太阳能光伏水泵系统组成及工作原理

光伏水泵系统组成及工作原理

系统组成及工作原理

1．1 光伏水泵系统的结构图

由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。

1．2 变频器主电路及硬件构成

本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。主功率器件采用ASIPM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器

dsPIC30F2010构成。外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。系统将MPPT 和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便。

1．2．1 DC／DC升压电路简述

1．2．1．1主电路选择

对于中小功率的光伏水泵来说，光伏阵列电压大都是低压(24v、36v、48V)，对于升压主电路的选择，人们一般选择推挽电路，因为推挽电路变压器原边工作电压就是直流侧输入电压，同时驱动不需隔离，因此比较适合输入电压较低的场合。但是偏磁问题是制约其应用的一大不利因素，功率管的参数差异和变压器的绕制工艺都有可能使推挽电路工作在一种不稳定状态。基于诸多因素的考虑，本系统采用了结构新颖的推挽正激电路，此电路拓扑不仅克服了偏磁问题，而且闭环控制也比较容易(二阶系统)。

1．2.l.2推挽正激电路简单分析

推挽正激电路如图2所示，由功率管S1及S2，电容C8和变压器T组成，变压器T 原边绕组N1及N2具有相同的匝数，同名端如图2所示。当S1及S2同时关断的时候，电容C8两端电压下正上负，且等于阵列电压，当S1开通，S1、N2和光伏阵列构成回路，N2上正下负，同时C8、N1和S1构成回路，C8放电，N1下正上负，此时的工作相当于两个正激变换器的并联。同理，当S2开通S1关断时，也相当于两个正激变换器的并联。经过理论分析，推挽正激电路是一个二阶系统，因此闭环控制简单，同时输出滤波电感和电容大大减小。

1.2.2 dsPIC30F2010简单介绍

Microchip公司通过在16位单片机内巧妙地添加DSP功能，使Microchip的

dsPIC30F数字信号控制器(DSC)同时具有单片机(MCU)的控制功能以及数字信号处理器

(DSP)的计算能力和数据吞吐能力。因为它具有的DSP功能，同时具有单片机的体积和

价格，所以本系统采用此芯片作为控制器。此芯片主要适用于电机控制，如直流无刷电机、单相和三相感应电机及开关磁阻电机；同时也适用于不间断电源(UPS)、逆变器、开关电源和功率因数校正等。dsPIC30F2010管脚示意如图3所示。

1．2.2．1 主要结构

12KB程序存储器；

512字节SRAM：

1024字节EEPROM；

3个16位定时器；

4个输入捕捉通道；

2个输出比较／标准PWM通道；

6个电机控制PWM通道；

6个10位500kspsSA／D转换器通道。

l 2．2．2 主要特点

A／D采样速度快且多通道可以同时采样；

6个独立／互补／中心对齐／边沿对齐的PWM：

2个可编程的死区；

在噪声环境下5V电源可正常工作；

最低工作电压3V；

A／D采样和PWM同期同步。

2 光伏水泵最大功率点跟踪(MPPT)设计

2．1 常规恒定电压跟踪(CVT)方式的特点与不足

CVT方式可以近似获得太阳电池的最大功率输出，软件上处理比较简单。但实际上日照强度和温度是时刻变化的，尤其是在西部地区，同一天中的不同时段，温度和日照强度变化都相当大，这些都会引起太阳电池阵列最大功率点电压的偏移，其中尤以温度的变化影响最大。在这种情况下，采用CVT方式就不能很好地跟踪最大点。

2．2 TMPPT的原理与实现

为克服CVT方式弊端，提出了TMPPT(TrueMaximum Power Point Tracking)概念，其意思是“真正的最大功率跟踪”控制，即保证系统不论在何种日照及温度条件下，始终使太阳电池工作在最大功率点处。由于逆变器采用恒V／f控制，故水泵电机的转速与其输入电压成正比，因此，调节逆变器的输出电压，就等于调节了负载电机的输出功率。故本系统采用TMPPT方式使太阳电池尽可能工作在最大功率点处，为负载提供最大的能量。

由太阳电池阵列的特性曲线(见图4)可知，

在最大功率点处，dP／dv=O，在最大功率点的左侧，当dP／dV>O时，P呈增加趋势，dP／dVO时，P呈减少趋势，dP／d v

图5为TMPPT型最大功率点跟踪控制框图。系统的输入指令值为0，反馈值为dP／dV，假定Z3状态为+1，则Usp*指令电压增加，经CVT环节调整，系统的输出电压V跟踪Usp*增加，采样输出电流I，经功率运算环节和功率微分环节，获得dP／dV值，如dP／dV>0，则Z1为+1，Z2为+1，Z3为+l，Usp*指令电压继续增加。如dP／dV

则Z1为-l，Z2为-1，Z3为-1，Usp*指令电压开始减小。稳定工作时，系统在最大功率点附近摆动，如果摆动幅度越小，则精度越高。在具体工作时，为了防止搜索方向的误判断，软件中设置了搜索限幅值，使系统的工作可靠性进一步提高。由于本系统中采用的ASIPM模块带有电流检测功能，故在硬件设计上可以省去电流检测电路，节约了成本，并进一步优化了外围电路。

3 系统的保护功能设计

1)过流和短路保护功能由于ASIPM的下臂IGBT母线上串有采样电阻，所以通过检测母线电流可以实现保护功能。当检测电流值超过给定值时，被认为过流或短路，此时下桥臂IGBT门电路被关断，同时输出故障信号，dsPIC检测到此信号时封锁PWM脉冲进一步保护后级电路。

2)欠压保护功能 ASIPM检测下桥臂的控制电源电压，如果电源电压连续低于给定电压1OMs，则下桥臂各相IGBT均被关断，同时输出故障信号，在故障期间，下桥臂三相IGBT的门极均不接受外来信号。

3)过热保护功能 ASIPM内置检测基板温度的热敏电阻，热敏电阻的阻值被直接输出，dsPIC通过检测其阻值可以完成过热保护功能。

以上保护是利用了ASIPM自身带有的功能，无须外加电路，进一步简化了硬件电路设计。系统除了具有上述保护功能外，还具有光伏水泵系统特有的低频、日照低、打干(自动和手动打干)等保护功能。对于泵类负载，当转速低于下限值时，光伏阵列所提供的能量绝大部分都转化为损耗，长期低速运行，会引起发热并影响水泵使用寿命，因此，本系统设计了低频保护，对水泵来说，当液面低于水泵进水口时，水泵处于空载状态，若不采取措施，长时间运行则会损坏润滑轴承，而本系统为户外无人值守工作方式，故系统为了增加检测可靠性，采用了自动打干和手动打干两种识别方式，其中，自动打干是根据系统输出功率和电机工作频率来进行判别；手动打干则是通过水位传感器识别当前水位高低来实现的。由于低频、日照低、打干等功能都是由软件来完成，不须增加硬件电路，故系统结构简单。

水泵工作原理

水泵工作的目的就是把水从一个地方输送到另一个地方，或者是增加压力把原动的机械能转换成液体能量。水泵工作原理：在打开水泵后，叶轮在泵体内做高速旋转运动（打开水泵前要使泵体内充满液体），泵体内的液体随着叶轮一块转动，在离心力的作用下液体在出品处被叶轮甩出，甩出的液体在泵体扩散室内速度逐渐变慢，液体被甩出后，叶轮中心处形成真空低压区，液池中的液体在外界大气压的作用下，经吸入管流入水泵内。泵体扩散室的容积是一定的，随着被甩出液体的增加，压力也逐渐增加，最后从水泵的出口被排出。液体就这样连续不断地从液池中被吸上来然后又连续不断地从水泵出口被排出去. 离心式水泵启动前需要先注水，当泵转动时，先时注入的水排出，导致泵内及泵与井水之间的管道内的空气体积增大，气压降低，低于外界大气压，在大气压作用下（井内水面上方大气向下压力），井水被压到水水管内，随着泵的持续转动，地下水被抽出地面（其实是大气压把水压出地面）。一个标准大气压能够支撑10.336m水柱. 水泵是利用一些人工的条件来增加送水高度的。比如，在第一个抽水机所能达到的最大高度处建一个小的蓄水池，然后在此处再用一台抽水机把水向上送，即采用多级泵送水。比如高压泵,通过增大水面上的大气压强来提高送水高度,比如将水面大气压增为两倍,送水高度便增为两倍。或者把水泵置于楼顶，设法做到让水泵从叶轮向下直到地下的整个进水管内都充满水。或者增大水泵功率，让水在离开叶轮向上运动时具有很大的动能，从而水就可以运动到很高处。方法是很多的~ https://www.360docs.net/doc/cc13089136.html,/view/61cfa91cfc4ffe473368aba2.html 我想问一下离心式水泵的操作原理，既然在水泵内产生了一个低压区，为什么大气压不把水从出水管里排回去呢这个低压区是与进水口相通的,由于低压,水就从进水口进去,水被叶轮带动旋转起来之后,由于离心的力量,被叶轮甩到了四周,由于叶轮在不停的旋转,在外周形成了高压区,由于是高压的,所以,水很难被压回去,不过也有少量的能退回去,这个称为内部泄露这个高压区和出水口相连,由于是高压的,所以,水要寻找出口出去,这边同时出, 进水口在同时入,形成平衡状态,.

光伏水泵与方案

一、太阳能光伏交流水泵系统简介交流光伏水泵系统是接将太阳电池组件发出的直流电输入水泵逆变器进而驱动专用通用的交流水泵抽水的系统。 1.1 交流光伏水泵系统组成交流光伏水泵系统由太阳电池组件、水泵逆变器以及通用交流水泵组成，其示意图如下图所示。光伏水泵逆变器三相异步交流水泵交流光伏水泵系统组成示意图 1.2 交流光伏水泵优缺点优点：适用性强：交流系列水泵可以抽污水也可以抽清水，耐酸性也强；易于选型配套：交流系列水泵是通用标准型产品、容易选型、配套；可靠性好：交流水泵过载能力强、使用寿命长；可控性好：可以采用现在流行的变频技术进行调速，更好的保护水泵和最大程度利用太阳电池组件抽水。缺点：效率较直流水泵系统低：因为它经过一次DC-AC的转换，不可避免的存在一些损耗；

二、主要设备介绍 2.1 设备介绍 1）光伏水泵逆变器产品特点：本公司自主研发、外协生产，经多次试验运行稳定可靠。 VI最大功率点跟踪（MPPT）算法，响应速度快，运行稳定性好，解决了传统MPPT方法在日照强度快速变化时跟踪效果差、运行不稳定甚至造成水锤危害的问题。采用新型变频技术，保证水泵在日照较差的情况下也可工作，最大限度利用太阳电池阵列功率。全数字式控制，具备全自动运行、数据存储以及完善的保护功能，完全可以做到无人值守。基于开发环保型和经济型光伏产品的设计理念，以蓄水替代蓄电，无蓄电池装置，直接驱动水泵扬水，装置的可靠性高，同时大幅降低的建设和维护成本。主电路采用智能功率模块，可靠性高，转换效率达96%。可选配上下水位检测与控制电路产品图片： JNPB-3700光伏水泵逆变器图片

太阳能热泵热水系统方案设计

实用标准文档文案大全目录一、太阳能集热器技术参数 (1) 二、空气源热泵机组技术参数 (2) 三、设计方案 (3) 四、工程报价汇总表 (6) 五、工程项目和造价明细表 (7) 六、售后服务 (11)

一、太阳能集热器技术参数主要功能特点（多项国家专利）：优中选优的材料： ●外壳材料：高品质不锈钢板 ●内胆材料：进口SUS304 2B食品级不锈钢 ●防漏：“O”形翻边 ●保温层：机械聚胺脂整体发泡 50㎜ ●配套的支架：高品质不锈钢方管、全不锈钢紧固件独特实用的设计： ●水槽内胆独有椭圆形封头设计：完全采用高频焊机和自动焊机自动焊接，杜绝手工焊的粗糙和渗漏的可能性，极大的增强封头的抗拉抗剪性——寿命更长； ●水嘴〖进口SUS304 2B食品级不锈钢材质〗与独有椭圆形封头高强度的连接：完全采用高频焊机机械焊接，杜绝手工焊的粗糙和渗漏的可能性，极大的增强水嘴的抗拉抗剪性——寿命更长； ●超宽的孔距、加长的水嘴、加宽的水槽——更利于现场施工和安装； ●“O”形翻边设计更利于防漏、数控冲床配套复合模具生产精确度更高；

二、空气源热泵机组技术参数

三、设计方案残疾人康复中心安装节能热水系统，方案设计如下： 1 2、系统功能配置 1）太阳能中央热水系统构成设计：太阳能中央热水系统工程包括太阳能主体加热系统和辅助加热系统：主体工程主要由集热器矩阵、不锈钢保温水箱、水箱底座、集热器支架等组成；辅助加热系统主要由热泵热水机组、自动供热水装置、自动控制装置、管道及保温等组成。根据各楼层建筑结构，为保证产水和供水质量，同时便于今后太阳能系统规范检修，采用温差式强制循环方式受热。

自吸泵的工作原理

自吸泵的工作原理离心式自吸泵从工作原理上可分为内混合和外混合两种型式。内混式内混式是指在叶轮进口附近进行气液混合的，其原理如图所示。自吸泵启动前泵体内灌入适量的液体(淹没叶轮)，回流阀打开，压入室与吸入室相通，叶轮旋转后，将吸入室和叶轮中的液体，经叶轮输送到压出室中去，叶轮进口处形成负压，吸入管路中的压力高于吸入室的压力，因而使吸入阀打开，吸入管路中的气体经吸进入叶轮，压出室中的液体经回流阀孔、吸入室，又被吸到叶轮进口进行气液混合，叶轮并将气液混合物输送到压入室中去，由于气液分离室容积足够大，使得流速降低，靠液体和气体比重的不同而进行气、液分离，气体经压出管路排出，液体又经回流阀孔被吸进叶轮再与气体进行混合，依次循环，直至吸入管路内的气体被排净为止，这时自吸泵就完成了自吸过程而达到正常工作。外混合外混合是指在叶轮外缘进行气、液混合的，其工作原理如图所示。自吸泵启动前，泵体内灌入适量的液体，当叶轮旋转后，将吸入室和叶轮中的液体经叶轮输送到压出室中去，叶轮进口处形成负压，吸入阀打开，吸入管路内的气体经吸入室进入叶轮，在叶轮出口处与随叶轮高速旋转的液体相混合，由于叶轮的作用，使气液混合物经压出室到容积足够大的气液分离室中去，由于流速降低，靠液体和气体的比重不同而进行分离，气体经压出管路排出，液体经外流道又回到叶轮外缘。依次循环，直至吸入管路内的气体被排净为止，这时泵就完成了自吸过程而达到正常工作。 (1) 保证自吸泵停车后，泵体内储存足够的液体，为此需要在泵体的进口处配有单向阀，并且泵体进口高于叶轮中心线，以防止泵体内的液体在泵停车后因虹吸作用而被排到吸入池中去。 (2) 有效地进行气液分离，为此需要有足够容积的气液分离室，自吸泵泵体的出口到叶轮中心线有足够的高度。 (3) 分离出来的液体不断返回到叶轮中去，为此，对于内混式自吸泵要有回流孔，对于外混合式自吸泵要有足够大的流道，使分离后的液体返回叶轮中. 自吸泵的性能特点不需在吸入管路内充满水就能自动地把水抽上来的离心泵称为自吸泵。自吸泵的结构类型很多，其中，外混式自吸泵的工作原理是：水泵启动前先在泵壳内灌满水（或泵壳内自身存有水）。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳，这时入口形成真空，使进水逆止门打开，吸入管内的空气进入泵内，并经叶轮槽道到达外缘。另一方面，被叶轮排到气水分离室中的水又经左右回水孔流回到叶轮外缘。左回水孔流回的水在在压力差和重力的作用下，射向叶轮槽道内，并被叶轮击碎，与吸入管路来的空气混合后，甩向蜗壳，真空泵液下泵计量泵齿轮泵耐腐蚀泵耐酸泵消防泵向旋转方向流动。然后与右回水孔流来的水汇合，顺着蜗壳流动。由于液体在蜗壳内不断冲击叶栅，不断被叶轮击碎，就同空气强烈搅拌混合，生成气水混合物，并不断地流动致使气水不能分离。混合物在蜗壳出口被隔舌剥离，沿短管进入分离室。在分离室内空气被分离出来，由出口管排掉，而水仍经左右回水孔流向叶轮外缘，并与吸入管空气相混合。如此反复循环，逐渐将吸入管路中的空气排尽，使水进入泵内，完成自吸过程。排污泵自吸泵油泵隔膜泵螺杆泵齿轮油泵

太阳能光伏水泵系统组成及工作原理

光伏水泵系统组成及工作原理光伏水泵系统组成及工作原理系统组成及工作原理 1．1 光伏水泵系统的结构图由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。 1．2 变频器主电路及硬件构成本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。主功率器件采用ASIPM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器 dsPIC30F2010构成。外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。系统将MPPT和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便。

1．2．1 DC／DC升压电路简述 1．2．1．1主电路选择对于中小功率的光伏水泵来说，光伏阵列电压大都是低压(24v、36v、48V)，对于升压主电路的选择，人们一般选择推挽电路，因为推挽电路变压器原边工作电压就是直流侧输入电压，同时驱动不需隔离，因此比较适合输入电压较低的场合。但是偏磁问题是制约其应用的一大不利因素，功率管的参数差异和变压器的绕制工艺都有可能使推挽电路工作在一种不稳定状态。基于诸多因素的考虑，本系统采用了结构新颖的推挽正激电路，此电路拓扑不仅克服了偏磁问题，而且闭环控制也比较容易(二阶系统)。 1．2.l.2推挽正激电路简单分析推挽正激电路如图2所示，由功率管S1及S2，电容C8和变压器T组成，变压器T原边绕组N1及N2具有相同的匝数，同名端如图2所示。当S1及S2同时关断的时候，电容C8两端电压下正上负，且等于阵列电压，当S1开通，S1、N2和光伏阵列构成回路，N2上正下负，同时C8、N1和S1构成回路，C8放电，N1下正上负，此时的工作相当于两个正激变换器的并联。同理，当S2开通S1关断时，也相当于两个正激变换器的并联。经过理论分析，推挽正激电路是一个二阶系统，因此闭环控制简单，同时输出滤波电感和电容大大减小。 1.2.2 dsPIC30F2010简单介绍 Microchip公司通过在16位单片机内巧妙地添加DSP功能，使Microchip的dsPIC30F数字信号控制器(DSC)同时具有单片机(MCU)的控制功能以及数字信号处理器(DSP)的计算能力和数据吞吐能力。因为它具有的DSP功能，同时具有单片机的体积和价

太阳能提水系统

太阳能提水系统可行性研究报告河南华源光伏科技有限公司 2012.12.05 1 国外开发应用现状联合国国际开发署(UNDP)、世界银行(WB)、亚太经社会(ESCAP)等国际组织部先后充分肯定了它的先进性与合理性,目前在这些国际组织的支持下,一些工业发达国家推出了一批光伏水泵产品，其中丹麦的一家公司在世界各地销售了数千台光伏水泵。目前，全世界已有数万台光伏水泵在各地运行。德国西门子公司基于近年在世界各地安装、试验、销售各种规格光伏水泵经验的基础上,得出的结论是：柴油机水泵初期投资低是其优点,但随着运行年数的增加,其运行维护费用将不断增加,每立方米水的成本将因此而逐年增长。光伏水泵的初期投资偏大是其缺点,但此后由于它的运行费用低和维护少或免维护等特点,其水的成本上升很缓慢,十年以后,柴油机水泵的水成本将是光伏水泵水成本的两倍还多,两者的盈亏平衡点约在三年左右。新疆新能源公司在塔克拉玛干沙漠进行的光伏扬水生态环境试验站也得到了相同的结论。印度在现有4000台光伏水泵的基础上,政府给予一定补贴计划再推广安装50000台(套)光伏水泵系统,每个系统的容量在1~5kW之间。由于光伏水泵系统从技术上说是一个比较典型的"光、机、电一体化"系统,它涉及太阳能的采集、变换及电力电子、电机、水机、计算机控制等多个学科的最新技术,因此已被许多国家列为优先发展的高新技术和进一步发展的方向,中东、非洲有不少国家更是期望依藉太阳能水泵及省水微灌、现代化农业等新技术在地下水资源比较充裕的干旱地区把家园改造为绿洲。光伏水泵与柴油机水泵相比具有相当良好的经济性。世界银行在盛产石油的中东地区(如阿联酋、约旦等国)作出了具有明确结论的经济性比较,就其每立方米的水价而言,光伏水泵的水价与柴油机水泵水价持平的系统功率约在40kW,由于近几年太阳电池及其它电子控制器件的降价,两者水价持平的功率在75kW左右.如果太阳电池的价格下降至3美元/wp,两者水价持平的功率在150kW~200kW左右。

潜水泵工作原理

潜水泵工作原理 -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

潜水泵工作原理主要用途及适用范围: 潜水泵(Submergedpump)一种用途非常广泛的水处理工具。潜水泵与普通的抽水机不同的是它工作在水下，而抽水机大多工作在地面上。潜水泵的工作原理:潜水泵开泵前,吸入管和泵内必须充满液体。开泵后，叶轮高速旋转，潜水泵中的液体随着叶片一起旋转，在离心力的作用下，飞离叶轮向外射出，射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢，压力逐渐增加，然后从泵出口，排出管流出。此时，在叶片中心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区，液池中的液体在池面大气压的作用下，经吸入管流入潜水泵内，液体就是这样连续不断地从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。潜水泵的基本参数:包括流量、扬程、泵转速、配套功率、额定电流、效率、管径等等.潜水泵主要用途及适用范围:包括建设施工排、水农业排灌、工业水循环、城乡居民引用水供应，甚至抢险救灾等等水泵原理详细介绍借动力设备和传动装置或利用自然能源将水由低处升至高处的水力机械。广泛应用于农田灌溉、排水以及农牧业、工矿企业、城镇供水、排水等方面。用于农田排灌、农牧业生产过程中的水泵称农用水泵，是农田排灌机械的主要组成部分之一。类型根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量，主要有活塞 2

泵、柱塞泵、齿轮泵、隔膜泵、螺杆泵等类型。叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。潜水电泵的泵体部分是叶片泵。其他类型的水泵有射流泵、水锤泵、内燃水泵等，分别利用射流水锤和燃料爆燃的原理进行工作。水轮泵则是水轮机与叶片泵的结合。上述各类水泵中以下列各式较具代表性。离心泵是利用离心力的作用增加水体压力并使之流动的一种泵。由泵壳、叶轮、转轴等组成。动力机带动转轴，转轴带动叶轮在泵壳内高速旋转，泵内水体被迫随叶轮转动而产生离心力。离心力迫使液体自叶轮周边抛出，汇成高速高压水流经泵壳排出泵外，叶轮中心处形成低压，从而吸入新的水流，构成不断的水流输送作用。叶轮具有逆旋转方向弯曲的叶片，其结构型式有封闭式、半封闭式和敞开式3种,农用的多为封闭式叶轮，叶片两侧由圆盘封闭。泵体沿出水管方向逐渐扩张成蜗壳形。水流自叶轮一面吸入的称单吸离心泵，自叶轮两面吸入称双吸离心泵。为增加扬程，可将多个叶轮装在同一轴上成为多级离心泵。由前一叶轮排出的水进入后一叶轮的进水口，增压后再从后一叶轮排出，因而叶轮数愈多，压力愈高。有的离心泵带有能自动排除吸水管和泵体内空气的装置，在起动前无需向泵体灌水，称自吸离心泵，但其效率常低于一般离心泵。离心泵在农田排灌和农牧业供水中应用最广。多用于扬程高而流量小的场合。单级离心泵的扬程为5～125米，排出的流量均匀,一般为6.3～400米3/小时,效率约可达86～9 4％。 3

水泵工作原理

水泵工作原理水泵工作的目的就是增加压力把原动的机械能转换成液体能量,同时把水从一个地方输送到另一个地方。一、离心泵的构造离心泵的基本构造离心泵的种类有很多，图1—1所示为单级单吸式离心泵的基本构造，主要包括蜗壳形的泵壳、泵轴、叶轮、吸水管、压水管、底阀、控制阀门、灌水漏斗和泵座。图1—1 单级单吸式离心泵构造 1一泵壳；2一泵轴；3叶轮；4一吸水管；5一压水管；6一底阎；7控制阀门；8

灌水漏斗；9泵座二、离心泵的工作原理离心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力来工作的。离心泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水在离心力的作用下，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。水泵叶轮中心处，由于水在离心力的作用下被甩出后形成真空，吸水池中的水便在大气压力的作用下被压进泵壳内，叶轮通过不停地转动，使得水在叶轮的作用下不断流入与流出，达到了输送水的目的。三、离心泵的主要零件离心泵是由许多零件组成的，根据工作时各部件所处的工作状态，大致可以分成三大类型：转动部件、固定部件和交接部件。 1．叶轮叶轮是泵的核心组成部分，它可使水获得动能而产生流动。叶轮由叶片、盖板和轮毂组成，见图l-2。选择叶轮材料时，除了要考虑离心力作用下的机械强度以外，还要考虑材料的耐磨和耐腐蚀性能。目前多数叶轮采用铸铁、铸钢和青铜制成。叶轮一般可分为单吸式叶轮与双吸式叶轮两种。单吸式叶轮如图l-2所示，它是单边吸水，叶轮的前盖板与后盖板呈不对称状。双吸式叶轮如图1—3所示两边吸水，叶轮盖板呈对称状，一般大流量离心泵多数采用双吸式叶轮。图1 2单吸式叶轮图l—3双吸式叶轮

太阳能水泵

课程设计说明书题目：太阳能光伏发电技术课程设计二级学院新能源科学与工程学院年级专业2011级光伏发电（2）班学号 1103030215 学生姓名丁朝阳指导教师李玲教师职称讲师

新余学院课程设计（论文）任务书二级学院：新能源科学与工程学院学号1103030215 学生姓名丁朝阳专业（班级）光伏发电设计题目太阳能光伏水泵产品的设计设计技术参数1、设计产品前期市场调研报告：主要包括市场现状、目前市场上该系列产品的设计特点及缺陷、优化改进的措施、市场开发前景等内容（含必要图片）。 2、光伏产品设计书：内容包括题目名称、正文、心得体会（,设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会）、参考文献。设计的光伏系统包括容量设计、各种关键设备的选型、及性价比分析（含必要设计图片）。 3、课程设计答辩：市场调研报告及设计书自我阐述3分钟，回答问题2分钟。设计要求1、设计产品前期市场调研报告：逻辑清晰，层次分明，能够该反映光伏产品市场开发现状，与自身的专业知识紧密联系。 2、光伏产品设计书：能够用简洁的文字或清晰的图表来表达自己设计思想的能力；树立既考虑技术上的先进性又考虑经济上的合理性正确设计思想，并能够这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力； 3、课程设计答辩：自我讲述条理清晰，重点突出，表现出良好的语言表达和组织能力；答辩思路清晰，反应敏捷，回答问题正确，知识面教宽。工作量1.设计产品前期市场调研报告 2.光伏产品设计书 3.课程设计答辩工作计划参考资料

指导教师签字教研室主任签字说明：此表一式叁份，学生、指导教师、二级学院各一份。 2013年 6 月 28 日

太阳能水泵的系统组成及工作原理

系统组成及工作原理 1．1 光伏水泵系统的结构图由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。 1．2 变频器主电路及硬件构成本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。主功率器件采用ASIPM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器dsPIC30F2010构成。外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI 调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。系统将MPPT和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便。 1．2．1 DC／DC升压电路简述 1．2．1．1主电路选择对于中小功率的光伏水泵来说，光伏阵列电压大都是低压(24v、36v、48V)，对于升压主电路的选择，人们一般选择推挽电路，因为推挽电路变压器原边工作电压就是直流侧输入电压，同时驱动不需隔离，因此比较适合输入电压较低的场合。但是偏磁问题是制约其应用的一大不利因素，功率管的参数差异和变压器的绕制工艺都有可能使推挽电路工作在一种不稳定状态。基于诸多因素的考虑，本系统采用了结构新颖的推挽正激电路，此电路拓扑不仅克服了偏磁问题，而且闭环控制也比较容易(二阶系统)。 1．2.l.2推挽正激电路简单分析推挽正激电路如图2所示，由功率管S1及S2，电容C8和变压器T组成，变压器T原边绕组N1及N2具有相同的匝数，同名端如图2所示。当S1及S2同时关断的时候，电容C8两端电压下正上负，且等于阵列电压，当S1开通，S1、N2和光伏阵列构成回路，N2上正下负，同时C8、N1和S1构成回路，C8放电，N1下正上负，此时的工作相当于两个正激变换器的并联。同理，当S2开通S1关断时，也相当于两个正激变换器的并联。经过理论分析，推挽正激电路是一个二阶系统，因此闭环控制简单，同时输出滤波电感和电容大大减小。

光伏发电期末大作业光伏水泵系统组成及工作原理

光伏发电原理与应用期末大作业姓名：崔亮班级：0312406 学号：031240610 指导教师：李绍武

题目1. 光伏水泵系统组成及工作原理 1.系统组成及工作原理 1．1光伏水泵系统的结构图由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。 1．2变频器主电路及硬件构成本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。主功率器件采用ASIPM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器dsPIC30F2010构成。外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。系统将MPPT和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便。

水泵工作原理

内蒙古京能电力检修有限公司岱电维护项目部辅机班01 月份培训课件京能电力检修岱电维护项目部汽机车间辅机班二0一二年

水泵工作原理水泵按其工作原理可以分为三大类：叶片式水泵，容积式水泵，其他类型水泵。在我厂生产中大部分使用的是离心泵，是叶片泵的一种，由于这种泵的工作是靠叶轮高速旋转时叶片拨动液体旋转，使液体获得离心力而完成水泵的输水过程所以这种泵称为离心泵。离心泵的应用是很广泛的，在国民经济的许多部门要用到它。在给水系统中几乎是不可缺少的一种设备，如若把自来水管网当作人身的血管系统，那么离心泵就是压送血液的心脏。由于离心泵是一种重要的设备，而且它的运转要消耗大量的动力！为了合理，经济的选择和使用水泵，以保证水厂供水，就必须对离心泵的工作原理和基本性能等方面有所了解。一、离心泵的基本构造离心泵的基本构造是由六部分组成的,分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。 1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。 2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。 3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。

4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂贱，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！ 5、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。 6、填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。二、离心泵的过流部件离心泵的过流部件有：吸入室，叶轮，压出室三个部分。叶轮室是泵的核心，也是流部件的核心。泵通过叶轮对液体的作功，使其能

太阳能热泵原理及技术分析

太阳能热泵原理及技术分析热泵技术是一种新型的节能制冷供热技术，长期以来主要应用于建筑物的采暖空调领域。因热泵制热在节能降耗及环保方面的良好表现，卫生热水供应系统也越来越多的采用热泵设备作为热源［2］。其中以室外空气为热源的空气源热泵，结构简单，不需要专用机房，安装使用方便，在卫生热水供应方面具有不可替代的优势，除了比较大型的空气源热泵热水系统外，现在已有多个品牌的小型的家用空气源热泵热水器也投放市场。但空气源热泵的一个主要缺点是供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而降低，所以它的使用受到环境温度的限制，一般适用于最低温度-10 C以上的地区［3］。

将热泵技术与太阳能结合供应生活热水，国内外进行了许多这方面的研究，主要有两种方式，一种是直接以空气源热泵作为太阳能系统的辅助加热设备，另一种是利用太阳能热水为低温热源或将太阳能集热器作为热泵的蒸发器的太阳能热泵系统。前者以太阳能直接加热为主以空气

源热泵为辅，解决太阳能供热的连续性问题，但仍旧无法摆脱环境温度对热泵制热性能的影响；后者完全以太阳能作为热泵热源，大大提高了太阳能的利用效率，但太阳能资源不足时仍需要增加其它辅助热源，并且热泵供热能力受太阳能集热量的限制，规模一般比较小。在大型的太阳能中央热水系统中，空气源热泵无疑是一种比较理想的辅助加热设备，为了改善空气源热泵在低温环境下制热运行的性能，扩大它的使用区域，结合国内外太阳能热泵研究中的先进经验，我们研制了一种适合于低温环境中工作的太阳能一热泵中央热水系统。该系统采用一种新型的采用低温太阳能辅助的空气源热泵机组和太阳能集热系统结合，太阳能和热泵互为辅助热源，最大限度的利用太阳能，解决阴雨天气及冬季环境温度较低太阳能资源不足时热水供应保证率，做到全年、全天候供应热水。 1太阳能一热泵中央热水系统组成 1.1太阳能一热泵中央热水系统基本组成太阳能一热泵中央热水系统的主要组成部分

光伏水泵系统中CVT及MPPT的控制比较

光伏水泵系统中CVT 及 MPPT 的控制比较a 余世杰　何慧若　曹仁贤 (合肥工业大学能源研究所,合肥230009) 文　摘:光伏阵列的最大功率点跟踪器可使光伏水泵系统获得实时的最大功率输出。出于方便及降低系统造价,世界上大多数国家的光伏水泵系统产品迄今仍采用恒定电压跟踪器(CVT ),以代替真正的最大功率点跟踪器(MPP T )。本文通过计算机仿真进一步阐明了CVT 与MP PT 的区别并证明MP PT 在很大程度上优于CVT ,特别是对于冬、夏及全日内温差较大的场合。关键词:光伏水泵,CVT ,M PP T ,仿真,比较 0　引　言近几年光伏水泵系统数量在世界范围内迅速增长,特别是非洲、南美、澳洲及亚洲各国,其增长幅度相当大,印度近5年来新安装的光伏水泵系统约有4000台套,连能源供应远不算紧张的泰国,1992年以来也在其乡村安装了近千台光伏水泵系统,其它如马来西亚、印度尼西亚、孟加拉、缅甸等许多国家也都有一定幅度的增长。其迅速增长的原因,不外是近几年来太阳电池、电力电子及微电子技术的快速发展及人们环保意识的不断增强,许多实例都进一步证明了光伏水泵系统的经济性要优于柴油机水泵,而且具有全自动、高可靠性、无人值守等特点,非常适合边远地区使用。当然,许多国家都制定了相应的鼓励政策,这也是光伏水泵快速发展的原因之一。由于CVT (恒定电压跟踪器)的制造相对简单,目前许多国家的产品仍然采用这种跟踪方式以代替相对复杂一些的MPPT (最大功率点跟踪器),但这种方式所带来的功率损失相比于近代微电子技术的迅速发展及微电子器件的大幅度降价,已经显得很不经济。本文通过对具体系统的计算机仿真阐明了MPPT 远较CVT 合理。 1　CVT 与MPPT 硅太阳电池阵列具有如图1所示的伏安特性,在不同的日射强度下它与负载特性L 的交点,如a 、b 、c 、d 、e 等为系统当前的工作点。可以看出,这些工作点并不正好落在阵列可能提供最大功率的那些点,如a ?、b ?、c ?、d ?、e ? 上,这就不能充分利用在当前日射下阵列所能提供的最大功率,被浪费的阵列容量为如图1中阴影线所示的面积。如果把在不同日射下阵列所能提供最大功率的点联起来,就构成了图1中曲线P max 所示的最大功率点轨迹线,任何时候都应设第19卷　第4期 1998年10月 ACT A ENERGIAE SOLARIS SINICA Vol .19,No.4 Oct.,1998　 a 本文1997-10-31收到

光伏水泵系统

太阳能光电工程学院《光伏综合实践》课程设计报告书题目：光伏水泵系统姓名：专业：准考证号：设计成绩：指导教师：摘要有人把太阳能水泵比作是农家的“及时雨”,这并不夸张。因为每当酷暑热

浪席卷大地之时,正是它大显身手之际。它能为濒于干枯的禾苗,及时送来甘露。光伏水泵亦称太阳能水泵，主要由光伏扬水逆变器和水泵组成。具体应用时，再根据不同扬程和日用水量的需求配以相应功率的太阳能电池阵列，统称为光伏扬水系统。目前, 太阳能泵主要有两种类型。一种是光热水泵即把太阳能转换为热能例如热管技术, 使水或氟里昂变成压力蒸汽, 并使其做功, 例如美国的OASTS泵与MONDESH泵, 靠水蒸汽利用双隔膜泵来抽水。而德国的太阳能泵则是利用氟里昂作为介质推动类似蒸气机的装置来抽水。这类水泵的缺点是效率低,且对环境有污染。另一种便是光伏水泵, 它具有无污染、全自动、运行成本低等优点。本文主要阐述了光伏水泵的系统组成，以及各个组件在系统中的作用。关键词系统组成水泵作用目录

绪言 (2) 1. 光伏水泵系统 (3) 1.1概述 (3) 1.1系统的基本构成 (4) 1.2光伏阵列 (5) 1.3控制器 (5) 1.4最大功率点跟踪器 (6) 1.5变频逆变器 (7) 1.6电机和水泵 (8) 2.光伏水泵的技术特点 (9) 2.1要求平均效率有最大值 (9) 2.2关死点功率越小越好 (9) 2.3要求平均流最有最大值 (9) 3.应用前景 (9) 参考文献 (11) 绪言光伏水泵系统的基本工作原理是利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能,

然后通过控制器驱动电机带动光伏水泵运行。光伏水泵系统可广泛用于无电地区的人畜用水、农业灌溉以及边防、海岛哨所等高度分散点的用水。目前, 太阳能泵主要有两种类型。一种是光热水泵以, 即把太阳能转换为热能例如热管技术, 使水或氟里昂变成压力蒸汽, 并使其做功, 例如美国的OASTS泵与MONDESH泵, 靠水蒸汽利用双隔膜泵来抽水。而德国的太阳能泵则是利用氟里昂作为介质推动类似蒸气机的装置来抽水。这类水泵的缺点是效率低,且对环境有污染。另一种便是光伏水泵, 它具有无污染、全自动、运行成本低等优点。近年来, 光伏水泵系统的数量迅速增长,特别是非洲、南美、澳洲及亚洲各国。世界银行和联合国共同推荐光伏水泵系统作为解决边远地区人畜饮水、农田灌溉的首选技术。我国光伏水泵系统技术经过“八五”、“九五”科技攻关, 取得了长足进步, 但仍然没有对光伏水泵系统中的关键装置—光伏水泵进行专门的研究。 1. 光伏水泵系统 1.1概述 “光伏水泵系统”亦称“太阳能光电水泵系统”，其基本原理是利用太阳电池将太阳能直接转换为电能，然后驱动各类电动机带动水泵从深井、江、河、湖、

潜水泵工作原理

太阳能水泵

太阳能水泵定义太阳能水泵（Solar Pumping System），是通过光伏扬水逆变器利用光伏阵列发出的电力来驱动水泵工作的光伏扬水系统，系统主要由光伏阵列、光伏扬水逆变器、水泵组成。排出口径：8（mm）扬程：8（m）吸入口径：12（mm）叶轮结构：封闭式叶轮结构原理：中开泵叶轮数目：5 泵轴位置：卧式材质：工程塑料叶轮吸入方式：单吸式型号：P4580F24A 流量：0.3（m3/h）品牌：SP 用途：循环轴功率：0.015（kW）性能：不阻塞汽蚀余量：1（m）此款泵为离心水泵,DC12V，流量在2~8L/MIN,扬程在1.5～8Ｍ .叶轮转轴采用氧化锆材质，轴套用石墨材质，更静音，寿命更长。叶轮有全封闭式结构、半封闭结构和敞开式结构，更多选择。泵体采用高强度工程塑料，承压能力强。耐弱酸碱腐蚀。可循环带有微小杂质的液体，不堵塞泵腔。泵体采购磁力驱动隔离防腐泄漏。电机

采用大机芯优化设计电路温升低。电路采用单片机控制，功能更强大，更安全！该泵主要用于太阳能热水器、电脑水冷系统、饮水机、水暖床垫等家用电器。各种太阳能水泵的特点 1、有刷直流太阳能水泵：水泵工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是随着电机转动的换向器和电刷来完成，只要电机转动碳刷就会产生磨损，电脑水泵运行到一定的时候，碳刷磨损间隙变大，声音也会随之增大，连续运行几百小时之后碳刷就不能起到换向的作用了。优点：价格低廉。 2、无刷直流太阳能水泵（电机式）：电机式无刷直流水泵是采用无刷直流电机加上叶轮之后组成的。电机的轴与叶轮连在一起，水泵的定子和转子之间是有间隙的，使用时间长了水会渗透进入电机里增加了电机烧坏的可能。优点：无刷直流电机已标准化，有专门的厂家大批生产，成本比较低，效率高。 3、无刷直流磁力隔离式太阳能水泵：无刷直流水泵采用了电子组件换向，无需使用碳刷换向，采用高性能耐磨陶瓷轴及陶瓷轴套，轴套通过注塑与磁铁连成整体也就避免了磨损，因此无刷直流磁力式水泵的寿命大大增强了。磁力隔离式水泵的定子部分和转子部分完全隔离，定子和电路板部分采用环氧树脂灌封，100%防水，转子部分采用永磁磁铁，水泵机身采用环保材料，噪音低，体积小，性能稳定。可以通过定子的绕线调节各种所需的参数，可以宽电压运行。优点：寿命长，噪音低可达35dB以下，可用于热水循环。电机的定子和电路板部分采用环氧树脂灌封并与转子完全隔离，可以水下安装而且完全防水，水泵的轴心采用高性能陶瓷轴，精度高，抗震性好。 4、三相交流水泵三相交流水泵由三相交流电机驱动水泵。与直流系统不同，太阳能交流水泵由太阳能阵列（提供电源）、太阳能扬水逆变器（将直流转化为交流，同时控制电机频率）和三相交流电机水泵组成。系统中三相交流电机水泵可与市面上市电或柴油机带动交流水泵进行替换，兼容性非常好。与此同时，交流水泵突破直流水泵功率限制，功率从150瓦至105千瓦均可应用，适合大面积农田、沙漠治理和灌溉的需求。[1]

光伏水泵逆变器几个冷知识

关于光伏水泵逆变器几个冷知识光伏扬水逆变器，英文为Solar Pumping Inverter，对光伏扬水系统（太阳能水泵系统）的运行实施控制和调节，将光伏阵列发出的直流电转化成交流电，驱动水泵，并根据日照强度的变化实时调节输出频率，实现最大功率点跟踪(MPPT)。光伏水泵逆变器是逆变器诸多分类的一种，和我们常见的并网逆变器主要功能是一样的，都是把光伏直流电转化为交流电。但水泵逆变器做了很多改进措施，为系统节省了大量的成本，拓展了光伏应用范围。光伏水泵逆变器是离网逆变器，不依赖于电网，可以独立带负载工作，但常规的离网逆变器需配置蓄电池才能工作，而铅酸蓄电池价格贵，成本占系统的30%左右，寿命短，只有3-5年，影响系统的投资收益。光伏扬水系统无需配置蓄电池，有阳光就工作，在高处建一个水塔，需要用水时从水塔取水即可，逆变器本身也会配水位开关，非常方便实用，其功能相当于离网系统中的蓄电池，但水塔的成本要比蓄电池低很多。电动机是离网系统最难带的负载，因为电动机启动需要很大的能量，常规电动机启动功率是额定功率的3倍左右，而水泵电机需要把水抽到高处，启动功率是额定功率的5倍左右，常规的离网逆变器如果要带水泵电机，需放大5倍，如2kW的水泵电机，需要10kW的离网逆变器才可带动，正常运行时，直流

端输入也要大于2kW，电动机才能持续运行。这就增加了系统成本，而光伏水泵逆变器加入了特殊算法，一般只增加20%的功率即可，如4kW的水泵电机，用5kW扬水逆变器就可以启动。运行过程中，光伏输入功率也不需要4kW才能持续运行，1kW左右也能让水泵运行。为什么水泵逆变器能有如此逆天的功能，这要从交流电的原理谈起，交流电有三个元素，电压、电流和频率，正常情况下，频率都是不变的50Hz，电机启动，每秒转50次，功率随电流电压而变化，所以我们一般都是用电压和电流来计算功率。但是电动机不一样，其功率和频率有关系，正常额定功率是在频率为50Hz下的功率，当频率下降时，功率也会下降。电机的额定功率=额定转矩×额定转，只要额定转矩不变，电机就能运行，这样频率、电压下降时，额定功率与转速或者说频率成正比下降。水泵逆变器在逆变器里加入了变频器功能，可以改变交流电输出的频率，在启动的时候，把频率降低，以速度换功率，电机启动后，再提升频率，增加转速。频率还可随光照而变化，这样，即使1kW的光伏输入，也可以带动4kW的水泵运行，是不是很神奇。水泵逆变器的功能既然这么逆天，那么能不能拓展他们应用范围呢，答案是否定的，由于水泵逆变器的输出电压、电流、相位、频率都在随着光照而变化，很多场合都不能使用。 1、受到技术限制，水泵逆变器尚不能多台并联使用，必须是一台逆变器配一台电机，因此最大功率会受到限制；目前还没有支持储能的水泵逆变器，直流耦合在一些冬天低温地区，外面的水塔会结冰，光伏扬水系统也会受到限制；水泵逆变器不能并到电网，因为电网要求频率和电压同步。 2、水泵逆变器能带的负载很有限，目前除了水泵电机外，凡是功率稳定，对电压和频率有要求的负载均不能带，如水泵逆变器不能直接带电灯、冰箱、电脑、洗衣机、甚至变频空调也不能带，只能带纯电阻性负载热水器。