光伏恒压供水系统、控制方法、组件及光伏恒压供水器与流程

本申请涉及光伏水泵，尤其涉及一种光伏恒压供水系统、组件及光伏恒压供水器。

背景技术：

1、在现有的光伏供水控制系统中，主要是基于最大功率点跟踪(maximum powerpoint tracking,mppt)算法控制水流量输出，但其工作方式单一，压力随光照条件变化明显，由于光照强度随时间不断变化，仅有mppt的光伏供水系统的主要缺陷是管网压力无法保持恒定，无法满足一天中不同时间段中用户的水流量需求。而恒压供水能够保持供水压力的恒定，使水泵的供水能力实时满足用户对水流量的需求，提高供水质量。

2、但是，在光照条件弱时，恒压供水调节方式有可能会引起系统工作不稳定，即水压未达到目标值时，继续增加频率给定指令提高电机转速，增大负载电流，将使系统工作点越过最大功率点继续向左移动，此时光伏电池过低的输出电压可能导致变频驱动欠压而无法正常工作，最终导致系统工作进入睡眠或停止。

3、申请内容

4、本申请的主要目的在于提出一种光伏恒压供水系统、控制方法、组件及光伏恒压供水器，旨在解决在光照条件弱时，光伏电池过低的输出电压导致变频驱动欠压而无法正常工作，最终导致系统工作进入睡眠或停止的技术问题。

5、为实现上述目的，本申请提供一种光伏恒压供水系统，所述光伏恒压供水系统包括：变频器、压力传感器和水泵，所述变频器包括：第一控制模块、第二控制模块、切换模块、输出模块和供电端，所述供电端外接光伏电池；

6、所述切换模块分别与所述第一控制模块、所述第二控制模块和所述输出模块连接，所述第一控制模块与所述供电端连接，所述第二控制模块与所述压力传感器连接，所述压力传感器与所述水泵连接，所述水泵与所述输出模块连接。

7、可选的，所述第一控制模块包括：最大功率跟踪模块和第一pid控制器；

8、所述最大功率跟踪模块分别与所述供电端和所述第一pid控制器连接，所述第一pid控制器分别与所述供电端和所述切换模块连接。

9、可选的，所述第二控制模块包括：第二pid控制器；

10、所述第二pid控制器分别与所述压力传感器和所述切换模块连接。

11、可选的，所述输出模块包括：恒压频比控制模块和逆变器；

12、所述恒压频比控制模块分别与所述切换模块和所述逆变器连接，所述逆变器与所述水泵连接。

13、此外，为实现上述目的，本申请提供一种光伏恒压供水系统的控制方法，所述光伏恒压供水系统的控制方法应用于如权利要求1所述的光伏恒压供水系统，所述光伏恒压供水系统的控制方法包括：

14、通过第一控制模块基于供电端确认第一输出频率，并将所述第一输出频率发送至切换模块；

15、通过第二控制模块基于压力传感器确认第二输出频率，并将所述第二输出频率发送至切换模块；

16、通过所述切换模块基于所述第一输出频率和所述第二输出频率，将针对当前的控制方式进行切换，并将切换后的控制方式的参考频率发送至所述输出模块，以通过所述输出模块驱动控制水泵工作。

17、可选的，所述通过所述切换模块基于所述第一输出频率和所述第二输出频率，将针对当前的控制方式进行切换，并将切换后的控制方式的参考频率发送至所述输出模块的步骤，包括：

18、在当前的控制方式为基于所述第二输出频率控制的控制方式时，若所述第二输出频率和所述第一输出频率之间的差值大于或者等于预设切换频率，则将当前的控制方式切换为基于所述第一输出频率控制的控制方式，并将所述第一输出频率作为参考频率发送至所述输出模块；

19、在当前的控制方式为基于所述第一输出频率控制的控制方式时，若所述第一输出频率和所述第二输出频率之间的差值大于或者等于所述预设切换频率，则将当前的控制方式切换为基于所述第二输出频率控制的控制方式，并将所述第二输出频率作为所述参考频率发送至所述输出模块。

20、可选的，所述第一控制模块包括：最大功率跟踪模块和第一pid控制器，所述通过第一控制模块基于供电端确认第一输出频率的步骤，包括：

21、通过所述最大功率跟踪模块接收供电端发送的光伏电池的输出电压和输出电流，并基于所述输出电压和所述输出电流输出参考电压至所述第一pid控制器；

22、通过所述第一pid控制器接收所述输出电压，并基于所述输出电压和所述参考电压之间的误差，确认第一输出频率。

23、可选的，所述第二控制模块包括：第二pid控制器，所述通过第二控制模块基于压力传感器确认第二输出频率的步骤，包括：

24、通过所述第二pid控制器接收压力传感器发送的反馈压力，和获取预设的参考压力；

25、通过所述第二pid控制器基于所述反馈压力和所述参考压力之间的误差，确认第二输出频率。

26、此外，为实现上述目的，本申请提供一种光伏恒压供水组件，所述光伏恒压供水组件包括如上所述的光伏恒压供水系统。

27、此外，为实现上述目的，本申请提供一种光伏恒压供水器，所述光伏恒压供水器包括如上所述的光伏恒压供水系统和光伏电池。

28、本申请提供了一种光伏恒压供水系统，所述光伏恒压供水系统包括：变频器、压力传感器和水泵，所述变频器包括：第一控制模块、第二控制模块、切换模块、输出模块和供电端，所述供电端外接光伏电池；所述切换模块分别与所述第一控制模块、第二控制模块和输出模块连接，所述第一控制模块与所述供电端连接，所述第二控制模块与所述压力传感器连接，所述压力传感器与所述水泵连接，所述水泵与所述输出模块连接。本申请实现了通过第一控制模块基于光伏电池输出第一输出频率至切换模块，通过第二控制模块基于压力传感器输出第二输出频率至切换模块，并通过切换模块基于第一输出频率和第二输出频率，针对输出的参考频率平稳地切换，即通过光照强度实现了输出的参考频率在第一输出频率和第二输出频率之间进行平稳切换，最终实现了在光照强时保证了供水压力恒定，在光照弱时，防止了光伏电池过低的输出电压导致变频驱动欠压而无法正常工作，进而导致系统工作进入睡眠或停止的情况。

技术实现思路

技术特征：

1.一种光伏恒压供水系统，其特征在于，所述光伏恒压供水系统包括：变频器、压力传感器和水泵，所述变频器包括：第一控制模块、第二控制模块、切换模块、输出模块和供电端，所述供电端外接光伏电池；

2.如权利要求1所述的光伏恒压供水系统，其特征在于，所述第一控制模块包括：最大功率跟踪模块和第一pid控制器；

3.如权利要求2所述的光伏恒压供水系统，其特征在于，所述第二控制模块包括：第二pid控制器；

4.如权利要求3所述的光伏恒压供水系统，其特征在于，所述输出模块包括：恒压频比控制模块和逆变器；

5.一种光伏恒压供水系统的控制方法，其特征在于，所述光伏恒压供水系统的控制方法应用于如权利要求1至4中任一项所述的光伏恒压供水系统，所述光伏恒压供水系统的控制方法包括：

6.如权利要求5所述的光伏恒压供水系统的控制方法，其特征在于，所述通过所述切换模块基于所述第一输出频率和所述第二输出频率，将针对当前的控制方式进行切换，并将切换后的控制方式的参考频率发送至所述输出模块的步骤，包括：

7.如权利要求5所述的光伏恒压供水系统的控制方法，其特征在于，所述第一控制模块包括：最大功率跟踪模块和第一pid控制器，所述通过第一控制模块基于供电端确认第一输出频率的步骤，包括：

8.如权利要求5所述的光伏恒压供水系统的控制方法，其特征在于，所述第二控制模块包括：第二pid控制器，所述通过第二控制模块基于压力传感器确认第二输出频率的步骤，包括：

9.一种光伏恒压供水组件，其特征在于，所述光伏恒压供水组件包括如权利要求1至4任一项所述的光伏恒压供水系统。

10.一种光伏恒压供水器，其特征在于，所述光伏恒压供水器包括如权利要求9所述的光伏恒压供水组件和光伏电池。

技术总结
本申请涉及光伏水泵技术领域，并公开了一种光伏恒压供水系统、控制方法、组件及光伏恒压供水器，所述光伏恒压供水系统包括：变频器、压力传感器和水泵，所述变频器包括：第一控制模块、第二控制模块、切换模块、输出模块和供电端，所述供电端外接光伏电池；所述切换模块分别与所述第一控制模块、所述第二控制模块和所述输出模块连接，所述第一控制模块与所述供电端连接，所述第二控制模块与所述压力传感器连接，所述压力传感器与所述水泵连接，所述水泵与所述输出模块连接。从而，本申请能够解决在光照条件弱时，光伏电池过低的输出电压导致变频驱动欠压而无法正常工作，最终导致系统工作进入睡眠或停止的技术问题。

技术研发人员：田晓刚,卢嘉伟
受保护的技术使用者：深圳易能电气技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4