一种新型通过变频器实现供水自动调节的光伏控制系统的制作方法

本实用新型涉及光伏自动控制技术领域，具体为一种新型通过变频器实现供水自动调节的光伏控制系统。

背景技术：

传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，如太阳能、风能、生物质能、潮汐能等，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展，在各类可再生能源中太阳能成为专家们的首选，不管从资源的数量、分布的普遍性，还是从清洁性、技术的可靠性来看，太阳能都比其它可再生能源更具有优越性。太阳能光伏发电具有如下许多优点：无噪声、无污染、能量随处可得、不受地域限制、无需消耗燃料、可以无人值守、建设周期短、规模大小设计自由度大、可就地使用、容易储存、可以方便地与建筑物相结合等。使用太阳能光伏发电既不必为核电站频发的核泄漏事故而烦恼，也不必为水电站的堤坝可能在战争或地震中崩溃而担忧。

20世纪60年代以来，交流电机因其结构简单、容易维护等优点，逐步成为机械领域的主要设备，则交流电机调速就成为人们急待解决的问题，目前交流电机的调速方法主要有转子串电阻调速、降电压调速、转差离合器调速、变极对数调速和变频调速。

当前，交流变频调速控制技术主要采用矢量控制技术、直接转矩控制技术、解耦控制技术等。这些技术在理论上已非常成熟，并被广泛的应用于各类变频调速器中。但以上理论是在设定的理想电机状态下运行的，而在实际应用中，电机的质量千差万别，应用工况种类繁多，所以就会有很多电机因为内阻的变化、负载的波动等不明原因，造成电机运行不稳、电机电流不平衡、电机过热等问题。

因采用变频器改变电动机电源频率，而达到调节水泵转速改变水泵出口压力，比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式，具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能，目前的自动供水装置消耗的电能还是比较多的，而且目前调节供水装置大部分采用控流阀控制，装置运转消耗的电能是火力发电、风力发电产生的电能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型通过变频器实现供水自动调节的光伏控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型通过变频器实现供水自动调节的光伏控制系统，包括光伏控制模块、变频器和供水模块，所述光伏控制模块的一端设有变频器，所述变频器的一侧设有供水模块，所述供水模块的侧面设有出水口，所述光伏控制模块、变频器、供水模块，之间通过电缆线相互连接。

优选的，所述光伏控制模块上设有太阳能电板，所述太阳能电板的一端设有光电转换模块，所述光电转换模块的一侧设有蓄电池，所述蓄电池的一侧设有稳压器，所述光电转换模块、蓄电池、稳压器相互串联，所述光电转换模块的一端设有主控电路，所述主控电路的一侧设有供电模块，所述主控电路的一端设有动力模块，所述动力模块的一侧设有第一光线传感器，所述动力模块的一端设有马达驱动器，所述供电模块、第一光线传感器相互并联。

优选的，所述变频器上设有电源模块，所述电源模块的一端设有整流电路，所述整流电路的一端设有滤波电路，所述滤波电路的一端设有信号传感器，所述信号传感器的一端设有动力电机，所述电源模块、整流电路、滤波电路、信号传感器、动力电机相互串联。

优选的，所述信号传感器的另一端设有第二光线传感器，所述第二光线传感器的一端设有信号采集电路，所述信号传感器、第二光线传感器、信号采集电路相互串联。

优选的，所述信号采集电路的一端设有驱动电路，所述驱动电路的一端设有开关、电源电路，所述信号采集电路、驱动电路、开关电源电路相互串联。

优选的，所述信号采集电路的一端设有电流电压信号处理模块，所述电流电压信号处理模块的一端设有微处理器，所述微处理器的一端设有控制电路，所述控制电路的一端设有显示与操作模块，所述电流电压信号处理模块、微处理器、控制电路、显示与操作模块相互串联，所述驱动电路、开关电源电路与电流电压信号处理模块、微处理器、控制电路、显示与操作模块相互并联。

优选的，所述供水模块上设有控制器，所述控制器的一侧设有频率调节器，所述控制器的另一端设有流速传感器，所述流速传感器的一侧设有液面高度传感器，所述液面高度传感器的一侧设有数据采集模块，所述数据采集模块的一侧设有水流控制模块，所述流速传感器、液面高度传感器、数据采集模块、水流控制模块相互并联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型中，因采用变频器改变动力电机的电源频率，而达到调节动力电机转速改变供水模块出口压力，比靠调节阀门的控制供水模块出口压力的方式，具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能。

(2)本实用新型中，由于动力电机工作在变频工况，在其出口流量小于额定流量，动力电机转速降低，减少了轴承的磨损和发热，延长泵和电动机的机械使用寿命。

(3)本实用新型中，供水模块采用软启动方式，按设定的加速时间加速，避免供水模块启动时的电流冲击，对电网电压造成波动的影响，同时也避免了动力电机突然加速造成供水模块的喘振，彻底消除水锤现象。

(4)本实用新型能够实现恒压自动控制，不需要操作人员频繁操作，降低了人员的劳动强度，节省了人力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的光伏控制模块示意图；

图3为本实用新型的变频器示意图；

图4为本实用新型的供水模块示意图。

图中：1、光伏控制模块；2、变频器；3、供水模块；4、出水口；5、太阳能电板；6、光电转换模块；7、蓄电池；8、稳压器；9、主控电路；10、动力模块；11、第一光线传感器；12、马达驱动器；13、供电模块；14、整流电路；15、滤波电路；16、信号传感器；17、动力电机；18、第二光线传感器；19、信号采集电路；20、电流电压信号处理模块；21、微处理器；22、控制电路；23、显示与操作模块；24、驱动电路；25、开关、电源电路；26、电源模块；27、控制器；28、变频器；29、流速传感器；30、液面高度传感器；31、数据采集模块；32、水流控制模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种新型通过变频器实现供水自动调节的光伏控制系统，包括光伏控制模块1、变频器2和供水模块3，光伏控制模块1的一端设有变频器2，变频器2的一侧设有供水模块3，供水模块3的侧面设有出水口4，光伏控制模块1、变频器2、供水模块3，之间通过电缆线相互连接。

本实施例中，包括光电转换模块6、主控电路9，光电转换模块6的一端设有蓄电池7，蓄电池7的一端设有稳压器8，光电转换模块6、蓄电池7、稳压器8相互串联，光电转换模块6的一侧设有太阳能电板5，太阳能电板5与蓄电池7、稳压器8相互并联；光电转换模块6的另一端设有主控电路9，主控电路9的一侧设有供电模块13，主控电路9的一端设有动力模块10，动力模块10的一端设有马达驱动器12，动力模块10的一侧设有第一光线传感器11，主控电路9、动力模块10、马达驱动器12相互串联，供电模块13、第一光线传感器11相互并联。

实施例二：

本实施例中，还包括信号传感器和信号采集电路，信号传感器16的一端设有滤波电路15，滤波电路15的一端设有整流电路14，整流电路14的一端设有电源模块26，信号传感器16的另一端设有动力电机17，动力电机17、信号传感器16、滤波电路15、整流电路14、电源模块26相互串联，信号采集电路19的一端设有驱动电路24，驱动电路24的一端设有开关、电源电路25，信号采集电路19的一端还设有电流电压信号处理模块20，电流电压信号处理模块20的一端设有微处理器21，微处理器21的一端设有控制电路22，控制电路22的一端设有显示与操作模块23，电流电压信号处理模块20、微处理器21、控制电路22、显示与操作模块23相互串联。

请参阅图4，供水模块3上设有控制器27，控制器27的一侧设有频率调节器28，控制器27的另一端设有流速传感器29，流速传感器29的一侧设有液面高度传感器30，液面高度传感器30的一侧设有数据采集模块31，数据采集模块31的一侧设有水流控制模块32，流速传感器29、液面高度传感器30、数据采集模块31、水流控制模块32相互并联。

本实用新型中，因采用变频器改变动力电机的电源频率，而达到调节动力电机转速改变供水模块出口压力，比靠调节阀门的控制供水模块出口压力的方式，具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能；由于动力电机工作在变频工况，在其出口流量小于额定流量，动力电机转速降低，减少了轴承的磨损和发热，延长泵和电动机的机械使用寿命；另外，供水模块采用软启动方式，按设定的加速时间加速，避免供水模块启动时的电流冲击，对电网电压造成波动的影响，同时也避免了动力电机突然加速造成供水模块的喘振，彻底消除水锤现象；本实用新型还能够实现恒压自动控制，不需要操作人员频繁操作，降低了人员的劳动强度，节省了人力。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。