[发明专利]一种基于光伏发电的供水系统

说明书

本发明公开了一种基于光伏发电的供水系统，包括有光伏阵列、逆变器、置于水井中的水泵和置于水塔上的水箱；光伏阵列的正、负极端连接逆变器的直流输入端，逆变器的交流输出端连接水泵；水泵通过泵水管连接水箱，水箱连接主输水管路，在主输水管路上连接有用于农林灌溉的支管A、用于向畜牧水池供水的支管B和用于向居民房供水的支管C；在泵水管和主输水管路以及支管A、B、C上均装有控制阀；本发明结构简单、设计巧妙，确保了光伏发电运行的可靠性，并以此解决了偏远的没有电网覆盖的大山区居民饮水难的问题，也确保了农林灌溉与畜牧用水的需求。

技术领域

本发明涉及一种供水系统，尤其是一种基于光伏发电的供水系统。

背景技术

在偏远的大山区，由于山路崎岖、路况复杂，电网也难以覆盖，居民饮水十分困难，通常每天需要步行10-20公里的路程到水源地取水，以满足生活用水的需求。这不仅费时费力，大大影响到日常的生活，而且更难以确保农林灌溉与畜牧用水的需求。

当前，光伏发电作为清洁能源而得到国家的大力推广，并应用于偏远的大山区的日常供电。公知逆变器主要用于直流电逆变成交流电，以向负载供电。然而，通用的逆变器并不能适用于光伏阵列输出电能的逆变作业，从而不能确保光伏发电可靠性。

发明内容

本发明的目的就是要解决当前在偏远的没有电网覆盖的大山区，居民饮水困难，并难以确保农林灌溉与畜牧用水的需求，而现有的通用逆变器并不适用于偏远山区日常供电的光伏发电的问题，为此提供一种基于光伏发电的供水系统。

本发明的具体方案是：一种基于光伏发电的供水系统，包括有光伏阵列、逆变器、置于水井中的水泵和置于水塔上的水箱；光伏阵列的正、负极端连接逆变器的直流输入端，逆变器的交流输出端连接水泵；水泵通过泵水管连接水箱，水箱连接主输水管路，在主输水管路上连接有用于农林灌溉的支管A、用于向畜牧水池供水的支管B和用于向居民房供水的支管C；在泵水管和主输水管路以及支管A、B、C上均装有控制阀。

本发明中所述光伏阵列由若干块太阳能电池板串/并联组成。

本发明中所述逆变器包括有整流桥堆、boost升压电路、电容储能电路和逆变电路以及变压器，并配设有开关电源、微处理器和PWM驱动电路以及电压、电流采样电路；光伏阵列的正、负极端连接整流桥堆的其中两个交流输入端；整流桥堆的直流输出端依次并接boost升压电路、电容储能电路和逆变电路的直流输入侧，逆变电路的交流输出侧连接变压器的一次侧，变压器的二次侧输出端作为逆变器的交流输出端；开关电源从整流桥堆的直流输出端取电，并为微处理器提供工作电源；微处理器实时通过电压、电流采样电路采集逆变器的交流输出端的电压、电流信息，并通过PWM驱动电路控制逆变电路的工作状态。

本发明中所述整流桥堆采用三相桥式不可控整流电路；逆变电路具有三个桥臂，每个桥臂均由两个IGBT模块组成，IGBT模块采用日本富士的7MBR35VKD120-50的IGBT芯片，其工作电压为1200V，工作电流为35A；所述变压器采用三相变压器，变压器的二次侧还设有一根接地的零线，变压器二次侧的每相输出线路与零线之间均并联有电容，并在变压器二次侧的其中一相输出线路上串联有电感；所述微处理器采用意法半导体STM32F103C8T6芯片，芯体尺寸为32位，程序存储器容量是64KB，需要工作电压2V~3.6V，微处理器外配置A/D转换器，其工作温度为-40°C ~ 85°C。

本发明中在整流桥堆的交流输入端装有断路器Q1；在整流桥堆直流输出端的正极端到boost升压电路之间装有开关S1；在整流桥堆直流输出端的正极端到开关电源的连接线路上依次装有开关S2和限流二极管D1。

本发明结构简单、设计巧妙，确保了光伏发电运行的可靠性，并以此解决了偏远的没有电网覆盖的大山区居民饮水难的问题，也解决了农林灌溉与畜牧用水的需求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；