【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电力电子控制系统,尤其是光伏驱动控制领域。
技术介绍
光伏水泵系统,是一种独立于电网运行的太阳能电力系统,因其具有与日照强度输出一致,系统安全可靠并且可无人值守的特点,特别适合广大缺水地区和城市自然景观,利用太阳能发电转换为水资源的势能进行应用。光伏水泵系统的运行主要取决于系统控制器的两方面功能,一方面是对光伏系统的最大功率跟踪功能,另一方面是对水泵电机的驱动功能。 传统系统是近似与逆变器的设计,电力电子变换第一级采用直流斩波电路环节进行光伏侧功率输出控制,通过第二级的变频器实现对电机的驱动。由于作用机制上包含光伏最大功率点跟踪控制和电机驱动,控制系统一般归结为光伏驱动系统。 传统光伏水泵系统的结构及性能如下: 光伏水泵系统的功能部分主要由太阳能光伏阵列、变频控制器,三相异步电动机,抽水水泵等四部分组成,常见结构如图所示。 (I)光伏系统: 光伏水泵系统的能量来源于光伏阵列半导体材料的光伏效应。 因光半导体材料内部物理特性,太阳能电池表现出的电源效应,既不是恒压源也不是恒流源,而是非线性直流电源。其输出功率情况不仅受限外界光环境,也与负载情况有关的。因此在不同的温度和光照等环境条件下,需要外界对负载关系进行调整以使太阳能电池能以最大功率输出,即最大功率点跟踪的过程。 (2)三相异步电动机: 光伏水泵一般应用于无人值守的地区,基于系统成本和寿命的原因,负载电机一般选用二相异步电机。 这种类型的电机是一个较为复杂的非线性系统,需要进行一定的转换使电机的控制更加的灵活,而且在光伏水泵系统的应用中还需要 ...
【技术保护点】
一种单级式光伏水泵控制系统,包括逆变变频器(2),其特征在于:所述逆变变频器具有一级电力电子变换,通过所述逆变变频器控制由光伏系统(1)输出的直流电转化以频率f以及对应频率的电压U输出的交流电,实现系统光伏收集能量最大程度的传递给水泵电机(3);所述逆变变频器(2)包括辅助电源(2‑3)、霍尔传感器直流采样电路(2‑4)、直流缓冲电路(2‑1)、驱动信号发生电路和三相逆变桥电路(2‑2),所述驱动信号发生电路包括DSP(2‑5)和驱动电路(2‑6);光伏系统(1)的正负极通过直流缓冲电路(2‑1)连接三相逆变桥电路(2‑2)的直流侧,辅助电源(2‑3)从主电路中取电用于给霍尔传感器直流采样电路(2‑4)、DSP(2‑5)和驱动电路(2‑6)供电;霍尔传感器直流采样电路(2‑4)用于采集光伏系统(1)输出的直流电压信号和直流电流信号,霍尔传感器直流采样电路(2‑4)输出模拟电信号给DSP(2‑5),经DSP(2‑5)处理后输出三相PWM驱动信号,三相PWM驱动信号经驱动电路(2‑6)转换为控制三相逆变桥电路(2‑2)中对应六个开关管的开关控制信号,通过控制开关管的周期、导通时间完成对三相 ...
【技术特征摘要】
1.一种单级式光伏水泵控制系统,包括逆变变频器(2),其特征在于:所述逆变变频器具有一级电力电子变换,通过所述逆变变频器控制由光伏系统(I)输出的直流电转化以频率f以及对应频率的电压U输出的交流电,实现系统光伏收集能量最大程度的传递给水泵电机⑶; 所述逆变变频器(2)包括辅助电源(2-3)、霍尔传感器直流采样电路(2-4)、直流缓冲电路(2-1)、驱动信号发生电路和三相逆变桥电路(2-2),所述驱动信号发生电路包括DSP (2-5)和驱动电路(2-6); 光伏系统(I)的正负极通过直流缓冲电路(2-1)连接三相逆变桥电路(2-2)的直流侦牝辅助电源(2-3)从主电路中取电用于给霍尔传感器直流采样电路(2-4)、DSP(2-5)和驱动电路(2-6)供电;霍尔传感器直流采样电路(2-4)用于采集光伏系统(I)输出的直流电压信号和直流电流信号,霍尔传感器直流采样电路(2-4)输出模拟电信号给DSP(2-5),经DSP (2-5)处理后输出三相PWM驱动信号,三相PWM驱动信号经驱动电路(2_6)转换为控制三相逆变桥电路(2-2)中对应六个开关管的开关控制信号,通过控制开关管的周期、导通时间完成对三相交流电的频率f的控制,实现用于控制水泵电机运行的交流电的输出。2.一种单级式...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁宝,张永明,赵亮,刘群,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
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