太阳能光伏水泵提水_光伏农业的技术有哪些？

大家好！今天让小编来大家介绍下关于太阳能光伏水泵提水_光伏农业的技术有哪些？的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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水泵的发展趋势

对发展农用水泵的要求是提高效率、降低能耗和充分利用自然能源。用一台大泵代替多台小泵可提高机组效率、节约材料、降低能耗和工程造价，且便于实现自动化管理。因此，各种大型轴流泵和混流泵发展较快，最大叶轮直径分别达到4.6米和6.2米，配套功率最高达1.25万千瓦，混流泵有取代部分高扬程轴流泵和低扬程离心泵的趋势。在深井提水方面主要发展潜水电泵，其最大口径已达1米，有的采用6000伏高压电机，最大功率达2500千瓦。水轮泵、风力拉杆泵、螺杆泵、各种人畜力驱动的隔膜泵、活塞泵和专用于同喷灌设备配套的水泵等，在中国和其他一些国家也受到不同程度的重视。

节能减排现已成中国经济开展规划大纲的首要内容?特别对电力、钢铁、有色、石油化工、水处置等工业范畴高耗能提出了愈加严厉的减排方针。水泵作为工业中心流体运送设备占有着耗能的首要有些，现已成为节能作业首要需处置的疑问。　　　　水泵最常用的驱动方式是用电动机驱动。泵的节能办法首要是使泵机组(泵、原动机和转变有些)在最高的功率下运转，使其耗费外界输入的电能下降到最低点。泵的节能使综合性的技能，它触及泵自身的节能、体系节能和运用办理运转等各方面。　　　　泵职业的节能含义严重：泵是动力耗费大户，依据通用机械工业协会计算，泵耗电量占国发电量的20%左右，泵功率晋升关于节能减排含义严重。　　　　国务院《物业管理条例》第四条“国家鼓励采用新技术、新方法，依靠科技进步提高物业管理和服务水平”。一直以来，动力节省是物业设备管理的重点作业之一。中国城市化建造的不断推动，高层次的社区和物业也越来越多，商场上确保节能率的高效节能水泵就成了热销产物。

为了响应国家建设资源节约型社会的需求，光伏水泵成为新的研究潮流，光伏水泵系统利用太阳的持久能源，日出而作、日落而息，无需人员看管、无需公共电网，独立运行、安可靠。系统可与滴灌、喷灌、渗灌、微润灌等现代节能灌溉设施配套，解决偏远干旱地区生活饮水、农田灌溉、水土保持及沙漠治理问题。光伏水泵系统有效的节水节电，大大降低了传统能源的投入，完实现了CO2 零排放，真正符合国家建设“资源节约型”与“环境友好型”的社会发展战略。太阳能水泵亦称光伏水泵，是当今世界上阳光丰富地区，尤其是缺电无电的边远地区最具吸引力的供水方式，利用随处可取、取之不竭的太阳能，系统自动地日出而作，日落而歇，无需人员看管，维护工作量可降至最低，是理想的集经济性、可靠性和环保效益为一体的绿色能源系统。光伏水泵系统是中电电气太阳能研究院继光伏（风力）电站、光伏建筑一体化、光伏照明系统之后的另一种新能源应用系统。

光伏农业的技术有哪些？

建议用水箱蓄水，第一水箱可以起到沉降作用，把地下水的泥沙等杂志沉淀下来，第二提供一个稳定的压力，增压泵毕竟不是耐用的货，而且用水时短暂开关更加速损耗，第三，水箱不贵的，不用保温单层就好，你换个增压泵可以买个半吨的水箱了

330瓦光伏板配多大直流水泵

随着光伏农业的大规模发展,光伏技术在农业中的地位也日益的重要。所谓光伏农业,就是将太阳能发电、现代农业种植和养殖、高效设施农业相结合,一方面太阳能光伏系统可运用农地直接低成本发电;另一方面由于薄膜太阳电池一大特点是可做成透光的,动植物生长所需要的主要光源可以穿透;另外红外光也能穿透,可储存热能,提高大棚温度,在冬季有利于动植物生长,节约能源。以下为一些最新光伏农业技术应用:

集光伏发电、特征光谱led照明一体的多功能农业设施

本实用新型技术涉及一种农业设施,特别是一种集光伏发电、特征光谱led照明一体的多功能农业设施,包括具有顶棚和侧壁的温室,其特征在于:所述温室顶棚设有分光式薄膜太阳能电池板,所述分光式薄膜太阳能电池板可吸收太阳光中短波波段(570nm以下)的光并透过部分长波波段(600nm以上)的光,以同时进行光伏发电及为所栽培植物提供所需光照;所述温室内设有特征光谱led灯,所述特征光谱led灯所发出光的光谱及半波宽度与所栽培植物的特征光谱相适合,以满足植物生长的需求。该设施不仅节能省电,而且利于植物生长,有利于提高农产品的产量和品质。

太阳能作物害虫诱杀装置

本发明是一种以太阳能为电能和热能来源的物理、生物双效应农业作物害虫诱杀装置,经专利检索,目前该发明处于国际领先地位。

该技术包括光伏发电技术、太阳能光热技术、光感三位追踪技术、高压放电技术、半导体紫外线发射技术、昆虫性激素释放技术,本发明通过一套独立的太阳能系统,可以在田间自动跟踪太阳发电,通过特殊设计的蓄电装置将电能蓄积、同时将光热管产生的热能收集存储,到了晚上,该系统自动启动诱杀趋光性害虫的黑光发生器、以及高压电装置,同时打开侵在热水中的害虫性激素密封容器,让性激素缓慢的均匀挥发、扩散,大量的趋光性害虫和受性激素引诱的害虫扑向本装置,触及本装置外围的高压线珊而被杀灭,通过这种方法可以大量杀灭害虫。

家用自给式屋顶光伏发电系统设备

本技术是将高透过和自洁为一体的纳米复合膜融合应用于采光玻璃的技术。拟投资500万元,其目标是将该产品用于太阳能盖板玻璃上,能显著提高太阳能产品光热、光电的转换效率。

本技术针对研究太阳能路灯的关键部件—led灯头以及整个系统降低能耗的技术。其目标是将该产品大规模用于企业及工程用电,以达到节能、降耗、环保的目的。在该技术的运用上已取得较大的突破。该技术具有行业共性技术。

光伏水泵

光伏水泵系统是近年来迅速发展起来的光机电一体化系统,它利用太阳电池发出的电力,通过最大功率点跟踪以及变换、控制等环节后,驱动直流永磁电机或高效异步电机以带动高效水泵。本系统可用于农田灌溉、景观喷泉、鱼池增氧、高速公路绿化、海滨盐场供排水等领域,在能源短缺的今天,此技术的推广应用必将产生良好的经济效益和社会效益。

太阳能光伏广谱灭虫灯

本实用技术新型公开了一种太阳能光伏广谱灭虫灯,包括设立在支柱上的太阳能板和蓄电池,灭虫灯灯体挂在支柱上,灭虫灯灯体周围设有电网,灭虫灯灯体下面设有接虫袋子,所述灭虫灯灯体中间设有连接变频控制器的起辉灯管。由于采用了所述结构,本实用技术新型连接变频控制器的起辉灯管可以针对不同环境下的不同害虫种类,进行诱捕,对害虫的杀伤力大,针对范围广,并且可以根据田地的大小进行频率控制,使得灭虫灯达到最佳的工作效率。

太阳能抽水

48到60。根据查询安居客显示，330瓦光伏板直流水泵是48到60的电压，330瓦光伏板对直流水泵电压要求并不高。每块电瓶需要一块太阳能板，每块太阳能板需要一个控制器。光伏水泵系统是直接利用太阳电池光生伏打效应发电，之后通过一系列电力电子、电机、水机等控制及执行环节从而在江河湖泊或深井中实现提水的系统。

太阳能水泵的工作原理

由于抽水机是感性负载，这类产品在启动时需要一个比维持正常运转所需电流大得多（大约在3-7倍）的启动电流。例如，一台在正常运转时耗电150瓦左右的电冰箱，其启动功率可高达1000瓦以上。 你的2KW的水泵估计应该还有可能是三相的。逆变器保守6KW一台的，区区2块12V100A电池带不动。电池组件为2400W 最低可以用240W 10块。你的2块电池不够电流驱动水泵抽水。

系统组成及工作原理

1．1 光伏水泵系统的结构图

由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。

1．2 变频器主电路及硬件构成

本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。主功率器件采用ASIPM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器dsPIC30F2010构成。外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。系统将MPPT和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便。

1．2．1 DC／DC升压电路简述

1．2．1．1主电路选择

对于中小功率的光伏水泵来说，光伏阵列电压大都是低压(24v、36v、48V)，对于升压主电路的选择，人们一般选择推挽电路，因为推挽电路变压器原边工作电压就是直流侧输入电压，同时驱动不需隔离，因此比较适合输入电压较低的场合。但是偏磁问题是制约其应用的一大不利因素，功率管的参数差异和变压器的绕制工艺都有可能使推挽电路工作在一种不稳定状态。基于诸多因素的考虑，本系统采用了结构新颖的推挽正激电路，此电路拓扑不仅克服了偏磁问题，而且闭环控制也比较容易(二阶系统)。

1．2.l.2推挽正激电路简单分析

推挽正激电路如图2所示，由功率管S1及S2，电容C8和变压器T组成，变压器T原边绕组N1及N2具有相同的匝数，同名端如图2所示。当S1及S2同时关断的时候，电容C8两端电压下正上负，且等于阵列电压，当S1开通，S1、N2和光伏阵列构成回路，N2上正下负，同时C8、N1和S1构成回路，C8放电，N1下正上负，此时的工作相当于两个正激变换器的并联。同理，当S2开通S1关断时，也相当于两个正激变换器的并联。经过理论分析，推挽正激电路是一个二阶系统，因此闭环控制简单，同时输出滤波电感和电容大大减小。

1.2.2 dsPIC30F2010简单介绍

Microchip公司通过在16位单片机内巧妙地添加DSP功能，使Microchip的dsPIC30F数字信号控制器(DSC)同时具有单片机(MCU)的控制功能以及数字信号处理器(DSP)的计算能力和数据吞吐能力。因为它具有的DSP功能，同时具有单片机的体积和价格，所以本系统采用此芯片作为控制器。此芯片主要适用于电机控制，如直流无刷电机、单相和三相感应电机及开关磁阻电机；同时也适用于不间断电源(UPS)、逆变器、开关电源和功率因数校正等。dsPIC30F2010管脚示意如图3所示。

1．2.2．1 主要结构

12KB程序存储器；

512字节SRAM：

1024字节EEPROM；

3个16位定时器；

4个输入捕捉通道；

2个输出比较／标准PWM通道；

6个电机控制PWM通道；

6个10位500kspsSA／D转换器通道。

l 2．2．2 主要特点

A／D采样速度快且多通道可以同时采样；

6个独立／互补／中心对齐／边沿对齐的PWM：

2个可编程的死区；

在噪声环境下5V电源可正常工作；

最低工作电压3V；

A／D采样和PWM同期同步。

2 光伏水泵最大功率点跟踪(MPPT)设计

2．1 常规恒定电压跟踪(CVT)方式的特点与不足

CVT方式可以近似获得太阳电池的最大功率输出，软件上处理比较简单。但实际上日照强度和温度是时刻变化的，尤其是在西部地区，同一天中的不同时段，温度和日照强度变化都相当大，这些都会引起太阳电池阵列最大功率点电压的偏移，其中尤以温度的变化影响最大。在这种情况下，采用CVT方式就不能很好地跟踪最大点。

2．2 TMPPT的原理与实现

为克服CVT方式弊端，提出了TMPPT(TrueMaximum Power Point

Tracking)概念，其意思是“真正的最大功率跟踪”控制，即保证系统不论在何种日照及温度条件下，始终使太阳电池工作在最大功率点处。由于逆变器采用恒V／f控制，故水泵电机的转速与其输入电压成正比，因此，调节逆变器的输出电压，就等于调节了负载电机的输出功率。故本系统采用TMPPT方式使太阳电池尽可能工作在最大功率点处，为负载提供最大的能量。

由太阳电池阵列的特性曲线(见图4)可知，

在最大功率点处，dP／dv=O，在最大功率点的左侧，当dP／dV>O时，P呈增加趋势，dP／dV<O时，P呈减少趋势；但在最大功率点的右侧，当dP／dv>O时，P呈减少趋势，dP／d

v<O时，P呈增加趋势。据此可在实际运行时根据P-V的变化关系确定最大功率点。

图5为TMPPT型最大功率点跟踪控制框图。系统的输入指令值为0，反馈值为dP／dV，假定Z3状态为+1，则Usp*指令电压增加，经CVT环节调整，系统的输出电压V跟踪Usp*增加，采样输出电流I，经功率运算环节和功率微分环节，获得dP／dV值，如dP／dV>0，则Z1为+1，Z2为+1，Z3为+l，Usp*指令电压继续增加。如dP／dV<O，则Z1为-l，Z2为-1，Z3为-1，Usp*指令电压开始减小。稳定工作时，系统在最大功率点附近摆动，如果摆动幅度越小，则精度越高。在具体工作时，为了防止搜索方向的误判断，软件中设置了搜索限幅值，使系统的工作可靠性进一步提高。由于本系统中采用的ASIPM模块带有电流检测功能，故在硬件设计上可以省去电流检测电路，节约了成本，并进一步优化了外围电路。

3 系统的保护功能设计

1)过流和短路保护功能

由于ASIPM的下臂IGBT母线上串有采样电阻，所以通过检测母线电流可以实现保护功能。当检测电流值超过给定值时，被认为过流或短路，此时下桥臂IGBT门电路被关断，同时输出故障信号，dsPIC检测到此信号时封锁PWM脉冲进一步保护后级电路。

2)欠压保护功能

ASIPM检测下桥臂的控制电源电压，如果电源电压连续低于给定电压1OMs，则下桥臂各相IGBT均被关断，同时输出故障信号，在故障期间，下桥臂三相IGBT的门极均不接受外来信号。

3)过热保护功能 ASIPM内置检测基板温度的热敏电阻，热敏电阻的阻值被直接输出，dsPIC通过检测其阻值可以完成过热保护功能。

以上保护是利用了ASIPM自身带有的功能，无须外加电路，进一步简化了硬件电路设计。系统除了具有上述保护功能外，还具有光伏水泵系统特有的低频、日照低、打干(自动和手动打干)等保护功能。对于泵类负载，当转速低于下限值时，光伏阵列所提供的能量绝大部分都转化为损耗，长期低速运行，会引起发热并影响水泵使用寿命，因此，本系统设计了低频保护，对水泵来说，当液面低于水泵进水口时，水泵处于空载状态，若不采取措施，长时间运行则会损坏润滑轴承，而本系统为户外无人值守工作方式，故系统为了增加检测可靠性，采用了自动打干和手动打干两种识别方式，其中，自动打干是根据系统输出功率和电机工作频率来进行判别；手动打干则是通过水位传感器识别当前水位高低来实现的。由于低频、日照低、打干等功能都是由软件来完成，不须增加硬件电路，故系统结构简单