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发布时间:2021-11-12 20:25:38
运作过程:
利用太阳电池发出的电力,通过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异步电机或高速开关磁阻电机带动水泵,将水从地表深处提至地面供农田灌溉或人畜饮用。
直流无刷太阳能水泵(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。
优点:无刷直流电机已标准化,有专门的厂家大批生产,成本比较低,。
“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。它具有无噪声、全自动(日出而作,日落而停)、高可靠、供水量与蒸发量适配性好(“天大旱,它大干”)等许多优点。联合国国际开发署(UNDP)、世界***(WB)、亚太经社会(ESCAP)等国际先后充分肯定了它的***性与合理性,目前在这些国际***的支持下,全世界已有数万台不同规格的光伏水泵在不同地区和***运行,特别是在亚、非、拉及中东等发展中***,已为许多贫困地区的人民带来相当可观的经济效益,加速了这些地区的脱贫步伐。由于光伏水泵系统从技术上说是一个比较典型的“光、机、电一体化”系统,它涉及太阳能的、变换及电力电子、电机、水机、计算机控制等多个学科的,因此已被许多***列为优先发展的高新技术和进一步发展的方向,中东、非洲有不少***更是期望依藉太阳能水泵及省水微灌、现代化农业等新技术在地下水资源比较充裕的干旱地区把家园改造为绿洲。
通过对光伏水泵系统功率输出特点的分析,找到影响功率输出的影响因素,通过进一步对光伏输出I-V 曲线和P-U 曲线分析,提出了一种对功率点跟踪(MPPT) 扰动观察法的优化算法和实现方法,解决了MPPT 扰动观察法在功率点附近震荡的问题。光伏组件是光伏水泵系统的能量来源,光伏组件的输出功率受外部环境影响较大,如光照强度、温度变化等;即使在外部环境参数稳定时,其输出功率还会受所连接的负载的影响,研究表明,只有当连接的负载为某一恒定值时,即所谓的阻抗匹配,光伏组件输出功率才达到值,此时光伏组件所输出的功率为功率点。
为了发挥光伏组件的效率,在外部环境和负载变化的情况下使光伏组件仍保持功率的输出,就需要不断调节光伏组件的工作电压,使其输出功率化,这个功率调节过程被称为功率点跟踪(MPPT)。通过对这些曲线分析可知,除了在 Pa、Pb、Pc 点阻抗达到了阻抗匹配外,其他点都未能实现阻抗匹配,即输出功率未达到点,这说明采用光伏组件直接与水泵电机耦合会导致系统功率不能充分发挥,即总效率欠佳。因此,若想充分发挥光伏组件的效率,化提高瞬时功率,就需对功率点进行跟踪。
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