[发明专利]一种太阳能光伏水泵

摘要

本发明属于太阳能应用技术领域，公开了一种太阳能光伏水泵，包括太阳能电池模块，光伏扬水逆变器和三相交流水泵，底座右侧焊接有推手，底座底部通过螺栓固定有滚轮；底座内部设置有蓄电池，定时限继电器和步进电机，步进电机通过转轴与底座上方的旋转圆盘连接，旋转圆盘底部镶嵌有支撑滚珠，旋转圆盘上方焊接有支架，太阳能电池模块通过螺栓固定在支架上。本发明可使太阳能电池模块定时转动，精确捕捉太阳位置，可以更好的接受阳光直射，提高工作效率，无需人员看管，可全天候工作，太阳能直接通过逆变器转化为三相电流，供电于泵体，非常简单方便，并且整套设备适用于室外，对外界环境要求低。

主权项

1.一种太阳能光伏水泵，其特征在于，所述太阳能光伏水泵，包括太阳能电池模块；光伏扬水逆变器和三相交流水泵；所述太阳能电池模块设置在底座上；所述底座右侧焊接有推手；所述底座底部通过螺栓固定有滚轮；所述底座内部设置有蓄电池、定时限继电器和步进电机并依次电连接；所述步进电机通过转轴与底座上方的旋转圆盘连接；所述旋转圆盘底部镶嵌有支撑滚珠；所述旋转圆盘上方焊接有支架，所述太阳能电池模块通过螺栓固定在支架上；设备逆变器外壳使用不锈钢材质外镀绝缘材料；所述太阳能电池模块与蓄电池，光伏扬水逆变器和三相交流水泵依次电连接；所述步进电机通过定时限继电器与蓄电池电连接；所述太阳能电池模块与支架为可拆卸分离模式；所述太阳能电池模块上集成有太阳光线角度检测模块；所述太阳光线角度检测模块通过导线连接集成在太阳能电池模块上的信号发射模块；所述信号发射模块通过无线连接镶装在步进电机上的信号接收模块；所述信号接收模块通过导线连接镶装在步进电机上跳频混合信号调整模块；所述跳频混合信号调整模块用于根据太阳光线角度检测模块传输的检测到的太阳光线角度信号，调整步进电机角度，实现阳能电池模块上的太阳能板接收光照最大面积；所述太阳光线角度检测模块的接收信号模型表示为：r(t)＝x1(t)+x2(t)+…+xn(t)+v(t)其中，xi(t)为时频重叠信号的各个信号分量，各分量信号独立不相关，n为时频重叠信号分量的个数，θki表示对各个信号分量载波相位的调制，fci为载波频率，Aki为第i个信号在k时刻的幅度；所述跳频混合信号调整模块的信号调整方法包括：步骤一，利用含有M个阵元的阵列天线接收来自信号接收模块接收太阳光线角度检测模块传输的信号，对接收信号进行采样，得到采样后的M路离散时域混合信号步骤二，对M路离散时域混合信号进行重叠加窗短时傅里叶变换，得到M个混合信号的时频域矩阵p＝0,1,…,P‑1,q＝0,1,…,N_fft‑1，其中P表示总的窗数，N_fft表示FFT变换长度；(p，q)表示时频索引，具体的时频值为这里N_fft表示FFT变换的长度，p表示加窗次数，T_s表示采样间隔，f_s表示采样频率，C为整数，表示短时傅里叶变换加窗间隔的采样点数，C＜N_fft，且K_c＝N_fft/C为整数，也就是说采用的是重叠加窗的短时傅里叶变换；步骤三，对得到的跳频混合信号时频域矩阵进行预处理；步骤四，利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率；在p(p＝0，1，2，…P‑1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P‑1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即：找出的时刻，用p_h表示，对每一段连续取值的p_h求中值，用表示第l段相连p_h的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；根据估计得到的p≠p_h以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：步骤五，根据步骤四估计得到的归一化混合矩阵列向量估计时频域跳频源信号；步骤六，对不同跳频点之间的时频域跳频源信号进行拼接；估计第l跳对应的个入射角度，用表示第l跳第n个源信号对应的入射角度，的计算公式如下：表示第l跳估计得到的第n个混合矩阵列向量的第m个元素，c表示光速，即v_c＝3×10⁸米/秒；判断第l(l＝2，3，…)跳估计的源信号与第一跳估计的源信号之间的对应关系，判断公式如下：其中mn(l)表示第l跳估计的第mn(l)个信号与第一跳估计的第n个信号属于同一个源信号；将不同跳频点估计到的属于同一个源信号的信号拼接在一起，作为最终的时频域源信号估计，用Yn(p,q)表示第n个源信号在时频点(p,q)上的时频域估计值，p＝0,1,2,....,P，q＝0,1,2,...,Nfft‑1，即：步骤七，根据源信号时频域估计值，恢复时域跳频源信号；对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…)的频域数据Yn(p,q),q＝0,1,2,…,Nfft‑1做Nfft点的IFFT变换，得到p采样时刻对应的时域跳频源信号，用yn(p,qt)(qt＝0,1,2,…,Nfft‑1)表示；对上述所有时刻得到的时域跳频源信号yn(p,qt)进行合并处理，得到最终的时域跳频源信号估计，具体公式如下：这里Kc＝Nfft/C，C为短时傅里叶变换加窗间隔的采样点数，Nfft为FFT变换的长度。