请问光伏水泵怎样选择MPPT控制器

dsPIC30F2010是控制光伏水泵变频器。

dsPIC30F数字信号控制器(DSC)，2010是研制年份。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。

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。

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。

太阳能水泵系统是近年来快速发展起来的利用太阳能提水的光机电一体化系统。基本工作原理是利用太阳能电池组件构成阵列后，把太阳能直接转变为电能，然后驱动各类电动机带动高效节能水泵从河、湖、深井等水源提水。太阳能水泵系统“日出而作，日落而歇”，全自动操作，没有噪声、可靠性高，已被世界各地，特别是发展中国家广泛应用。光伏水泵系统大致由光伏阵列、控制器、电机和水泵四部分组成。

一、光伏阵列

许多的太阳能电池串、并联在一起构成了光伏阵列，其作用是直接把太阳能转换为直流形式的电能。目前被用于光伏水泵系统的太阳能电池多为硅太阳能电池，其中包括单晶硅、多晶硅及非晶硅太阳能电池。太阳能电池的最大额定功率也是它的输出最大功率。

二、控制器

光伏阵列的电源输出和太阳辐照度、环境温度、阴、晴、雨、雾等气象条件有密切关系，其输出随日照而变化的是直流电量，而作为光伏阵列负载的光伏水泵，直流电机、交流电机甚至其他新型电机都当作它的驱动电机，在这种情况下，要使光伏泵系统工作给它提供比较理想的工况，而且对于任何日照都要发挥光伏阵列输出功率的最大潜力，这就要有一个适配器。适配器的内容主要是最大功率点跟踪器、逆变器以及一些保护设施等。

三、电机和水泵

光伏水泵系统的其它措施都是为了能稳定、可靠地多出水，或者说最后都要落实在电机、水泵的工作上，它们可以构成一个总成件，这个总成件要求有最大限度的可靠性及高效率。对于光伏水泵而言，电机和水泵的搭配并不像常见的电机和水泵搭配那样简单，由于电机的功率等级、电压等级在很大程度上受到太阳能电池阵列的电压等级和功率等级的制约，因此对水泵扬程、流量的要求被反映到电机上时，一般必须在兼顾阵列结构的条件下专门进行设计。出于对不同用户的不同要求，光伏水泵用驱动电机有：不同电压等级的传统直流电动机、直流无刷永磁电动机、三相异步电动机、永磁同步电动机、磁阻电动机等。从目前的使用情况看，以三相异步电动机及直流无刷电动机为最多，大功率系统都以采用高效三相异步电动机为主。光伏水泵系统中水泵的选择与设计也有一些特点。根据用户对流量、扬程的不同要求，按经济性、可靠性往往可按以下原则选择泵型：选用容积式水泵的用户一般要求的是扬程高、小流量；要求流量较大且扬程也较高的用户，宜选用潜水式电泵；需要流量较大但扬程却较低的用户，一般宜采用自吸式水泵。

太阳能水泵与柴油机水泵相比，太阳能水泵寿命能用20多年，具有运行费用低和少维护或免维护等优点。太阳能水泵系统的推广应用不仅对解决土地沙化、植被减少等生态环境的恶化有较好的改善作用，并且可对牧区、边防、哨所、海岛站点、自然保护区等高度分散地区人员的用水提供有效的保证。

在大多数光伏系统中都用到了控制器以保护蓄电池免于过充或过放。过充可能使电池中 的电解液汽化，造成故障，而电池过放会引起电池过早失效。过充过放均有可能损害负载。 所以控制器是光伏发电系统的核心部件之一，也是平衡系统 BOS（Balance of System）的主 要部分。在小型光伏系统中，控制器也称为充放电控制器，主要起防止蓄电池过充电和过放 电的作用。在大中型光伏系统中，控制器担负着光伏系统能量的平衡管理，保护蓄电池及整 个光伏系统正常工作，显示系统工作状态等重要作用。控制器可以是单独使用的设备，也可以和逆变器制做成一体化。控制器应具有以下功能：

a） 防止蓄电池过充电和过放电，延长蓄电池寿命。

b） 防止太阳电池方阵、蓄电池极性反接。

c） 防止负载、控制器、逆变器和其他设备内部短路。

d） 雷击引起的击穿保护。

e） 光伏系统工作状态显示： 蓄电池荷电状态 SOC 显示和蓄电池端电压显示；

负载状态显示（耗量等）； 光伏方阵工作状态(显示充电电压、充电电流、充电量等)；

辅助电源工作状态显示；环境状态显示（太阳辐射能、温度、风速等）。

f） 光伏系统信息储存（系统发电量、失电量、失电记录、故障记录等）。

g） 最优化的系统能量管理（光伏方阵最佳工作点跟踪 MPPT，Maximan Power Point

Tracking，温度补偿、择优补偿、择优启动特殊负载及后备电源自动切换等）

h） 光伏系统故障报警

i） 光伏系统遥测、遥控、遥信功能等。

太阳能水泵（SolarWaterPumpingSystem），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、光伏水泵组成。主要是将太阳的光能转化为电能，给负载水泵电机提供工作电力。

光伏扬水逆变器或控制器，对太阳能水泵的运行实施控制和调节，用太阳能阵列发出的电能驱动水泵，并根据日照强度的变化，实时地调节输出频率,使输出功率接近太阳电池阵列的最大功率。水泵，通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力 , 即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。

水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；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；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。离心泵按照控制原理可分为交流水泵、有刷直流水泵、无刷直流电机式水泵、无刷直流磁力隔离式水泵、三相交流水泵等。

光伏水泵逆变器是光伏水泵(逆变器+水泵)中的控制部分的器件，与光伏电池组成光伏扬水系统，在系统中主要起到最大功率跟踪和调速作用。2010年世界亚行组织在中国的新疆、内蒙、青海、西藏等地建设了多套光伏扬水系统，用于对规模性牧草种植灌溉效能的研究，收到了超过预期的收获。

光伏水泵，是以太阳能为动力的扬水设备，由光伏水泵逆变器和水泵组成。应用时，根据扬程和日用水量的需求配置相应功率的太阳能电池阵列后，称为光伏扬水系统。主要用于农业灌溉、荒漠治理、草原牧业、城市水景、生活用水等领域。

近年来，随着全球太阳能电力产品不断从城市应用市场走向更大规模的农田、草场、荒漠等需求市场，光伏水泵成为把光伏产业与农业水利、荒漠治理、生活用水、城市水景等传统产业整合发展的核心产品。

光伏水泵利用来自太阳的持久能源，日出而作，日落而歇，无需人工值守，不需要柴油、不需要电网，不需要储能电池，直接驱动水泵扬水（亦可以蓄水替代蓄电），光伏水泵与滴灌、喷灌、渗灌等灌溉设施配套应用，更能节水节能，大幅降低使用化石能源电力的投入成本。

自主研发生产的太阳能光伏水泵逆变器，专为水泵类感性负载设计，采用先进的最大效率追踪技术（MPPT)，转换效率高达98%，能最大程度的利用太阳能。并且具备全面的保护功能， 如高低水位保护，软启动功能，过载、低载、空载保护，高低压保护等。