[发明专利]一种应用于太阳能电源实现水泵最大功率追踪的控制方法

说明书

本发明公开了一种应用于太阳能电源实现水泵最大功率追踪的控制方法，属于太阳能应用于水泵的技术领域。它包括太阳能电池板、水泵和用于控制水泵上电机作业的控制模块，且所述控制模块分别与太阳能电池板和水泵电性连接，所述控制模块为MPPT模块。太阳能电池板利用率高，平均能达到98％以上，在电机能力范围内能自动追踪太阳能电池板输出能力的98％以上；控制波动小，支持电压范围广，可以支持到DC50V到500V之间均能正常运转；通过电机输入功率来控制追踪最大功率，逻辑简单。

技术领域

本发明涉及一种应用于太阳能电源实现水泵最大功率追踪的控制方法，属于太阳能应用于水泵的技术领域。

背景技术

在一些水资源匮乏的国家和地区，人们存在着生活用水使用难的问题，常规方法是使用水泵来解决抽取地下水的问题。但这些国家和地区往往同时存在着供电问题，目前主要采用太阳能供电的方式能解决水泵供电问题，但目前的太阳能供电，往往需要存在各种转换才能被用电器使用，比如中间需要接入蓄电池、直流逆变器等等，导致太阳能利用率严重降低，并且维护成本增加。

基于上述问题，特提出基于变频电机的最大功率追踪技术。该技术可以取消中间电力转换部分，并且在太阳板和水泵功率等级匹配合理的情况下，达到99％以上的能量利用率，充分利用了太阳板的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种应用于太阳能电源实现水泵最大功率追踪的控制方法，它解决了目前的太阳能供电，往往需要存在各种转换才能被用电器使用，导致太阳能利用率严重降低，并且维护成本增加的问题。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种应用于太阳能电源实现水泵最大功率追踪的控制方法，包括太阳能电池板、水泵和用于控制水泵上电机作业的控制模块，且所述控制模块分别与太阳能电池板和水泵电性连接，所述控制模块为MPPT模块，具体控制方式如下：

S1、首先水泵控制器判断是否为太阳能直流输入，若不是，则按照固定转速运行，若是，则初始化MPPT模块，并计算控制器输出功率P0；

S2、判断MPPT模块是否为PFC泵电压模式，若是，则判断控制器输出功率P0是否大于水泵上次作业时的计算功率P1,若不是，也判断控制器输出功率P0是否大于水泵上次作业时的计算功率P1；

S3、在S2的基础上，当判断当前MPPT模块是PFC泵电压模式时，则判断控制器输出功率P0是否大于水泵上次作业时的计算功率P1时，若判断是，则判断上次调整是否为PFC占空比增加，若判断不是，则也判断上次调整是否为PFC占空比增加；

S4、在S3的基础上，当在判断控制器输出功率P0是大于水泵上次作业时的计算功率P1的条件，并判断上次调整是为PFC占空比增加的条件下时，则PFC占空比增加d1,并保存当前计算功率，保存占空比调整方向，并重新计算控制器输出功率P0，若上次调整不是为PFC占空比增加的条件下时，则此时需判断PFC占空比是否达到最小值，若达到最小值，则切换到电机PWM占空比模式，等待下一次判断，并保存当前计算功率，保存占空比调整方向，并重新计算控制器输出功率P0，若未达到最小值，则此时PFC占空比减小d1，并保存当前计算功率，保存占空比调整方向，并重新计算控制器输出功率P0；

S5、在S3基础上，当在判断控制器输出功率P0不是大于水泵上次作业时的计算功率P1的条件，并判断上次调整不是为PFC占空比增加的条件下时，则PFC占空比增加d1,并保存当前计算功率，保存占空比调整方向，并重新计算控制器输出功率P0，若判断上次调整是为PFC占空比增加的条件下时，则此时再进行判断PFC占空比是否达到最小值，若达到最小值，则切换到电机PWM占空比模式，等待下一次判断，并保存当前计算功率，保存占空比调整方向，并重新计算控制器输出功率P0，若未达到最小值，则此时PFC占空比减小d1，并保存当前计算功率，保存占空比调整方向，并重新计算控制器输出功率P0；