【正文】 04水泵SPA4370010臺110005電池板支架鍍鋅+噴塑套113206控制箱防護等級IP65個111507時間控制器SG201個16508電纜4平方毫米 米80米5609電器及其他配件套130010價格（含稅）23030元/套 設備選型 設計擬采用JN25036D型晶體硅太陽電池組件。 l 可驅動傳感器的直流無刷水泵。l 軟啟動，啟動所需功率小。l 有效監(jiān)測水源和蓄水點水位。l 先進的散熱設計，壽命長達10年。產(chǎn)品詳情：l 易于安裝，免維護。 l 帶有全面水泵保護系統(tǒng) 。型號MNESPD120V2MNESPD120V2AMNESPD360V3MNESPD500V4MNESPD720V5MNESPD1KV6額定電壓(VDC)2424364872110工作電壓范圍(V)2042204232444272428890132最大開路電壓(V)444488150150200額定電流(A)55101010額定功率(W)1201203605007201100尺寸(mm)*110*20120*185*100240*185*100重量(kg)12冷卻方式水冷(IP68)風冷(IP52) MNESPD1KV6控制器參數(shù)型號額定電壓(VDC)工作電壓范圍(V)最大開路電壓(V)額定電流(A)額定功率(W)尺寸(mm)重量(kg)MNESPD1KV611090132200101100240*185*1002 ：產(chǎn)品介紹： 光伏水泵是以太陽能為動力的揚水設備由光伏水泵逆變器和水泵組成。主要用于農業(yè)灌溉、荒漠治理、草原牧業(yè)、城市水景、生活用水等領域。光伏水泵利用來自太陽的持久能源，日出而作，日落而歇，無需人工值守，不需要柴油、不需要電網(wǎng)，不需要儲能電池，直接驅動水泵揚水（亦可以蓄水替代蓄電），光伏水泵與滴灌、噴灌、滲灌等灌溉設施配套應用，更能節(jié)水節(jié)能，大幅降低使用化石能源電力的投入成本。其高能密度、全密封結構、使用壽命長、高可靠性及良好的服務為客戶提供了更大的便利。C 50176。工程導線截面（均≥4mm2)選擇如下： 太陽能電池組件至控制系統(tǒng)電源線型號：RRV4mm2；蓄電池至控制器電源線型號：RVV4mm2。所以光伏系統(tǒng)中，電能的控制和變換，即電力電子變換技術占有相當重要的地位。本文的控制提醒分為光伏陣列、MPPT算法控制和直流直流變換器（DC/DC）幾個部分，來保證系統(tǒng)處于最大功率狀態(tài)。 光伏水泵控制系統(tǒng)方案框圖 光伏陣列控制的硬件電路光伏陣列控制就是通過控制器來實時調整光伏電池的工作點，使之始終工作在最大功率點附近，調整光伏電池工作點的任務就是由光伏系統(tǒng)中的電能變換系統(tǒng)來完成，本文的電能變換系統(tǒng)來完成采用直流直流變換系統(tǒng)，由功率變換主電路和控制系統(tǒng)兩部分構成。實現(xiàn)這種變換的電路稱之為直流變換電路或直流斬波電路。典型的直流直流(DC/DC)變換電路有降壓變換器(Buck)、升壓變化器(Boost)、升降壓變換器(BuckBoost)，還有庫克變換器(Cuk)。升壓型直流變換器的工作原理是：當開關S閉合時，因二極管受反偏而將輸入與輸出級隔離，由輸入端向電感供應能量，輸出靠電容儲能維持。對該電路進行穩(wěn)態(tài)分析時，一般假定輸出濾波器足夠大，以確保一個恒定的輸出電壓Uo。連續(xù)導電模式，是指電感電流IL是連續(xù)導電的；不連續(xù)導電模式是指電感電流IL是不連續(xù)的，下面重點介紹連續(xù)導電模式。(b)(c)在穩(wěn)定運行中，電感電壓在一個周期內的積分為零 ()兩邊除以Ts后，整理可得 ()假設電路沒有損耗，輸入功率等于輸出功率，即： ()于是有 ()若忽略所有電路元件的損耗，輸入功率與輸出功率相等，即 ()可得 ()(a)表示變換電路處于連續(xù)導電邊界時的波形。在此邊界條件下電感電流的平均值為 () 光伏陣列控制的硬件電路 (a) UL、IL波形 (b) ton時的等效原理圖 (c) toff的等效原理圖 連續(xù)導電模式的等效原理圖進一步整理從而得到 ()，電感電流與輸入電流時相同的，即iI=iL，從而可以得到連續(xù)導電邊界時的平均輸出電流為 ()在升壓變換電路的大多數(shù)應用場合，均要求U0保持常數(shù)，(b)中。(b)指出，ILB在δ=，即 無刷直流電機控制策略 () 以及IOB在δ=，即 () (a) (b) 連續(xù)/斷續(xù)導電邊界 無刷直流電機控制策略對于無刷直流電機控制來說，電子換相技術尤為重要。 無位置傳感器的無刷直流電機的轉子位置檢測 無位置傳感器的直流無刷電動機控制方法的優(yōu)缺點方法優(yōu)點缺點反電勢過零點檢測法技術成熟，應用廣泛低速時反電勢信號較小，需要進行深度濾波反電勢三次諧波檢測法諧波分量積分檢測，準確度高需要采樣開環(huán)啟動，功率管的開關噪聲影響大續(xù)流二極管導通檢測法適用于檢測二極管中電流較大的降落的情況 控制的難度較大，誤差較大磁鏈估計法有良好的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性，準確度高算法復雜，影響因素多擴展卡爾曼濾波法系統(tǒng)可靠，獲取信息快資金投入大無位置傳感器的直流無刷電動機控制法有多種，分為反電勢過零點檢測法、反電勢三次諧波檢測法、續(xù)流二極管導通檢測法、磁鏈估計法、擴展卡爾曼濾波法等 對比各檢測方法法的優(yōu)、缺點，以及實現(xiàn)的難易程度，并結合本課題的實際情況，本文采用反電勢過零點檢測法。因此無刷直流電機要采取一定的措施進行起動然后才能進入同步換相狀態(tài)。預定位起動方式包含轉子定位、加速和切換三個階段。先要了解電機在哪一項，要轉到哪一項，然后給兩相繞組通電，在電磁力的作用下，讓定、轉子磁動勢方向一致。電角度，產(chǎn)生某一方向較大的初始電磁轉矩。當轉子定位后，根據(jù)轉向要求，繼續(xù)改變換相邏輯以及提高變化頻率，并通過PWM控制逐漸提高電機母線電壓，轉子轉速逐漸提高。電機轉速和反電動勢信號達到足夠的值時，切換到自同步運行狀態(tài)。 無刷直流電機啟動的預定位起動方式 無刷直流電機的 PWM 控制策略無刷直流電機的PWM控制一般采用PWM信號與換相邏輯相結合的控制方式。為提高電壓利用率，減小誤差，本文決定采用受限單極性PWM控制調制中的上橋臂PWM調制方式。B通過 V4然后V4通向電源，A、B相電壓為橋臂電壓U。電流從V4到A再到B相繞組，B相繞組再流經(jīng)VD2，最后回到V4，此時A、B相的電壓為零。 第四章 光伏水泵系統(tǒng)的仿真 (a) (b) PWM 調制時的電流回路第四章 光伏水泵系統(tǒng)的仿真 為了驗證理論與實際的一致性，也為了驗證光伏水泵系統(tǒng)的選型是否成功，我們必須對光伏水泵系統(tǒng)進行仿真。Rs/ΩRsh/ΩnId0/μACt/(mA/K) 1000W/m2，： 太陽能光伏陣列的仿真 光照強度改變時光伏電池的電壓電流特性曲線，不同光照強度下輸出電流與輸出電壓，還有輸出功率與輸出電壓的關系。日照強度越大，輸出功率越高，當輸出電壓在18V左右的時候，輸出功率最大。接下來討論溫度變化時，光伏陣列的輸出電壓，輸出電流和輸出功率的變化情況。 光伏電池輸出電壓電流特性曲線 光伏電池功率電壓特性曲線 ，在光照強度保持不變時，溫度升高太陽能光伏電池的輸出電壓降低，但其輸出電流卻增加。輸出電流的變化從圖中看得不明顯，所以特別列出對應溫度時的輸出電流：溫度(176。15V25V時，曲線圖的輸出電流值大幅度的下降。課件太陽電池是一種非線性電源。如果不能根據(jù)實際情況對光伏系統(tǒng)進行及時調整光伏陣列就難以達到最佳工作點，會浪費大量的資源。擾動觀察法的光伏陣列最大功率點跟蹤(MPPT)的整個系統(tǒng)包括：光伏模塊、MPPT模塊、PWM模塊和降壓轉換器 (Buck Converter)模塊。功率增加，搜索方向不變；功率減小，搜索方向相反。比較前一個和當前的功率值來判斷下一步的走向，計算出用于產(chǎn)生PWM的控制信號。DCDC變換器是通過控制電壓的方法將不控的直流輸入變?yōu)榭煽氐闹绷鬏敵龅囊环N變換電路。假設溫度為25℃，溫度不變，改變光照強度。 ，光伏陣列都能快速跟蹤到最大功率點，并穩(wěn)定在最大功率點附近，光伏電池的輸出功率與光照強度呈正相關的關系。從以上仿真結果可以看出，在光照強度突然增加后，系統(tǒng)檢測到光伏陣列端電壓的突變，采取變步長控制，迅速減輕負載，很快將光伏陣列的端電壓重新建立，快速穩(wěn)定于新的最大功率點；在光照強度突然降低后，系統(tǒng)通過變步長控制，減小輸出，使系統(tǒng)快速穩(wěn)定于新的最大功率點，實現(xiàn)了自主尋優(yōu)。，光伏陣列也能快速跟蹤到最大功率點并保持穩(wěn)定。溫度改變時，光伏陣列的輸出電壓的有小幅度的變動。但是只能在陣列最大功率點附近振蕩運行，導致部分功率損失。如果步長大了，部分功率損失會嚴重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在外界條件變化緩慢情況下，光伏系統(tǒng)通過擾動觀察法控制，可以迅速尋取系統(tǒng)新的最大功率點，并穩(wěn)定運行于此點。在追蹤過程中，在光照和溫度變化的情況下，系統(tǒng)仍能穩(wěn)定、快速的跟蹤最大功率點，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能較好。此外，還對每個部分的原理圖、公式、電流圖、曲線圖、仿真圖做了認真的處理。有待完善的問題：1. 本文沒有詳細介紹蓄電池及其工作原理，蓄電池對陰天及黑夜的作用沒有介紹 ，各地的環(huán)境條件不盡相同。，還需要多多完善。 對未來的展望雖然目前中國光伏產(chǎn)業(yè)情況并不樂觀。但是只要熬過這最為關鍵的幾年，轉機就會到來。相信將來的光伏水泵必定能得到大范圍的應用，也希望將來中國的光伏產(chǎn)業(yè)走