一種變頻光伏水泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，包括變頻光伏水泵逆變器和光伏水泵；所述變頻光伏水泵逆變器輸入端接入三相交流電，輸出端與光伏水泵相連接；所述變頻光伏水泵逆變器輸出可變頻的馬鞍波驅(qū)動光伏水泵工作。本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型所述的帶變頻功能的光伏水泵逆變器通過采用以上結(jié)構(gòu)，可以調(diào)頻輸出，能夠極大的提高能源利用率，增加驅(qū)動能力，同時又沒有增加系統(tǒng)成本，儲能電池組還能起到抑制電機(jī)泵升電壓的作用；同時，在光伏系統(tǒng)的供電無法滿足需要時，可以切換三相動力電為系統(tǒng)供電。
【專利說明】一種變頻光伏水泵系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，屬于光伏水泵及水利灌溉領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，光伏水泵系統(tǒng)采用光伏逆變器來驅(qū)動光伏水泵，光伏逆變器采用直流輸入，輸出波形為50Hz的正弦波，無法輸出調(diào)制波形，從而導(dǎo)致光伏水泵的驅(qū)動能力較差；并且由于無法進(jìn)行電機(jī)調(diào)速，導(dǎo)致效率較低，能源利用率較低；在光伏逆變器和光伏水泵之間增加變頻器，可以解決以上問題，但是需要增加成本，且增加了兩級AC/DC及DC/AC轉(zhuǎn)換，也降低了能源利用率。因此我們設(shè)計(jì)了一種新型的帶變頻功能的光伏水泵逆變器，可以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，能夠極大的提高能源利用率，增加驅(qū)動能力，同時又沒有新增設(shè)備，沒有增加系統(tǒng)成本，儲能電池組還能起到抑制電機(jī)泵升電壓的作用；同時，在光伏系統(tǒng)的供電無法滿足需要時，可以切換三相動力電為系統(tǒng)供電。
[0003]如圖4所示，現(xiàn)有的光伏水泵系統(tǒng)，光伏逆變器7輸入端直接與光伏組件I相連，輸出端與光伏水泵5相連，由于光伏逆變器7輸出50Hz的定頻正弦波，導(dǎo)致驅(qū)動光伏水泵5的能力較差，并且由于無法進(jìn)行電機(jī)調(diào)速，效率較低，能源利用率不高。
[0004]如圖5所示，現(xiàn)有的改進(jìn)光伏水泵系統(tǒng)，在光伏逆變器7與光伏水泵5之間增加變頻器8，可以解決圖4的光伏水泵5驅(qū)動能力低，電機(jī)無法調(diào)速導(dǎo)致的效率較低的問題；增加了兩級AC/DC及DC/AC變換，但效率仍然達(dá)不到要求，并且由于增加了變頻器，成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種既能提高光伏水泵驅(qū)動能力，又能提高能源的利用率，儲能電池組還能起到抑制電機(jī)泵升電壓的作用；并且能夠在光伏系統(tǒng)的供電無法滿足需要時，采用三相動力電為系統(tǒng)供電，滿足實(shí)際使用需求的變頻光伏水泵系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，包括變頻光伏水泵逆變器和光伏水泵；
[0007]所述變頻光伏水泵逆變器輸入端接入三相交流電，輸出端與光伏水泵相連接；
[0008]所述變頻光伏水泵逆變器輸出可變頻的馬鞍波驅(qū)動光伏水泵工作。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型所述的帶變頻功能的光伏水泵逆變器通過采用以上結(jié)構(gòu)，可以調(diào)頻輸出，能夠極大的提高能源利用率，增加驅(qū)動能力，同時又沒有增加系統(tǒng)成本，儲能電池組還能起到抑制電機(jī)泵升電壓的作用；同時，在光伏系統(tǒng)的供電無法滿足需要時，可以切換三相動力電為系統(tǒng)供電。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0011]進(jìn)一步，所述變頻光伏水泵逆變器，包括整流器、三相逆變電路和直流母排；
[0012]所述整流器和三相逆變電路依次并聯(lián)與直流母排之間；
[0013]所述整流器輸入端接入三相交流電，用于將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電；
[0014]所述三相逆變電路的輸出端與外接的光伏水泵相連接。
[0015]進(jìn)一步，所述變頻光伏水泵逆變器還包括升壓電路，所述升壓電路輸入端與外部組件相連接或空置，輸出端與直流母排相連接；所述升壓電路用于自動匹配外部組件與直流母排的電壓等級。
[0016]進(jìn)一步，所述變頻光伏水泵系統(tǒng)還包括光伏組件；
[0017]所述光伏組件的輸出端與升壓模塊相連接，向升壓模塊輸送直流電；
[0018]所述升壓模塊將光伏組件傳輸?shù)闹绷麟姷碾妷鹤詣悠ヅ錇橹绷髂概诺碾妷汉髠鬏數(shù)阶冾l光伏水泵逆變器的直流母排。
[0019]進(jìn)一步，所述變頻光伏水泵系統(tǒng)還包括光伏組件和儲能模塊；
[0020]所述光伏組件的輸出端分別與儲能模塊和升壓模塊相連接；所述光伏組件為儲能模塊充電；
[0021]所述儲能模塊向升壓模塊傳輸直流電；
[0022]所述升壓模塊將儲能模塊傳輸?shù)闹绷麟姷碾妷鹤詣悠ヅ錇橹绷髂概诺碾妷汉髠鬏數(shù)阶冾l光伏水泵逆變器的直流母排。
[0023]進(jìn)一步，所述變頻光伏水泵逆變器能夠自動追蹤光伏組件的最大輸出功率點(diǎn)。
[0024]進(jìn)一步，所述升壓電路用于自動匹配光伏組件或儲能模塊與直流母排的電壓等級。
[0025]進(jìn)一步，所述儲能模塊為變頻光伏水泵逆變器供電時，光伏組件優(yōu)先為儲能電池組充電。
[0026]進(jìn)一步，所述儲能模塊采用儲能電池組，所述儲能電池組能夠抑制光伏水泵電機(jī)泵升電壓。
[0027]光伏組件的輸出端與儲能模塊相連，經(jīng)過升壓電路后與直流母排相連；光伏組件的輸出端還可以直接經(jīng)升壓電路后與直流母排相連，整流器的輸入端可接入三相交流電；三相逆變電路與光伏水泵相連，驅(qū)動光伏水泵的電機(jī)工作；
[0028]光伏水泵逆變器提供三種工作模式，三相交流在線工作模式、光伏儲能工作模式及光伏組件直供電模式，可自動追蹤光伏組件的最大輸出功率；
[0029]升壓電路自動匹配光伏組件或儲能模塊與直流母排的電壓等級；儲能模塊為光伏水泵逆變器供電時，光伏組件優(yōu)先為儲能電池組充電。
[0030]進(jìn)一步地，所述變頻光伏水泵逆變器的輸入提供三種供電模式。
[0031]進(jìn)一步地，所述光伏組件的輸出端與儲能模塊相連，儲能模塊經(jīng)升壓電路后與直流母排相連，為變頻光伏水泵逆變器供電。
[0032]進(jìn)一步地，所述光伏組件直接經(jīng)升壓電路后與直流母排相連，為變頻光伏水泵逆變器供電。
[0033]進(jìn)一步地，所述儲能模塊的儲能電池組能夠起到抑制電機(jī)泵升電壓的作用。
[0034]進(jìn)一步地，所述逆變器能夠自動追蹤光伏組件的最大輸出功率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例1所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0036]圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例2所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0037]圖3為本實(shí)用新型所述的一種變頻光伏水栗系統(tǒng)電路不意圖；
[0038]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的一種光伏水泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5為現(xiàn)有技術(shù)中的另一種光伏水泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0041]1、光伏組件，2、儲能模塊，3、升壓電路，4、整流器，5、光伏水泵，6、三相逆變電路，
7、光伏逆變器，8、變頻器，9、直流母排，100、變頻光伏水泵逆變器。

【具體實(shí)施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0043]如圖1所示，為本實(shí)用新型具體實(shí)施例1所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng),包括變頻光伏水泵逆變器100、光伏組件I和光伏水泵5 ；
[0044]所述變頻光伏水泵逆變器100輸入端接入三相交流電，輸出端與光伏水泵5相連接；
[0045]所述變頻光伏水泵逆變器100輸出可變頻的馬鞍波驅(qū)動光伏水泵5工作；
[0046]所述變頻光伏水泵逆變器100，包括整流器4、三相逆變電路6、升壓電路3和直流母排9 ；
[0047]所述整流器4和三相逆變電路6依次并聯(lián)與直流母排9之間；
[0048]所述整流器4輸入端接入三相交流電，用于將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電；
[0049]所述三相逆變電路6的輸出端與外接的光伏水泵5相連接；
[0050]所述升壓電路3輸入端與光伏組件I相連接或空置，輸出端與直流母排9相連接；所述升壓電路3用于自動匹配光伏組件I與直流母排9的電壓等級；
[0051]所述光伏組件I的輸出端與升壓模塊3相連接，向升壓模塊3輸送直流電。
[0052]所述變頻光伏水泵逆變器100能夠自動追蹤光伏組件I的最大輸出功率點(diǎn)。
[0053]所述升壓電路3用于自動匹配光伏組件I與直流母排9的電壓等級。
[0054]如圖2所示，為本實(shí)用新型具體實(shí)施例2所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，包括變頻光伏水泵逆變器100、光伏組件1、儲能模塊2和光伏水泵5 ；
[0055]所述變頻光伏水泵逆變器100輸入端接入三相交流電，輸出端與光伏水泵5相連接；
[0056]所述變頻光伏水泵逆變器100輸出可變頻的馬鞍波驅(qū)動光伏水泵5工作；
[0057]所述變頻光伏水泵逆變器100，包括整流器4、三相逆變電路6、升壓電路3和直流母排9 ；
[0058]所述整流器4和三相逆變電路6依次并聯(lián)與直流母排9之間；
[0059]所述整流器4輸入端接入三相交流電，用于將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電；
[0060]所述三相逆變電路6的輸出端與外接的光伏水泵5相連接；
[0061]所述升壓電路3輸入端與光伏組件I和儲能模塊2相連接或空置，輸出端與直流母排9相連接；
[0062]所述光伏組件I的輸出端分別與儲能模塊2和升壓模塊3相連接；所述光伏組件I為儲能模塊2充電；
[0063]所述儲能模塊2向升壓模塊3傳輸直流電；
[0064]所述升壓模塊3將儲能模塊2傳輸?shù)闹绷麟姷碾妷鹤詣悠ヅ錇橹绷髂概?的電壓后傳輸?shù)街绷髂概?。
[0065]所述變頻光伏水泵逆變器100能夠自動追蹤光伏組件I的最大輸出功率點(diǎn)。
[0066]所述升壓電路3用于自動匹配光伏組件I或儲能模塊2與直流母排9的電壓等級。
[0067]所述儲能模塊2為變頻光伏水泵逆變器100供電時，光伏組件I優(yōu)先為儲能模塊2充電。
[0068]所述儲能模塊2采用儲能電池組，所述儲能電池組能夠抑制光伏水泵2電機(jī)泵升電壓。
[0069]如圖3所示，本實(shí)用新型提供一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏組件1，儲能模塊2，升壓電路3，整流器4，光伏水泵5，三相逆變電路6和直流母排；光伏組件I的輸出端與儲能模塊2相連，經(jīng)過升壓電路3后與直流母排相連；光伏組件I的輸出端還可以直接經(jīng)升壓電路3后與直流母排相連，整流器4的輸入端可接入三相交流電；三相逆變電路6與光伏水泵5相連，驅(qū)動光伏水泵5的電機(jī)工作；變頻光伏水泵逆變器100提供三種工作模式，三相交流在線工作模式、光伏儲能工作模式及光伏組件直供電模式，可自動追蹤光伏組件I的最大輸出功率；升壓電路3自動匹配光伏組件I或儲能模塊2與直流母排的電壓等級；儲能模塊2為變頻光伏水泵逆變器100供電時，光伏組件I優(yōu)先為儲能電池組充電。
[0070]本實(shí)用新型所述的變頻光伏水泵逆變器100輸出可變頻的馬鞍波，能夠提高對光伏水泵5的驅(qū)動能力，同時又能通過電機(jī)調(diào)速，提高工作效率，提高光伏組件100的能源利用率。
[0071]本實(shí)用新型所述的變頻光伏水泵逆變器100采用變頻調(diào)制波形輸出，極大的提高能源利用率，增加了對光伏水泵5的驅(qū)動能力，同時又沒有增加系統(tǒng)成本，儲能模塊2的電池組還能起到抑制光伏水泵5電機(jī)泵升電壓的作用；同時，在光伏系統(tǒng)的供電無法滿足需要時，可以終端切換三相交流電為系統(tǒng)供電，保證光伏水泵正常運(yùn)行。
[0072]如圖4所示的現(xiàn)有的光伏逆變器7，輸入端直接與光伏組件I相連，輸出端與光伏水泵5相連，由于光伏逆變器7輸出50Hz/60Hz的正弦波，無法直接驅(qū)動感性負(fù)載，導(dǎo)致驅(qū)動光伏水泵5的能力較差，并且由于無法進(jìn)行電機(jī)調(diào)速，效率較低，能源利用率不高。
[0073]如圖5所示，在光伏逆變器7與光伏水泵5之間增加變頻器8，可以解決圖4的光伏水泵驅(qū)動能力低，電機(jī)無法調(diào)速導(dǎo)致的效率較低的問題；圖5所示的光伏水泵系統(tǒng)增加了兩級AC/DC及DC/AC變換，效率仍然比變頻光伏水泵逆變器100低，并且由于增加了變頻器8，成本比變頻光伏水泵逆變器100要高出許多。
[0074]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，包括變頻光伏水泵逆變器和光伏水泵； 所述變頻光伏水泵逆變器輸入端接入三相交流電，輸出端與光伏水泵相連接； 所述變頻光伏水泵逆變器輸出可變頻的馬鞍波驅(qū)動光伏水泵工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻光伏水泵逆變器，其特征在于，包括整流器、三相逆變電路和直流母排； 所述整流器和三相逆變電路依次并聯(lián)與直流母排之間； 所述整流器輸入端接入三相交流電，用于將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電； 所述三相逆變電路的輸出端與外接的光伏水泵相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻光伏水泵逆變器還包括升壓電路，所述升壓電路輸入端與外部組件相連接或空置，輸出端與直流母排相連接；所述升壓電路用于自動匹配外部組件與直流母排的電壓等級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻光伏水泵系統(tǒng)還包括光伏組件； 所述光伏組件的輸出端與升壓模塊相連接，向升壓模塊輸送直流電； 所述升壓模塊將光伏組件傳輸?shù)闹绷麟姷碾妷鹤詣悠ヅ錇橹绷髂概诺碾妷汉髠鬏數(shù)阶冾l光伏水泵逆變器的直流母排。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻光伏水泵系統(tǒng)還包括光伏組件和儲能模塊； 所述光伏組件的輸出端分別與儲能模塊和升壓模塊相連接；所述光伏組件為儲能模塊充電； 所述儲能模塊向升壓模塊傳輸直流電； 所述升壓模塊將儲能模塊傳輸?shù)闹绷麟姷碾妷鹤詣悠ヅ錇橹绷髂概诺碾妷汉髠鬏數(shù)阶冾l光伏水泵逆變器的直流母排。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻光伏水泵逆變器能夠自動追蹤光伏組件的最大輸出功率點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻光伏水泵逆變器能夠自動追蹤光伏組件的最大輸出功率點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓電路用于自動匹配光伏組件或儲能模塊與直流母排的電壓等級。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能模塊為變頻光伏水泵逆變器供電時，光伏組件優(yōu)先為儲能電池組充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種變頻光伏水泵系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能模塊采用儲能電池組，所述儲能電池組能夠抑制光伏水泵電機(jī)泵升電壓。
【文檔編號】F04B17/00GK203967816SQ201420425525
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】宋慶國, 譚瑋, 王向國, 李虹, 胡力, 袁昌才 申請人:中興能源有限公司