太阳能泵系统和用于控制太阳能泵系统的方法技术方案

公开了一种太阳能泵系统。该太阳能泵系统包括被配置为从太阳光生成DC电力的太阳能模块、水泵、被配置为将DC电力转换成AC电力以便驱动水泵的逆变器以及被配置为生成用于控制AC电力的输出频率的控制信号的控制器。所述控制器将DC链路电压与第一参考电平进行比较，如果DC链路电压大于第一参考电平则调整AC电力的输出频率，并且如果DC链路电压小于第一参考电平则确定输出频率以防止DC链路电压等于或小于第二参考电平。

【技术实现步骤摘要】
太阳能泵系统和用于控制太阳能泵系统的方法
本专利技术涉及太阳能泵系统和控制该太阳能泵系统的方法。
技术介绍
太阳能泵系统指的是一种通过逆变器使用由太阳能模块生成的能量来驱动泵并生成和供应淡水的系统。此类太阳能泵系统可以最有效地供应水和电。该太阳能泵系统被用于在其中供水基础设施不足的地区中供应饮用水或农业用水或海水淡化水。此外，太阳能泵系统被认为是一种用于在其中难以供应电力的偏远地区中泵送和供应地下水而无需供应额外能量以解决偏远地区中的水和电力短缺问题的最佳系统。在2004年印度政府准许了50,000个太阳能泵的安装，用于灌溉水和饮用水供应，并且已经增加了太阳能泵的数目直到现在。同时，在用于使用太阳光生成电力的太阳能逆变器中的一种重要的控制方法是最大功率点跟踪(MPPT)控制方法。太阳能逆变器总是通过用于跟踪太阳能电池的最大功率生成点的MPPT控制来生成最大功率。MPPT控制方法的基本控制方法是爬山法。在此方法中，将占空比改变预定的位移(displacement)以找到最大功率点。在爬山法中，控制器是简单的，但是当太阳辐射的量快速变化时最大功率点估计速度是低的。MPPT控制方法的最一般的控制方法是扰动观察法。在此方法中，根据电压的增大或减小来测量功率变化以在最大功率点处执行操作。然而，在此方法中，当光的量为低时，控制特性可能变差。同时，在MPPT控制方法的增量电导法中，使用了当负载的阻抗等于太阳能电池的阻抗时太阳能电池输出最大值的特性。增量电导法在跟踪性能方面是优秀的但是需要许多复杂的操作。图1是示出常规太阳能泵系统的配置的示意图。在常规太阳能泵系统中，用于控制逆变器100的控制器200接收逆变器100的输入电流和输出电流，并且逆变器100使用传感器来检测电压和电流以执行MPPT控制。常规太阳能泵系统应该精确地检测电压和电流。然而，当检测精度增加时，在太阳能泵系统中所设置的传感器的价格也增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于使用逆变器的DC链路电压而不使用额外的传感器来跟踪最大功率的太阳能泵系统和控制该太阳能泵系统的方法。可以通过提供一种太阳能泵系统来实现本专利技术的目的，该太阳能泵系统包括被配置为从太阳光生成DC电力的太阳能模块、水泵、被连接在太阳能模块与水泵之间以将DC电力转换成AC电力以便驱动水泵的逆变器、以及被配置为生成用于控制AC电力的输出频率使得DC电力的DC链路电压被恒定地维持的控制信号的控制器，其中控制器将DC链路电压与第一参考电平进行比较，如果DC链路电压大于第一参考电平则调整AC电力的输出频率，并且如果DC链路电压小于第一参考电平则确定输出频率以防止DC链路电压等于或小于第二参考电平。在本专利技术的另一方面，本文提供了一种用于控制太阳能泵系统的方法，太阳能泵系统用于对用于将从太阳能模块接收到的DC电力转换成AC电力的逆变器进行控制，该方法包括将DC链路电压与第一参考电平进行比较，如果DC链路电压大于第一参考电平则调整AC电力的输出频率，并且如果DC链路电压小于第一参考电平则确定输出频率以防止DC链路电压等于或小于第二参考电平。附图说明图1是示出常规太阳能泵系统的配置的示意图。图2是示出根据本专利技术实施例的太阳能泵系统的示意图。图3是示出根据本专利技术实施例的控制太阳能泵系统的方法的流程图。图4是详细地示出图3的步骤S36的流程图。具体实施方式为了提供对本专利技术的配置和效果的完全理解，将参照附图来描述本专利技术的优选实施例。然而，本专利技术不限于下面的实施例而可以被进行各种修改。给出本实施例的描述使得本专利技术的公开将是透彻且完整的，并且将向本领域技术人员完全传达本专利技术的范围。在附图中，为了描述的方面，元件的尺寸可以大于其实际尺寸，并且元件的比例可以被放大或缩小。在其中部件被“连接”或“耦合”至另一部件的情况下，部件可以被直接或经由中介部件(interposingcomponent)相互连接或耦合。在其中部件被“直接连接或耦合”至另一部件的情况下，将理解的是不存在中介部件。描述元件之间关系的诸如“在之间”或“直接在之间”的其他表达可以被类似地理解。将理解的是，尽管术语第一、第二等在本文中可以被用于描述各种元件，但这些元件不应该受限于这些术语。这些术语仅被用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本专利技术的范围情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。除非上下文清楚地指明，否则单数表达可以包括复数表达。将进一步理解的是术语“包括”和/或“具有”当被用在本说明书中时说明所述的特征、整体(interger)、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在。除非另有说明，否则本专利技术的实施例中所使用的术语具有与由本专利技术所属
的普通技术人员一般理解的含义相同的含义。在下文中，将参照附图详细地描述本专利技术的优选实施例。图2是示出根据本专利技术实施例的太阳能泵系统的示意图。如图2所示，根据本专利技术实施例的太阳能泵系统可以包括太阳能模块2、电磁兼容性(EMC)滤波器3和熔断器4。太阳能模块2可以从太阳光生成电力。EMC滤波器3可以将从太阳能模块2接收到的电力中所生成的电磁干扰最小化并且防止由于此类电磁干扰引起的损坏，从而保护频率。熔断器4可以阻断过大电流。然而，EMC滤波器3和熔断器4仅是示例性的，并且可以提供用于消除从太阳能模块2接收到的电力中所生成的噪声的各种部件。可以通过EMC滤波器3和熔断器4将从其消除噪声的DC电压供应给逆变器设备5。逆变器设备5的DC链路电容器51可以从太阳能模块2通过EMC滤波器3和熔断器4来接收DC电压。DC链路电容器51可以将DC电压转换成DC链路电压。已转换的DC链路电压可以被供应给控制器1。控制器1可以基于DC链路电压生成开关信号并且将所生成的开关信号供应给逆变器52。开关信号可以控制逆变器52的开关元件的开关。也就是说，可以通过由控制器1提供的开关信号来控制AC电力的输出频率，下面将对其进行描述。开关信号是控制信号，例如，PWM信号。当改变PWM信号的占空比时，可以改变逆变器52的接通时间(ONtime)或接通周期(ONperiod)并且因此可以改变从逆变器52输出的AC电力的输出频率。可以响应于从控制器1接收到的开关信号而开关逆变器52以将DC电力转换成AC电力。可以通过太阳辐射的量来改变逆变器设备5的DC链路电压中的变化。例如，如果DC链路电压是充足的则可以减小DC链路电压中的变化，并且如果DC链路电压是不足的则可以增大DC链路电压中的变化。可以通过从逆变器设备5的逆变器52输出的AC电力来驱动水泵6。可以将由水泵泵送的水存储在水箱7中。在水箱7中存储的水可以被用作饮用水、工业用水、农业用水、畜牧用水等。在本专利技术的一个实施例中，太阳能泵系统可以进一步包括用于检测逆变器设备5的DC链路电容器51的DC链路电压的电压传感器53和用于检测逆变器52的输出电流的电流传感器。如果遇到快速频率变化，水泵6可能出故障。为了防止故障，根据本专利技术实施例的控制方法，如果DC链路电压是充足的则可以稳定地减小或增大频率，并且如果DC链路电压是不足的(即，如果DC链路电压是等于或小于预定的参考电压)则可以快速地减小频率。DC链路电压是充足的可以意味着DC链路电压等于或大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能泵系统，包括：被配置为从太阳光生成DC电力的太阳能模块；水泵；逆变器，其被连接在所述太阳能模块与所述水泵之间以将所述DC电力转换成AC电力以便驱动所述水泵；以及控制器，其被配置为生成用于控制所述AC电力的输出频率使得所述DC电力的DC链路电压被恒定地维持的控制信号，其中，所述控制器：将所述DC链路电压与第一参考电平进行比较，如果所述DC链路电压大于所述第一参考电平，则调整所述AC电力的输出频率，并且如果所述DC链路电压小于所述第一参考电平，则确定所述输出频率以防止所述DC链路电压等于或小于第二参考电平。

【技术特征摘要】
2016.12.14 KR 10-2016-01701281.一种太阳能泵系统，包括：被配置为从太阳光生成DC电力的太阳能模块；水泵；逆变器，其被连接在所述太阳能模块与所述水泵之间以将所述DC电力转换成AC电力以便驱动所述水泵；以及控制器，其被配置为生成用于控制所述AC电力的输出频率使得所述DC电力的DC链路电压被恒定地维持的控制信号，其中，所述控制器：将所述DC链路电压与第一参考电平进行比较，如果所述DC链路电压大于所述第一参考电平，则调整所述AC电力的输出频率，并且如果所述DC链路电压小于所述第一参考电平，则确定所述输出频率以防止所述DC链路电压等于或小于第二参考电平。2.根据权利要求1所述的太阳能泵系统，其中，如果所述DC链路电压大于所述第一参考电平，则所述控制器检查所述DC链路电压是否被减小，并且如果所述DC链路电压被减小，则所述控制器减小所述AC电力的输出频率。3.根据权利要求1所述的太阳能泵系统，其中，如果所述DC链路电压是稳定的或增大的，则所述控制器增大所述AC电力的输出频率。4.根据权利要求1所述的太阳能泵系统，其中，如果所述DC链路电压小于所述第一参考电平，则所述控制器检查是否发生了电力故障，并且如果没有发生电力故障，则所述控制器将预定的频率指令确定为输出频率。5.根据权利要求4所述的太阳能泵系统，其中，如果发生了电力故障，则所述控制器基于所述预定的频率指令、转差频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：裵埰奉，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR