一种光伏水泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光伏水泵系统，包括由供电系统、光伏逆变器、逻辑开关和水泵电机组成光伏水泵系统，所述供电系统由光伏阵列、市电电网、柴油机和蓄电池充放电模块组成，所述光伏逆变器内设有控制系统，控制系统的输入端分别与市电电网和光伏阵列连接，所述控制系统包括Booster升压模块、断路防雷防反模块、监控显示模块、通讯模块、逻辑切换模块、逻辑互补模块、输出自调节模块和输出调压稳压模块，采用光伏为主要能源的扬水/供水系统，同时也结合油电互补给水泵供电，实现白昼无缝对接、全自动运行、无需人工值守。

Photovoltaic water pump system

The utility model discloses a photovoltaic pump system, including power supply system, PV inverter, logic switch and pump motor composed of photovoltaic pump system, the power supply system consists of a photovoltaic array, power grid, diesel engine and battery charge and discharge modules, the PV inverter is arranged in the control system, the control input of the system with the city electric power grid and connected PV arrays, the control system including Booster module, anti lightning protection circuit breaker voltage monitoring module, display module, communication module, logic switching module, logic control module, self complementary output module and output voltage regulator module, the PV is the main energy of water / water supply system, at the same time according to the oil pump power complementary power supply, realize the day seamless, fully automatic operation, without human duty.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及新能源利用领域，尤其涉及一种光伏水泵系统。
技术介绍
有效水资源的缺失已成为当今全球面临的严峻考验之一，在一些干旱地区和经济不够发达的国家和地区，该问题尤为凸显。阳光，空气和水是大自然赋予生命繁衍生息的基础，然而阳光和水又是一对天生的矛盾体，往往在阳光资源丰富的时期和区域，地表水又是及其缺乏的。太阳能应用技术和光伏发电技术的不断进步带来了光伏水泵行业的发展。光伏水泵已经在灌溉业中崭露头角，并且获得了相当多的发展中国家的青睐。光伏水泵系统的工作原理是利用光伏电池板的电力，通过控制器的功率变换作用，驱动直流电机或交流电机从而带动水泵运行，通常用于农田灌溉，家畜饲养，生活用水以及喷泉景观等不同场合。虽然我国对光伏水泵系统的研究已经取得了初步的进展，但是所开发的光伏水泵系统对太阳能的利用往往难以达到理想的结果。因此，如何提高系统效率，使得太阳能利用效率达到最大化，成为一项具有长期研究价值的课题。
技术实现思路
本技术的所要解决的技术问题是提供一种光伏水泵系统，光伏扬水逆变器对系统的运行实施控制和调节，应用太阳电池阵列发出的电力驱动水泵，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，最大限度地利用太阳能。水泵由电机驱动，从深井或河流中提水应用。基于在太阳能扬水系统中蓄电不如蓄水的设计思路，没有配置蓄电池，从而达到简化系统，降低成本的目的。可有效解决电力缺乏地区人畜饮水困难及灌溉用水不足的问题。光伏水泵系统可广泛应用于“农业灌溉”、“荒漠治理”、“草原牧业”、“城市水景”、“生活用水”、等领域以解决现有技术中导致的上述缺陷。为了实现本技术的目的，本技术提供的一种光伏水泵系统，包括由供电系统、光伏逆变器、逻辑开关和水泵电机组成光伏水泵系统，所述供电系统由光伏阵列、市电电网、柴油机和蓄电池充放电模块组成，所述蓄电池充放电模块带有MPPT功能，蓄电池充放电模块输入端与所述光伏阵列和市电电网均通过光伏逆变器连接，所述光伏逆变器和柴油机的输出端均与逻辑开关连接，逻辑开关另一端与水泵电机连接，所述水泵电机的输入端通过水管连接有水池，水池内设有液位传感器，所述光伏逆变器内设有控制系统，控制系统的输入端分别与市电电网和光伏阵列连接，所述控制系统包括Booster升压模块、断路防雷防反模块、监控显示模块、通讯模块、逻辑切换模块、逻辑互补模块、输出自调节模块和输出调压稳压模块。采用以上技术方案的有益效果在于：本光伏泵水系统采用光伏为主要能源的扬水/供水系统，同时也结合油电互补给水泵供电，实现白昼无缝对接、全自动运行、无需人工值守，本技术采用市电与光伏互补，白天光伏能源为主，扬水、蓄水、尽量满足日用水需求，若农作物需水旺季，可实现市电光伏定时切换，以满足供水需求，柴油机作储备能源，可作电网断电时补充能源，蓄电池能源以提供整套系统监控、照明、逻辑开关等所需能源，蓄电池充放电模块带有MPPT功能，当每日用水需求满足后，余电可以为蓄电池充电，且充电时效较快，光伏水泵逆变器设有控制系统，该系统设计可以承载AC以及DC电输入，可以实现自动切换，互补功能。优选的，所述booster升压模块与光伏阵列连接，booster升压模块为光伏阵列输出直流电升压模块。采用以上技术方案的有益效果在于：所述booster升压模块为光伏阵列输出直流电升压模块，一旦天气等其他原因导致输入电压过低，booster自动将光伏直流提升至光伏逆变器所需输入电压范围。优选的，所述断路防雷防反模块分别与光伏阵列、市电电网、柴油机并联，断路防雷防反模块为输入直流开关组件。采用以上技术方案的有益效果在于：所述断路防雷防反模块为输入直流开关组件，带有防雷击，防正负电反接等功能，为系统安全提供有力保证。优选的，所述监控显示模块输入端通过通讯模块分别与光伏阵列、蓄电池、柴油机、水位传感器和水泵电机连接，输出端通过互联网与外界PC端连接。采用以上技术方案的有益效果在于：所述监控显示模块，实施整套系统各环节的监控作用，该模块能使人清楚的了解到整个系统的运行情况，如每日提水流量，光伏省电量、水泵电机运行状态、蓄电池蓄电状况、消耗市电情况、水池水量、用水需求时间、系统故障自检情况等进行全方位监控，同时通过通讯传输模块将系统监控显示数据传输给监控显示系统，还可将这些信息传输到互联网上供人员查看，管理。优选的，所述逻辑切换模块，逻辑互补模块和输出自调节模块的电源输入端均与蓄电池连接，所述输出自调节模块分别与逻辑切换模块和逻辑互补模块并联，所述光伏阵列输出端通过booster升压模块与逻辑互补模块连接，逻辑互补模块的输出端与逻辑切换模块连接，所述逻辑切换模块内部采用PLC编程控制输出。采用以上技术方案的有益效果在于：逻辑切换模块负责将市电光伏的能源实现自动切换，一旦光伏能源供应完全跟不上，互补模块收集该信息并反馈到切换模板，逻辑切换模块将实现自动切换，其中输出调节式模块为辅助功能，其作用是保护和检测逻辑切换和逻辑互补的功能，使输入光伏水泵逆变器的AC，DC为最佳效果。优选的，所述输出调压稳压模块的输入端和输出端分别与光伏逆变器控制系统的输出端和水泵电机的输入端连接。采用以上技术方案的有益效果在于：当水泵逆变器输出水泵电机所需能量，由水泵电机与控制系统距离较长所导致的的压降较大，其对系统有稳压、调节作用，并且使输出电流波形保持稳定，提高系统扬水效率，延长水泵电机寿命。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为控制系统内部结构图。其中，1-市电电网，2-光伏阵列，3-蓄电池充放电模块，4-光伏逆变器，5-逻辑开关，6-水泵电机，7-柴油机，8-水池，9-booster升压模块，10--断路防雷防反模块，11--监控显示模块，12--通讯模块，13--逻辑切换模块，14--逻辑互补模块，15--输出自调节模块，16--输出调压稳压模块。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细说明。图1和图2出示了本技术的具体实施方式：一种光伏水泵系统，包括由供电系统、光伏逆变器4、逻辑开关5和水泵电机6组成光伏水泵系统，所述供电系统由光伏阵列2、市电电网1、柴油机7和蓄电池充放电模块3组成，所述蓄电池充放电模块3带有MPPT功能，蓄电池充放电模块3输入端与所述光伏阵列2和市电电网1均通过光伏逆变器4连接，所述光伏逆变器4和柴油机7的输出端均与逻辑开关5连接，逻辑开关5另一端与水泵电机6连接，所述水泵电机6的输入端通过水管连接有水池8，水池8内设有液位传感器，所述光伏逆变器4内设有控制系统，控制系统的输入端分别与市电电网1和光伏阵列2连接。所述控制系统包括Booster升压模块9、断路防雷防反模块10、监控显示模块11、通讯模块12、逻辑切换模块13、逻辑互补模块14、输出自调节模块15和输出调压稳压模块16，本光伏泵水系统采用光伏为主要能源的扬水/供水系统，同时也结合油电互补给水泵供电，实现白昼无缝对接、全自动运行、无需人工值守，本技术采用市电与光伏互补，白天光伏能源为主，扬水、蓄水、尽量满足日用水需求，若农作物需水旺季，可实现市电光伏定时切换，以满足供水需求，柴油机7作储备能源，可作电网断电时补充能源，蓄电池能源以提供整套系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏水泵系统，包括由供电系统、光伏逆变器、逻辑开关和水泵电机组成光伏水泵系统，其特征是：所述供电系统由光伏阵列、市电电网、柴油机和蓄电池充放电模块组成，所述蓄电池充放电模块带有MPPT功能，蓄电池充放电模块输入端与所述光伏阵列和市电电网均通过光伏逆变器连接，所述光伏逆变器和柴油机的输出端均与逻辑开关连接，逻辑开关另一端与水泵电机连接，所述水泵电机的输入端通过水管连接有水池，水池内设有液位传感器，所述光伏逆变器内设有控制系统，控制系统的输入端分别与市电电网和光伏阵列连接，所述控制系统包括Booster升压模块、断路防雷防反模块、监控显示模块、通讯模块、逻辑切换模块、逻辑互补模块、输出自调节模块和输出调压稳压模块。

【技术特征摘要】
1.一种光伏水泵系统，包括由供电系统、光伏逆变器、逻辑开关和水泵电机组成光伏水泵系统，其特征是：所述供电系统由光伏阵列、市电电网、柴油机和蓄电池充放电模块组成，所述蓄电池充放电模块带有MPPT功能，蓄电池充放电模块输入端与所述光伏阵列和市电电网均通过光伏逆变器连接，所述光伏逆变器和柴油机的输出端均与逻辑开关连接，逻辑开关另一端与水泵电机连接，所述水泵电机的输入端通过水管连接有水池，水池内设有液位传感器，所述光伏逆变器内设有控制系统，控制系统的输入端分别与市电电网和光伏阵列连接，所述控制系统包括Booster升压模块、断路防雷防反模块、监控显示模块、通讯模块、逻辑切换模块、逻辑互补模块、输出自调节模块和输出调压稳压模块。2.根据权利要求1所述的一种光伏水泵系统，其特征在于：所述Booster升压模块与光伏阵列连接，Booster升压模块为光伏阵列输出直流电升压模块。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新，聂宽，刘东方，万丽华，汤克清，华文，万鑫，方敏，
申请(专利权)人：深圳市艾达新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44