一种太阳能光伏水泵制造技术

本发明专利技术属于太阳能应用技术领域，公开了一种太阳能光伏水泵，包括太阳能电池模块，光伏扬水逆变器和三相交流水泵，底座右侧焊接有推手，底座底部通过螺栓固定有滚轮；底座内部设置有蓄电池，定时限继电器和步进电机，步进电机通过转轴与底座上方的旋转圆盘连接，旋转圆盘底部镶嵌有支撑滚珠，旋转圆盘上方焊接有支架，太阳能电池模块通过螺栓固定在支架上。本发明专利技术可使太阳能电池模块定时转动，精确捕捉太阳位置，可以更好的接受阳光直射，提高工作效率，无需人员看管，可全天候工作，太阳能直接通过逆变器转化为三相电流，供电于泵体，非常简单方便，并且整套设备适用于室外，对外界环境要求低。

A solar photovoltaic pump

The invention belongs to the technical field of solar energy application, discloses a solar photovoltaic pump, including solar photovoltaic pumping module, inverter and three-phase AC pump, the right side of the base is welded with a push, at the bottom of the base through a bolt fixed roller; base is arranged inside the storage battery, time relay and stepper motor, stepper motor connected by rotation the disc shaft and above the base, the bottom is inlaid with a rotating disk support ball, a rotating disk bracket is welded above the solar cell module is fixed on the bracket by a bolt. The invention can make the solar cell module timing rotation, accurately capture the position of the sun, can better accept direct sunlight, improve work efficiency, without staff care, can all-weather work, solar energy directly through the inverter into three-phase current, the power supply to the pump body, is very simple and convenient, and suitable for outdoor equipment, low requirement for the external environment.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光伏水泵
本专利技术属于太阳能应用
，尤其涉及一种太阳能光伏水泵
技术介绍
太阳能光伏水泵系统是直接利用太阳电池光生伏打效应发电,之后通过一系列电力电子、电机、水机等控制及执行环节从而在江河湖泊或深井中实现提水的系统。该系统是光、机、电、控制技术等多学科交叉、结合的体现。随着太阳电池及电力电子技术的不断进步,全球光伏水泵的技术及应用也突飞猛进地在发展。太阳能电池模块为整个光伏水泵系统提供能源，是整个光伏水泵系统的主要组成部分。太阳能电池模块在受到阳光斜射时的光电转换效率低于直射时，现有的太阳能光伏水泵的太阳能电池模块都为固定安装，不可随太阳位置变化而旋转，无法达到最大化的利用效果；而且整体结构偏大，不方便拆装。都省却了蓄电池，当在夜晚或其他光线不充足情况下需要使用时，无法为水泵提供足够的电力，恶劣天气下逆变器容易发生损坏，导致漏电。综上所述，现有技术存在的问题是：现有的太阳能光伏水泵的太阳能电池模块都为固定安装，不可随太阳位置变化而旋转，无法达到最大化的利用效果；而且整体结构偏大，不方便拆装。都省却了蓄电池，当在夜晚或其他光线不充足情况下需要使用时，无法为水泵提供足够的电力，恶劣天气下逆变器容易发生损坏，导致漏电。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种太阳能光伏水泵。本专利技术是这样实现的，一种太阳能光伏水泵，所述太阳能光伏水泵，包括太阳能电池模块，光伏扬水逆变器和三相交流水泵，所述太阳能电池模块设置在底座上，所述底座右侧焊接有推手，所述底座底部通过螺栓固定有滚轮，所述底座内部设置有蓄电池，定时限继电器和步进电机并依次电连接，所述步进电机通过转轴与底座上方的旋转圆盘连接，所述旋转圆盘底部镶嵌有支撑滚珠，所述旋转圆盘上方焊接有支架，所述太阳能电池模块通过螺栓固定在支架上。所述的设备逆变器外壳使用不锈钢材质外镀绝缘材料；所述太阳能电池模块与蓄电池，光伏扬水逆变器和三相交流水泵依次电连接；所述步进电机通过定时限继电器与蓄电池电连接；所述太阳能电池模块与支架为可拆卸分离模式。所述太阳能电池模块上集成有太阳光线角度检测模块；所述太阳光线角度检测模块通过导线连接集成在太阳能电池模块上的信号发射模块；所述信号发射模块通过无线连接镶装在步进电机上的信号接收模块；所述信号接收模块通过导线连接镶装在步进电机上跳频混合信号调整模块；所述跳频混合信号调整模块用于根据太阳光线角度检测模块传输的检测到的太阳光线角度信号，调整步进电机角度，实现阳能电池模块上的太阳能板接收光照最大面积；进一步，所述太阳光线角度检测模块的接收信号模型表示为：r(t)＝x1(t)+x2(t)+…+xn(t)+v(t)其中，xi(t)为时频重叠信号的各个信号分量，各分量信号独立不相关，n为时频重叠信号分量的个数，θki表示对各个信号分量载波相位的调制，fci为载波频率，Aki为第i个信号在k时刻的幅度；所述跳频混合信号调整模块的信号调整方法包括：步骤一，利用含有M个阵元的阵列天线接收来自信号接收模块接收太阳光线角度检测模块传输的信号，对接收信号进行采样，得到采样后的M路离散时域混合信号步骤二，对M路离散时域混合信号进行重叠加窗短时傅里叶变换，得到M个混合信号的时频域矩阵p＝0,1,…,P-1,q＝0,1,…,Nfft-1，其中P表示总的窗数，Nfft表示FFT变换长度；(p，q)表示时频索引，具体的时频值为这里Nfft表示FFT变换的长度，p表示加窗次数，Ts表示采样间隔，fs表示采样频率，C为整数，表示短时傅里叶变换加窗间隔的采样点数，C＜Nfft，且Kc＝Nfft/C为整数，也就是说采用的是重叠加窗的短时傅里叶变换；步骤三，对得到的跳频混合信号时频域矩阵进行预处理；步骤四，利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率；在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即：找出的时刻，用ph表示，对每一段连续取值的ph求中值，用表示第l段相连ph的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；根据估计得到的以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：步骤五，根据步骤四估计得到的归一化混合矩阵列向量估计时频域跳频源信号；步骤六，对不同跳频点之间的时频域跳频源信号进行拼接；估计第l跳对应的个入射角度，用表示第l跳第n个源信号对应的入射角度，的计算公式如下：表示第l跳估计得到的第n个混合矩阵列向量的第m个元素，c表示光速，即vc＝3×108米/秒；判断第l(l＝2，3，…)跳估计的源信号与第一跳估计的源信号之间的对应关系，判断公式如下：其中mn(l)表示第l跳估计的第mn(l)个信号与第一跳估计的第n个信号属于同一个源信号；将不同跳频点估计到的属于同一个源信号的信号拼接在一起，作为最终的时频域源信号估计，用Yn(p,q)表示第n个源信号在时频点(p,q)上的时频域估计值，p＝0,1,2,....,P，q＝0,1,2,...,Nfft-1，即：步骤七，根据源信号时频域估计值，恢复时域跳频源信号；对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…)的频域数据Yn(p,q),q＝0,1,2,…,Nfft-1做Nfft点的IFFT变换，得到p采样时刻对应的时域跳频源信号，用yn(p,qt)(qt＝0,1,2,…,Nfft-1)表示；对上述所有时刻得到的时域跳频源信号yn(p,qt)进行合并处理，得到最终的时域跳频源信号估计，具体公式如下：这里Kc＝Nfft/C，C为短时傅里叶变换加窗间隔的采样点数，Nfft为FFT变换的长度。进一步，对得到的跳频混合信号时频域矩阵进行预处理，包括：第一步，对进行去低能量预处理，即在每一采样时刻p，将幅值小于门限ε的值置0，得到门限ε的设定根据接收信号的平均能量来确定；第二步，找出p时刻(p＝0,1,2,…P-1)非零的时频域数据，用表示，其中表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T，其中进一步，所述太阳光线角度检测模块通过内置的处理模块，对采集的信号进行处理，包括以下步骤：提取太阳光线角度图像信息特征和自适应LBP算子特征；多特征底秩矩阵表示模型；s.t.Xi＝XiAi+Ei,i＝1,…,K其中α是大于0的系数，用来度量噪声和野点带来的误差；等价为以下模型：s.t.Xi＝XiSi+Ei,Ai＝Ji,Ai＝Si,i＝1,…,K对模型分解以及求解，得到子模型；角度图像信息校正，输出定位后的角度图像信息。进一步，提取自适应LBP算子特征算法的具体步骤如下：将输入的太阳光线角度图像信息转换成灰度图像，对图像{grayv(i,j)}像素灰度值求和，再获取平均值：利用总的纹理特征去除背景，计算图像的像素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能光伏水泵，其特征在于，所述太阳能光伏水泵，包括太阳能电池模块；光伏扬水逆变器和三相交流水泵；所述太阳能电池模块设置在底座上；所述底座右侧焊接有推手；所述底座底部通过螺栓固定有滚轮；所述底座内部设置有蓄电池、定时限继电器和步进电机并依次电连接；所述步进电机通过转轴与底座上方的旋转圆盘连接；所述旋转圆盘底部镶嵌有支撑滚珠；所述旋转圆盘上方焊接有支架，所述太阳能电池模块通过螺栓固定在支架上；所述的设备逆变器外壳使用不锈钢材质外镀绝缘材料；所述太阳能电池模块与蓄电池，光伏扬水逆变器和三相交流水泵依次电连接；所述步进电机通过定时限继电器与蓄电池电连接；所述太阳能电池模块与支架为可拆卸分离模式；所述太阳能电池模块上集成有太阳光线角度检测模块；所述太阳光线角度检测模块通过导线连接集成在太阳能电池模块上的信号发射模块；所述信号发射模块通过无线连接镶装在步进电机上的信号接收模块；所述信号接收模块通过导线连接镶装在步进电机上跳频混合信号调整模块；所述跳频混合信号调整模块用于根据太阳光线角度检测模块传输的检测到的太阳光线角度信号，调整步进电机角度，实现阳能电池模块上的太阳能板接收光照最大面积；所述太阳光线角度检测模块的接收信号模型表示为：r(t)＝x1(t)+x2(t)+…+xn(t)+v(t)...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏水泵，其特征在于，所述太阳能光伏水泵，包括太阳能电池模块；光伏扬水逆变器和三相交流水泵；所述太阳能电池模块设置在底座上；所述底座右侧焊接有推手；所述底座底部通过螺栓固定有滚轮；所述底座内部设置有蓄电池、定时限继电器和步进电机并依次电连接；所述步进电机通过转轴与底座上方的旋转圆盘连接；所述旋转圆盘底部镶嵌有支撑滚珠；所述旋转圆盘上方焊接有支架，所述太阳能电池模块通过螺栓固定在支架上；所述的设备逆变器外壳使用不锈钢材质外镀绝缘材料；所述太阳能电池模块与蓄电池，光伏扬水逆变器和三相交流水泵依次电连接；所述步进电机通过定时限继电器与蓄电池电连接；所述太阳能电池模块与支架为可拆卸分离模式；所述太阳能电池模块上集成有太阳光线角度检测模块；所述太阳光线角度检测模块通过导线连接集成在太阳能电池模块上的信号发射模块；所述信号发射模块通过无线连接镶装在步进电机上的信号接收模块；所述信号接收模块通过导线连接镶装在步进电机上跳频混合信号调整模块；所述跳频混合信号调整模块用于根据太阳光线角度检测模块传输的检测到的太阳光线角度信号，调整步进电机角度，实现阳能电池模块上的太阳能板接收光照最大面积；所述太阳光线角度检测模块的接收信号模型表示为：r(t)＝x1(t)+x2(t)+…+xn(t)+v(t)其中，xi(t)为时频重叠信号的各个信号分量，各分量信号独立不相关，n为时频重叠信号分量的个数，θki表示对各个信号分量载波相位的调制，fci为载波频率，Aki为第i个信号在k时刻的幅度；所述跳频混合信号调整模块的信号调整方法包括：步骤一，利用含有M个阵元的阵列天线接收来自信号接收模块接收太阳光线角度检测模块传输的信号，对接收信号进行采样，得到采样后的M路离散时域混合信号步骤二，对M路离散时域混合信号进行重叠加窗短时傅里叶变换，得到M个混合信号的时频域矩阵p＝0,1,…,P-1,q＝0,1,…,Nfft-1，其中P表示总的窗数，Nfft表示FFT变换长度；(p，q)表示时频索引，具体的时频值为这里Nfft表示FFT变换的长度，p表示加窗次数，Ts表示采样间隔，fs表示采样频率，C为整数，表示短时傅里叶变换加窗间隔的采样点数，C＜Nfft，且Kc＝Nfft/C为整数，也就是说采用的是重叠加窗的短时傅里叶变换；步骤三，对得到的跳频混合信号时频域矩阵进行预处理；步骤四，利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率；在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即：找出的时刻，用ph表示，对每一段连续取值的ph求中值，用表示第l段相连ph的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；根据估计得到的以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：步骤五，根据步骤四估计得到的归一化混合矩阵列向量估计时频域跳频源信号；步骤六，对不同跳频点之间的时频域跳频源信号进行拼接；估计第l跳对应的个入射角度，用表示第l跳第n个源信号对应的入射角度，的计算公式如下：表示第l跳估计得到的第n个混合矩阵列向量的第m个元素，c表示光速，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宪民，杨体彬，刘小汉，阚雅树，
申请(专利权)人：朱宪民，
类型：发明
国别省市：江苏,32