[发明专利]一种实现分布式MPPT的可移动柜式光伏水泵

说明书

本发明公开了光伏应用领域内的一种实现分布式MPPT的可移动柜式光伏水泵，包括光伏组件和电气组件；光伏组件包括环绕在柜体外周的光伏板和设置在柜体顶部的光伏板；电气组件包括对应连接在每个光伏板上的可实现最大功率追踪的DC/DC控制电路，每个DC/DC控制电路的输出端串联后形成直流母线连接水泵控制单元，每个DC/DC控制电路的输出端还连接有双向隔离型半桥DC/DC变换器，双向隔离型半桥DC/DC变换器的原边连接DC/DC控制电路的输出端，双向隔离型半桥DC/DC变换器的副边接有均压电容，双向隔离型半桥DC/DC变换器对应的均压电容均并联在一起，水泵控制单元用以控制水泵工作，本发明解决了失配的问题，克服了因环境变化而导致系统整体效率降低的问题，可用于水泵控制中。

技术领域

本发明涉及一种水泵，特别涉及一种光伏水泵。

背景技术

光伏水泵系统就是典型的独立光伏发电系统。光伏水泵系统是由光伏阵列、变换器和电机水泵组成，光伏阵列将太阳能转化成直流电，经过变换器驱动电机水泵抽水，可以用在人畜饮水、浇灌等。这种光伏水泵系统简单而高效，早期的光伏水泵系统由简单直流电机驱动水泵，直流水泵系统不带最大功率跟踪功能，水泵输出功率并不随光伏阵列最大输出功率变化而变化，系统的效率并不高。随着电力电子技术发展，开关器件日趋成熟，控制理论等相关学科的发展也推动了光伏水泵的发展，相继产生了交流水泵系统和无刷直流水泵系统。越来越多的光伏水泵制造商倾向于采用无刷直流电动机作为水泵电机，尤其是离心式潜水泵。直流无刷电机用电子换向器替代传统的换向器，中间省去了换向电刷，降低了维护成本，同时也带来了复杂的控制保护电路。

光伏系统会因为光照情况的不匹配问题损失大量的能量，通常称之为光伏系统的失配问题。失配问题通常由于以下原因造成：光伏系统周围物体阴影的遮挡，太阳能板之间制造特性的不一致，太阳能板的具体安装朝向不同等。光照失配问题会给整个光伏系统带来不可忽视的能量损失，而且会使得部分光伏板的反并联的旁路二极管导通，从而使其整体的输出静态特性曲线呈现出“多个最大功率点”的现象，这对传统最大功率跟踪的算法也提出了挑战，也会使得整个光伏并网系统的输出功率出现震荡。因此人们提出了“分布式最大功率跟踪(distributed MPPT)”的概念，将每块光伏太阳能板与一块独立的、用于实现最大功率跟踪DC/DC变换器相连，将太阳能板和与之相连的DC/DC变换器称为一个智能光伏模块或光伏集成模块(MIC)，然后在此基础上对多个模块进行串并联组建整个太阳能系统。

针对各种不同型号、不同功率的光伏组件需要互联组成更大功率的光伏发电系统，为克服上述问题，需要实现组件输出的均压控制。这就需要在各集成组件之间有相互的功率传递，实现整个系统中的每个集成光伏组件输出的电压都相同，从而解决失配问题，同时这种方法还可以让光伏集成组件实现独立完成MPPT的优化过程，克服了因环境变化而导致系统整体效率降低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现分布式MPPT的可移动柜式光伏水泵，解决现有技术中失配问题，使得光伏组件实现独立实现MPPT优化过程，提高光伏的工作效率。

本发明的目的是这样实现的：一种实现分布式MPPT的可移动柜式光伏水泵，其特征在于，包括设置在电气柜表面的光伏组件以及设置在电气柜内部的电气组件；

所述光伏组件包括环绕在柜体外周的光伏板和设置在柜体顶部的光伏板；

所述电气组件包括对应连接在每个光伏板上的可实现最大功率追踪的DC/DC控制电路，每个DC/DC控制电路的输出端串联后形成直流母线连接水泵控制单元，每个所述DC/DC控制电路的输出端还连接有双向隔离型半桥DC/DC变换器，双向隔离型半桥DC/DC变换器的原边连接DC/DC控制电路的输出端，双向隔离型半桥DC/DC变换器的副边接有均压电容，所述双向隔离型半桥DC/DC变换器对应的均压电容均并联在一起，水泵控制单元用以控制水泵工作。