[实用新型]一种太阳能水泵控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种太阳能水泵控制装置。

背景技术

太阳能水泵的一个特点是容易受到太阳光照强度的影响，这样会导致水泵一直有启停状态的切换。当光照强度不足的情况下，对水泵进行启停控制会严重影响水泵的寿命。

现有技术中，一种方法是通过增加太阳光照强度检测电路，经过信号转换电路把光信号转换成的电模拟信号再转换成数字信号输入到单片机系统，通过单片机运算对光照强度进行计算，根据接入不同的水泵系统，设置水泵不同的光照强度启动值，完成水泵不同光照强度下的启动控制。此方案最大的缺点就是增加了成本，以及限制了现场的应用，因为光强传感器需要独立安装以及维护。

 现有技术中另一种方法是通过软件算法控制水泵在软启动状态，按照每步进很少的调节量去增加水泵的功率，在一段时间内判断当前的光照强度是否满足水泵的启动条件（这个时间通常是2分钟），如果满足则直接启动，不满足水泵启动条件则停止启动，并且间隔一段时间进重复检测当前光照强度是否满足启动条件。其缺点是1、虽然很小步进去调节电机，但长期水泵处于这样使用状态下，会严重导致水泵寿命下降；2.每次启动的判断时间长，如果不满足条件情况再判断的间隔时间也长，如果在天气变化比较快的有可能完成水泵工作不了的情况发生；并且太阳能利用率比较低。

实用新型内容

针对现有太阳能水泵控制器对水泵启动控制存在的缺陷，本实用新型提供一种不需要光照强度传感器，也不需要依靠水泵来检测当前光照强度是否满足水泵启动控制的控制器。

本实用新型提出的一种太阳能水泵控制器，包括水泵逆变控制器，其特征是还包括负载电阻和MOSFET控制器，其中负载电阻和MOSFET控制器串联连接组成负载电阻控制单元，负载电阻控制单元的输出端连接至水泵逆变控制器的输入端，所述负载电阻控制单元的输入端与太阳能电池板阵列连接，所述水泵逆变控制器的输出端与水泵连接。

附图说明

图1为本实用新型提出的太阳能水泵控制器的结构图。

 具体实施方式

下面结合附图并用最佳的实施例对本实用新型作详细的说明。

 本实用新型主要通过在控制环节中增加一个负载电阻（假负载），在每次需要启动水泵前通过脉冲调制波快速控制负载电阻，单片机通过检测负载电阻当前的信号以反应当前的光照强度，用于判断当前环境是否能满足水泵启动条件。此设计的系统图如图1所示。

 系统图实线框部分为目前太阳能水泵控制器的系统图，控制原理：通过太阳能电池板输入，把光能转化成电能，输入到太阳能水泵控制器中，通过逆变过程，把直流逆变成交流，输出给水泵，并且实时监控水泵的运行状态。

 本设计的重点在于虚线框部分；硬件部分主要由控制器件与负载电阻组成，软件则主要是MCU通过PWM调制波控制电路部分的控制器件，完成对负载电阻通断的控制，及其检测当前的光照情况。

     控制器件：

 主要选择大功率mosfet，一端接太阳能板正端，另一端接负载电阻，控制端接入MCU（微控制单元），由MCU通过PWM调制波控制其开关。设计需注意mosfet的发热耐高压情况，通常两端都有几百伏电压，及比较大的电流流过；

 负载电阻：

 主要选择大功率电阻，此电阻选择需根据系统设计水泵的控制功率而定，通常太阳能水泵控制器一种型号只针对特定功率范围的水泵。此器件的设计只也需要注意散热问题；

 软件控制部分：

 只要外部光照强度能提供太阳能水泵控制器正常工作的光照强度下；MCU即开始通过不同脉宽的PWM调制波输出控制mosfet,通过不同PWM调制波通过负载电阻的情况，计算出当前环境是否满足水泵的启动条件，如果当前光照强度满足水泵启动条件，则MCU结束对负载电阻控制单元的控制，把控制输入到水泵逆变控制环节，通过逆变输出交流电压控制水泵的运行，并且实行监控水泵运行状态；如果MCU计算出当前环境不满足水泵启动条件，则继续控制负载电阻控制单元，直到环境满足水泵启动条件为止。

 本实用新型降低了成本，用很通用的电子元器件配合软件完成了光强传感器对光照强度的检测；并增加了水泵的使用寿命；不需要不停通过软启动的方法进行光照强度检测。

以上实施例是本实用新型较优选具体实施方式的一种，本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本实用新型的保护范围内。