PWM 控制、响应速度快，稳定性好；·全自动运行，可以根据实际系统的情况自由设定水泵调速范围；·主电路采用智能功率模块（IPM 模块），可靠性高，转换效率达98%；·具备完整的电气保护功能，可选配上下水位检测和控制电路，防止溢出和干抽；·市电接入（当没有太阳光时，可接入市电，保证整个系统正常抽水）可选；·防护等级 IP20，使用环境温度： -10~+60℃；·大屏幕液晶显示，触摸屏操作简易，简单易懂。
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光伏水泵系统组成及工作原理
光伏水泵系统组成及工作原理
系统组成及工作原理
1．1 光伏水泵系统的结构图
由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。
经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。
其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。
1．2 变频器主电路及硬件构成
本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。
主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。
主功率器件采用ASIPM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器
dsPIC30F2010构成。
外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。
系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。
系统将MPPT和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便。
1．2．1 DC／DC升压电路简述
1．2．1．1主电路选择
对于中小功率的光伏水泵来说，光伏阵列电压大都是低压(24v、36v、48V)，对于升压主电路的选择，人们一般选择推挽电路，因为推挽电路变压器原边工作电压就是直流侧输入电压，同时驱动不需隔离，因此比较适合输入电压较低的场合。
但是偏磁问题是制约其应用的一大不利因素，功率管的参数差异和变压器的绕制工艺都有可能使推挽电路工作在一种不稳定状态。
基于诸多因素的考虑，本系统采用了结构新颖的推挽正激电路，此电路拓扑不仅克服了偏磁问题，而且闭环控制也比较容易(二阶系统)。
1．2.l.2推挽正激电路简单分析
推挽正激电路如图2所示，由功率管S1及S2，电容C8和变压器T组成，变压器T原边绕组N1及N2具有相同的匝数，同名端如图2所示。
当S1及S2同时关断的时候，电容C8两端电压下正上负，且等于阵列电压，当S1开通，S1、N2和光伏阵列构成回路，N2上正下负，同时C8、N1和S1构成回路，C8放电，N1下正上负，此时的工作相当于两个正激变换器的并联。
同理，当S2开通S1关断时，也相当于两个正激变换器的并联。
经过理论分析，推挽正激电路是一个二阶系统，因此闭环控制简单，同时输出滤波电感和电容大大减小。
1.2.2 dsPIC30F2010简单介绍
Microchip公司通过在16位单片机内巧妙地添加DSP功能，使Microchip的dsPIC30F数字信号控制器(DSC)同时具有单片机(MCU)的控制功能以及数字信号处理器(DSP)的计算能力和数据吞吐能力。
因为它具有的DSP功能，同时具有单片机的体积和价
格，所以本系统采用此芯片作为控制器。
此芯片主要适用于电机控制，如直流无刷电机、单相和三相感应电机及开关磁阻电机；同时也适用于不间断电源(UPS)、逆变器、开关电源和功率因数校正等。
dsPIC30F2010管脚示意如图3所示。
1．2.2．1 主要结构
12KB程序存储器；
512字节SRAM：
1024字节EEPROM；
3个16位定时器；
4个输入捕捉通道；
2个输出比较／标准PWM通道；
6个电机控制PWM通道；
6个10位500kspsSA／D转换器通道。
l 2．2．2 主要特点
A／D采样速度快且多通道可以同时采样；
6个独立／互补／中心对齐／边沿对齐的PWM：
2个可编程的死区；
在噪声环境下5V电源可正常工作；
最低工作电压3V；
A／D采样和PWM同期同步。
2 光伏水泵最大功率点跟踪(MPPT)设计
2．1 常规恒定电压跟踪(CVT)方式的特点与不足
CVT方式可以近似获得太阳电池的最大功率输出，软件上处理比较简单。
但实际上日照强度和温度是时刻变化的，尤其是在西部地区，同一天中的不同时段，温度和日照强度变化都相当大，这些都会引起太阳电池阵列最大功率点电压的偏移，其中尤以温度的变化影响最大。
在这种情况下，采用CVT方式就不能很好地跟踪最大点。
2．2 TMPPT的原理与实现
为克服CVT方式弊端，提出了TMPPT(TrueMaximum Power Point Tracking)概念，其意思是“真正的最大功率跟踪”控制，即保证系统不论在何种日照及温度条件下，始终使太阳电池工作在最大功率点处。
由于逆变器采用恒V／f控制，故水泵电机的转速与其输入电压成正比，因此，调节逆变器的输出电压，就等于调节了负载电机的输出功率。
故本系统采用TMPPT方式使太阳电池尽可能工作在最大功率点处，为负载提供最大的能量。
由太阳电池阵列的特性曲线(见图4)可知，
在最大功率点处，dP／dv=O，在最大功率点的左侧，当dP／dV>O时，P呈增加趋势，dP／dV<O时，P呈减少趋势；但在最大功率点的右侧，当dP／dv>O时，P呈减少趋势，dP／d v<O时，P呈增加趋势。
据此可在实际运行时根据P-V的变化关系确定最大功率点。
图5为TMPPT型最大功率点跟踪控制框图。
系统的输入指令值为0，反馈值为dP ／dV，假定Z3状态为+1，则Usp*指令电压增加，经CVT环节调整，系统的输出电压V跟踪Usp*增加，采样输出电流I，经功率运算环节和功率微分环节，获得dP／dV值，如dP
／dV>0，则Z1为+1，Z2为+1，Z3为+l，Usp*指令电压继续增加。
如dP／dV<O，则Z1为-l，Z2为-1，Z3为-1，Usp*指令电压开始减小。
稳定工作时，系统在最大功率点附近摆动，如果摆动幅度越小，则精度越高。
在具体工作时，为了防止搜索方向的误判断，软件中设置了搜索限幅值，使系统的工作可靠性进一步提高。
由于本系统中采用的ASIPM模块带有电流检测功能，故在硬件设计上可以省去电流检测电路，节约了成本，并进一步优化了外围电路。
3 系统的保护功能设计
1)过流和短路保护功能由于ASIPM的下臂IGBT母线上串有采样电阻，所以通过检测母线电流可以实现保护功能。
当检测电流值超过给定值时，被认为过流或短路，此时下桥臂IGBT门电路被关断，同时输出故障信号，dsPIC检测到此信号时封锁PWM脉冲进一步保护后级电路。
2)欠压保护功能 ASIPM检测下桥臂的控制电源电压，如果电源电压连续低于给定电压1OMs，则下桥臂各相IGBT均被关断，同时输出故障信号，在故障期间，下桥臂三相IGBT的门极均不接受外来信号。
3)过热保护功能 ASIPM内置检测基板温度的热敏电阻，热敏电阻的阻值被直接输出，dsPIC通过检测其阻值可以完成过热保护功能。
以上保护是利用了ASIPM自身带有的功能，无须外加电路，进一步简化了硬件电路设计。
系统除了具有上述保护功能外，还具有光伏水泵系统特有的低频、日照低、打干(自动和手动打干)等保护功能。
对于泵类负载，当转速低于下限值时，光伏阵列所提供的能量绝大部分都转化为损耗，长期低速运行，会引起发热并影响水泵使用寿命，因此，本系统设计了低频保护，对水泵来说，当液面低于水泵进水口时，水泵处于空载状态，若不采取措施，长时间运行则会损坏润滑轴承，而本系统为户外无人值守工作方式，故系统为了增加检测可靠性，采用了自动打干和手动打干两种识别方式，其中，自动打干是根据系统输出功率和电机工作频率来进行判别；手动打干则是通过水位传感器识别当前水位高低来实现的。
由于低频、日照低、打干等功能都是由软件来完成，不须增加硬件电路，故系统结构简单。
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