[实用新型]一种光伏扬水灌溉系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及扬水灌溉领域，具体涉及一种光伏扬水灌溉系统。

背景技术

近几年，随着太阳能发电成本的降低，出现了部分以太阳能提供电能的滴灌系统，但绝大多数未考虑到光伏组件的占地问题，随着温室大棚及光伏温室的发展，利用温室大棚顶部空间安放光伏阵列，能有效解决温室大棚自用电及灌溉问题。

名称为“一种太阳能光伏扬水滴灌系统”申请号为“CN201420289356.7”的中国实用新型专利提供了一种太阳能光伏扬水滴灌系统，由光伏阵列、双向变换器、蓄电池、扬水泵、配电柜、蓄水池等组成，能解决在蓄水池无水且并网中没有供电的情况下，通过蓄电池供电实现灌溉，保证灌溉设备常规化运行。但是，该专利中设备的稳定性不高，灌溉效果较差，由于蓄电池储能有充放电电流限制、充电时间长、功率密度低缺点，在启动水泵瞬间对蓄电池冲击大，造成蓄电池使用寿命变短，无法达到水泵稳定性要求。

采用蓄电池作为储能装置存在一定缺陷：一方面，蓄电池内部存在电化学反应，充放电速度慢，需要配置的蓄电池容量偏大；另一方面，蓄电池充放电次数有限，使用寿命短，经常更换蓄电池将增加光伏发电系统运行成本。超级电容器具有充放电速度快功率大、使用寿命长且无污染的优点，非常适合做光伏发电系统的储能装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构稳定、灌溉效果好的光伏扬水灌溉系统。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

所述储能组件包括并联的电容器和第一控制器、与所述第一控制器电连接的蓄电池组，所述第一控制器，用于监测所述电容器和所述蓄电池组内电压并对所述电容器和所述蓄电池组进行充放电，所述电容器和所述第一控制器并联后与所述供电组件电连接；

所述蓄水组件包括蓄水池、设于所述蓄水池内的用于监测所述蓄水池内水位的水位传感器、与所述水位传感器电连接的第二控制器、与所述第二控制器连接的用于为所述蓄水池供水的供水单元，所述供水单元与所述蓄水池连通，所述第二控制器与所述供电组件电连接，所述第二控制器，用于接收所述水位传感器信号并控制所述供水单元供水，所述电容器和所述第一控制器并联后与所述第二控制器电连接；

当所述第一控制器检测到所述电容器和所述蓄电池组内电压达到低压保护值时，所述供电组件切换为离网状态，并对所述电容器和所述蓄电池组进行充电，此时，所述供电组件还为所述蓄水组件供电；当所述第一控制器检测到所述电容器和所述蓄电池组内电压达到高压保护值时，所述供电组件切换为并网状态，所述供电组件与所述储能组件和所述第二控制器断开连接，并进行光伏并网发电。

优选地，所述供电组件包括用于切换并网/离网状态的第三控制器、与所述第三控制器电连接的最大功率点跟踪器、与所述最大功率点跟踪器电连接的用于将太阳能转化为电能的光伏阵列，所述最大功率点跟踪器，用于监测所述光伏阵列的发电电压并捕捉所述光伏阵列的最高电压电流值。

优选地，所述供电组件还包括与所述第三控制器电连接的逆变器。

优选地，所述供水单元包括分别与水源和所述蓄水池连接的用于将所述水源中的水抽至所述蓄水池中的水泵、与所述水泵连接的用于驱动所述水泵运行的直流电机，所述直流电机与所述第二控制器电连接。

优选地，所述灌溉组件包括与一端所述蓄水池连接的灌溉管道、设于所述灌溉管道上的控制阀，所述灌溉管道的另一端连通待灌溉作物。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的一种光伏扬水灌溉系统，通过将电容器和第一控制器以及蓄电池组连接在一起，共同组成混合的储能组件，结构稳定，充电速度快，使用寿命长；同时利用该混合的储能组件供电实现灌溉，减少水泵接通瞬间对蓄电池的冲击、延长蓄电池寿命，能保证按照作物需水要求进行智能灌溉，显著节省了水资源，提高了系统运行效率和稳定性。

附图说明

附图1为本实用新型的连接示意图。

其中：1、电容器；2、第一控制器；3、蓄电池组；4、蓄水池；5、水位传感器；6、第二控制器；7、第三控制器；8、最大功率点跟踪器；9、光伏阵列；10、逆变器；11、电网电源；12、水源；13、水泵；14、直流电机；15、灌溉管道；16、控制阀。

具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

参见图1所示，一种光伏扬水灌溉系统，包括供电组件、储能组件、蓄水组件和灌溉组件；