太陽能抽水灌溉的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能抽水灌溉機(jī)，它解決了現(xiàn)有技術(shù)能耗大、成本高等問題，其特征在于：采用太陽能板列陣（1）吸收日照輻射能量轉(zhuǎn)化為電能來提供電源，抽水泵（3）的進(jìn)水管插入低凹水源（5）內(nèi)，其出水管與高位水箱（4）相連，并在抽水泵（3）的出水管上安裝著灌溉控制閥，智能集成控制柜（2）的控制端通過導(dǎo)線連接灌溉控制閥，對抽水泵電機(jī)進(jìn)行控制。不僅結(jié)構(gòu)科學(xué)、安裝方便，而且無需人員看管、維護(hù)工作量幾乎為零，集經(jīng)濟(jì)性、可靠性和環(huán)保效益為一體，為農(nóng)業(yè)灌溉提供了一種理想的綠色能源高科技產(chǎn)品。
【專利說明】 太陽能抽水灌溉機(jī)
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實用新型屬于太陽能機(jī)電一體化設(shè)備，尤其是涉及到一種太陽能抽水灌溉機(jī)。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004]農(nóng)業(yè)灌溉的水泵功率較大，需要提供電力資源，通常情況下我國廣大農(nóng)村需要灌溉的地域距離農(nóng)電網(wǎng)較遠(yuǎn)，需要搭架專線，不僅麻煩，而且還消耗大量的電力資源，因此人們開始使用太陽能發(fā)電來抽水。隨著農(nóng)業(yè)耕地的減少、荒漠面積的不斷擴(kuò)大，極端干旱氣候?qū)Z食產(chǎn)量的影響，解決水的供給成為諸多糧食農(nóng)業(yè)問題的根源。大型太陽能光伏水泵系統(tǒng)，經(jīng)過多年的發(fā)展與應(yīng)用，已經(jīng)開展了“農(nóng)業(yè)灌溉”、“荒漠治理”、“草原牧業(yè)”、“沙化治理”、“海水淡化”、“城市水景”、“生活用水”等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。目前采用太陽能發(fā)電抽水的方法都是使用太陽能蓄電池來進(jìn)行，由于蓄電池蓄電成本較高，且經(jīng)過幾年要換一次蓄電池。而開發(fā)利用隨處可取、取之不盡、用之不竭的太陽能實現(xiàn)高可靠性和可穩(wěn)定性的供水將是農(nóng)業(yè)灌溉發(fā)展方向。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是為人們提供一種無需人員看管、維護(hù)工作量幾乎為零的集經(jīng)濟(jì)性、可靠性和環(huán)保效益為一體的太陽能抽水灌溉機(jī)。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案是:它包括電源、電機(jī)和抽水泵等部分，所述電源是由太陽能板列陣吸收日照輻射能量轉(zhuǎn)化為電能來提供，抽水泵的進(jìn)水管插入低凹水源內(nèi)，其出水管與高位水箱相連，并在抽水泵的出水管上安裝著灌溉控制閥，智能集成控制柜的控制端通過導(dǎo)線連接灌溉控制閥，對抽水泵電機(jī)進(jìn)行控制。所述智能集成控制柜的控制系統(tǒng)是由雙管Buck-Boost電路、模擬信號調(diào)理電路、MOS管驅(qū)動電路、負(fù)載管理電路和LPC1313微控器構(gòu)成，雙管Buck-Boost電路負(fù)責(zé)將太陽能面板輸入的電能進(jìn)行電壓或電流轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成適合電池充電的電壓或電流，模擬信號調(diào)理電路對各種電壓或電流信號進(jìn)行增益變換，并進(jìn)行濾波，使之適合LPC1313微控器內(nèi)部ADC采集，MOS管驅(qū)動電路用來驅(qū)動雙管Buck-Boost電路中的N溝道MOS管，負(fù)載管理電路對負(fù)載的工作模式進(jìn)行控制，并對負(fù)載進(jìn)行過流、短路保護(hù)，LPC1313微控器是整個系統(tǒng)的核心，用來實現(xiàn)MPPT算法與電池管理算法，并對負(fù)載進(jìn)行管理。
[0008]本實用新型的有益效果是:光伏發(fā)電系統(tǒng)全自動運行，無須人工值守；并且以蓄水替代蓄電，無蓄電池裝置，直接驅(qū)動水泵，裝置的可靠性高、使用壽命長，同時大幅降低系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)成本；控制器內(nèi)部帶有MPPT系統(tǒng)，對太陽能板的最大功率進(jìn)行跟蹤，提高了太陽能板的輸出功率，全天工作，自太陽出來一直工作到太陽下山，大大提高了光伏水泵的有效工作時間自動適應(yīng)天氣陰晴變化，有效的避免了傳統(tǒng)水泵突然陰天時系統(tǒng)會停機(jī)的現(xiàn)象，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)。
[0009]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)方框示意圖；
[0011]圖2為本實用新型智能集成控制柜的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:I為太陽能板列陣，2為智能集成控制柜,3為抽水栗,4為水箱,5為水源。
[0013]

【具體實施方式】
[0014]如圖1所述，在具有豐富水源5的地域安裝三相交流抽水泵3和太陽能板列陣1，并在太陽能板列陣I與抽水泵3之間安裝智能集成控制柜2,該智能集成控制柜2的控制系統(tǒng)是由雙管Buck-Boost電路、模擬信號調(diào)理電路、MOS管驅(qū)動電路、負(fù)載管理電路和LPC1313微控器構(gòu)成，雙管Buck-Boost電路負(fù)責(zé)將太陽能面板輸入的電能進(jìn)行電壓或電流轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成適合電池充電的電壓或電流，模擬信號調(diào)理電路對各種電壓或電流信號進(jìn)行增益變換，并進(jìn)行濾波，使之適合LPC1313微控器內(nèi)部ADC采集，MOS管驅(qū)動電路用來驅(qū)動雙管Buck-Boost電路中的N溝道MOS管，負(fù)載管理電路對負(fù)載的工作模式進(jìn)行控制，并對負(fù)載進(jìn)行過流、短路保護(hù)，LPC1313微控器是整個系統(tǒng)的核心，用來實現(xiàn)MPPT算法與電池管理算法，并對負(fù)載進(jìn)行管理。太陽能板列陣I吸收日照輻射能量轉(zhuǎn)化為電能給抽水泵電機(jī)提供電源，抽水泵3的進(jìn)水管插入低凹水源5內(nèi)，其出水管與高位水箱4相連，并在抽水泵3的出水管上安裝著灌溉控制閥，智能集成控制柜2的控制端通過導(dǎo)線連接灌溉控制閥，對抽水泵電機(jī)進(jìn)行控制。本實用新型的實施，不僅無需人員管理，而且將太陽能轉(zhuǎn)化為電能直接向抽水泵電機(jī)提供電源，由于采用了抽水泵專用控制器對系統(tǒng)的運行實施控制和調(diào)節(jié)，將太陽電池陣列陣I發(fā)出的電驅(qū)動抽水泵3的電機(jī)，并可根據(jù)日照強(qiáng)度的變化調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使輸出功率接近太陽電池陣列的最大功率；當(dāng)日照很充足時，保證水泵的轉(zhuǎn)速不超過額定轉(zhuǎn)速；當(dāng)日照不足時，根據(jù)設(shè)定最低運行頻率是否滿足，否則自動停止運行。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能抽水灌溉機(jī)，它包括電源、電機(jī)和抽水泵，其特征在于:所述電源是由太陽能板列陣(I)吸收日照輻射能量轉(zhuǎn)化為電能來提供，抽水泵(3)的進(jìn)水管插入低凹水源(5)內(nèi)，其出水管與高位水箱(4)相連，并在抽水泵(3)的出水管上安裝著灌溉控制閥，智能集成控制柜(2 )的控制端通過導(dǎo)線連接灌溉控制閥，對抽水泵電機(jī)進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能抽水灌溉機(jī)，其特征在于:所述智能集成控制柜(2)的控制系統(tǒng)是由雙管Buck-Boost電路、模擬信號調(diào)理電路、MOS管驅(qū)動電路、負(fù)載管理電路和LPC1313微控器構(gòu)成，雙管Buck-Boost電路負(fù)責(zé)將太陽能面板輸入的電能進(jìn)行電壓或電流轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成適合電池充電的電壓或電流，模擬信號調(diào)理電路對各種電壓或電流信號進(jìn)行增益變換，并進(jìn)行濾波，使之適合LPC1313微控器內(nèi)部ADC采集，MOS管驅(qū)動電路用來驅(qū)動雙管Buck-Boost電路中的N溝道MOS管，負(fù)載管理電路對負(fù)載的工作模式進(jìn)行控制，并對負(fù)載進(jìn)行過流、短路保護(hù)，LPC1313微控器是整個系統(tǒng)的核心，用來實現(xiàn)MPPT算法與電池管理算法，并對負(fù)載進(jìn)行管理。
【文檔編號】A01G25/16GK203968853SQ201420400678
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】唐經(jīng)緯 申請人:湖北正唐電氣有限公司