具有光伏揚(yáng)水系統(tǒng)控制功能的變頻器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有光伏揚(yáng)水系統(tǒng)控制功能的變頻器，其特征在于：所述的變頻器由主電路和控制電路組成，主電路采用三相橋式逆變電路，主電路的輸入端通過AC/DC整流器連接光伏陣列的輸出端，主電路的輸出端連接水泵，控制電路選用DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器為控制器，DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端連接與主電路輸入端連接的電流采樣電路和直流電壓、與主電路輸出端連接的電流采樣電路，DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端連接主電路。本實(shí)用新型利用DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器能夠快速處理的能力，將cvt、tmppt和svpwm合為一體，把通用變頻器和具有光伏水泵功能的變頻調(diào)速裝置作為一個(gè)整體設(shè)計(jì)。
【專利說明】具有光伏揚(yáng)水系統(tǒng)控制功能的變頻器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變頻器系統(tǒng)，特別是一種具有光伏揚(yáng)水系統(tǒng)控制功能的變頻器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國面臨著嚴(yán)峻的能源問題，新能源利用成為熱點(diǎn)課題，而作為潔凈的光能得到了廣泛關(guān)注與應(yīng)用。光伏水泵的開發(fā)與使用是光能有效利用的一種方式。但是光伏水泵系統(tǒng)的使用面臨一些問題，主要是太陽電池造價(jià)昂貴，電池轉(zhuǎn)換的效率較低，提高系統(tǒng)效率是研究工作的重點(diǎn)。采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)光伏水泵可使系統(tǒng)效率得到提高，并改善水泵的啟動(dòng)性能，但直流電動(dòng)機(jī)造價(jià)較貴，維護(hù)困難，難以在光伏水泵系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。交流電動(dòng)機(jī)具有可靠、簡單、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。然而，目前市場上所售的多為普通通用變頻器，若直接把其用于光伏水泵系統(tǒng)中，不能很好地實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能，同時(shí)也不具備太陽電池的最大功率點(diǎn)跟蹤功能，造成太陽能電池容量和通用變頻器內(nèi)部資源的巨大浪費(fèi)。
[0003]由于我國西北地區(qū)海洋濕潤氣團(tuán)較難到達(dá)，光照資源非常豐富，全年輻射總量比同緯度的東北和華北地區(qū)高出10%，也比長江中下游地區(qū)高出30%，從世界范圍來看，也屬于光照資源最充沛的地區(qū)之一。綜上所述，具有光伏水泵控制的通用變頻器系統(tǒng)在西部廣大地區(qū)有良好的規(guī)模應(yīng)用條件。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是要提供一種具有光伏揚(yáng)水系統(tǒng)控制功能的變頻器。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是按照以下技術(shù)方案實(shí)施的:
[0006]一種具有光伏揚(yáng)水系統(tǒng)控制功能的變頻器，所述的變頻器由主電路和控制電路組成，主電路采用三相橋式逆變電路，主電路的輸入端通過AC/DC整流器連接光伏陣列的輸出端，主電路的輸出端連接水泵，控制電路選用DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器為控制器，DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端連接與主電路輸入端連接的電流采樣電路和直流電壓、與主電路輸出端連接的電流采樣電路，DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端連接主電路。
[0007]進(jìn)一步，DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端還設(shè)置陣列母線電壓檢測和母線短路電流檢測、兩相交流電流檢測以及水位打干檢測電路。
[0008]更進(jìn)一步，所述主電路的主功率器件采用智能功率模塊。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器能夠快速處理的能力，將cvt、tmppt和svpwm合為一體，把通用變頻器和具有光伏水泵功能的變頻調(diào)速裝置作為一個(gè)整體設(shè)計(jì)。運(yùn)用空間矢量svpwm算法對光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)行控制，保證在光伏陣列電壓大范圍變化條件下，變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)始終滿足恒磁通調(diào)速控制運(yùn)行條件。同時(shí)利用tmppt技術(shù)優(yōu)化光伏陣列與負(fù)載之間的匹配,使機(jī)-泵負(fù)載始終工作在光伏陣列的最大功率點(diǎn)處，經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行證明系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型一種具有光伏水泵控制功能的通用變頻器最大功率跟蹤圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，在此實(shí)用新型的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本實(shí)用新型，但并不作為對本實(shí)用新型的限定。
[0013]如圖1所示的具有光伏揚(yáng)水系統(tǒng)控制功能的變頻器，所述的變頻器由主電路和控制電路組成,主電路采用三相橋式逆變電路,主電路的輸入端通過AC/DC整流器連接光伏陣列的輸出端，主電路的輸出端連接水泵，控制電路選用DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器為控制器，DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端連接與主電路輸入端連接的電流采樣電路和直流電壓、與主電路輸出端連接的電流采樣電路，DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端連接主電路。
[0014]進(jìn)一步，DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端還設(shè)置陣列母線電壓檢測和母線短路電流檢測、兩相交流電流檢測以及水位打干檢測電路。
[0015]更進(jìn)一步，所述主電路的主功率器件采用智能功率模塊。
[0016]如圖2所不,本實(shí)用新型系統(tǒng)最大功率跟蹤圖如圖2所不。當(dāng)指令電壓usp*在最大功率點(diǎn)的左側(cè)時(shí)，增大指令電壓usp*,功率增加,減小指令電壓usp*,功率減?。划?dāng)指令電壓usp*在最大功率點(diǎn)的右側(cè)時(shí),增大指令電壓usp*，功率減小，減小指令電壓usp*，功率增加；因此首先通過給指令電壓usp*—個(gè)擾動(dòng)量，根據(jù)dp符號(hào)判斷usp*當(dāng)前的位置，即在最大功率點(diǎn)的左側(cè)還是右側(cè)，然后再按照功率增加的方向，調(diào)節(jié)指令電壓usp*的值。
[0017]本實(shí)用新型利用DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器能夠快速處理的能力，將cvt、tmppt和svpwm合為一體，把通用變頻器和具有光伏水泵功能的變頻調(diào)速裝置作為一個(gè)整體設(shè)計(jì)。運(yùn)用空間矢量svpwm算法對光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)行控制，保證在光伏陣列電壓大范圍變化條件下，變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)始終滿足恒磁通調(diào)速控制運(yùn)行條件。同時(shí)利用tmppt技術(shù)優(yōu)化光伏陣列與負(fù)載之間的匹配，使機(jī)-泵負(fù)載始終工作在光伏陣列的最大功率點(diǎn)處，經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行證明系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
[0018]本實(shí)用新型的技術(shù)方案不限于上述具體實(shí)施例的限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有光伏揚(yáng)水系統(tǒng)控制功能的變頻器，其特征在于:所述的變頻器由主電路和控制電路組成，主電路采用三相橋式逆變電路，主電路的輸入端通過AC/DC整流器連接光伏陣列的輸出端，主電路的輸出端連接水泵，控制電路選用DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器為控制器，DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端連接與主電路輸入端連接的電流采樣電路和直流電壓、與主電路輸出端連接的電流采樣電路，DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端連接主電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有光伏揚(yáng)水系統(tǒng)控制功能的變頻器，其特征在于:DSPIC30F6010數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端還設(shè)置陣列母線電壓檢測和母線短路電流檢測、兩相交流電流檢測以及水位打干檢測電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有光伏揚(yáng)水系統(tǒng)控制功能的變頻器，其特征在于:所述主電路的主功率器件采用智能功率模塊。
【文檔編號(hào)】H02P27/08GK203377793SQ201320430600
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】于杰, 郭彬 申請人:孟州卓倫光電科技有限公司