什么是光伏水泵系统

水泵逆变器是将直流低压电转变为交流高压电，变频器通过改变交流电的频率来改变功率的。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。通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

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。

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。

（1） 可靠：光伏电源很少用到运动部件，工作可靠。

（2） 安全，无噪声，无其他公害。不产生任何的固体，液体和气体有害物质，绝对的 环保。

（3） 安装维护简单，运行成本低，适合无人值守等优点。尤其以其可靠性高而备受关 注。

（4） 兼容性好，光伏发电可以与其他能源配合使用，也可以根据需要使光伏系统很方便的增容。

（5） 标准化程度高，可由组件串并联满足不同用电的需要，通用性强。

（6） 太阳能随处都有，应用范围广。

三、通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

四、石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

五、家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

六、光伏电站：10KW-50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。

七、太阳能建筑将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。

八、其他领域包括：（1）与汽车配套：太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等；（2）太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统；（3）海水淡化设备供电；（4）卫星、航天器、空间太阳能电站等。

核心组建就是太阳能阵列和.光伏扬水逆变器。

一.光伏扬水逆变器:：将太阳能阵列发出的直流电转换为交流电，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:当日照很充足时，保证水泵的转速不超过额定转速；当日照不足时，根据设定最低运行频率是否满足，否则自动停止运行。

二.光伏扬水逆变器的特点：

1.具有动态VI最大功率点跟踪（MPPT）控制法，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。

2.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，同时大幅降低建设和维护成本。

3.主电路采用智能功率模块，可靠性高，转换效率达98%。

三.光伏扬水逆变器的优势

1.可用于采用三相异步电机的水泵。

2.输出电压采用优化正弦PWM控制方式。

3.多种运行模式和MPPT控制方式。

4. 可以根据实际系统情况自由设定水泵调速范围。

5.可选配上下水位检测与控制电路。

6.有防雷、过压、欠压、过流、过载等保护功能。

这样的设计是合理的。也是唯一的。

光伏输出直流电到逆变器（直流电在远距离传送电能里面损耗小。）

逆变器输出交流到变频器（把直流电变成交流电输出给变频器）

变频器到电机（你的是AC交流水泵电机，变频器就是做到频率可调的控制电机的转速等等。）

这样的设计没错。唯一的方案就是这样的。

直流成交流必须要逆变，交流电控制电机转速 必须要有变频。

现在说功率：逆变器。逆变必不可少的是需要模式管，IGBT。这样才能进行直流对交流的转换。交流电的电流是直流电的百分之80。当直流电流100A的时候，交流电为80A。

第一个方案是选着55KW的一个逆变。你们做的控制是直接启动水泵电机。这样的话会导致水泵瞬间启动电流翻好几倍。逆变组件不选大一点的话会直接干掉里面的封装模式管 或者是IGBT。这样做是预防峰值冲击电流。

第二个方案是选着15KW的逆变组件，在使用11KW变频器。变频器的作用是什么？就是做到0冲击电流平稳启动电机。软启动电机对电网和逆变的冲击电流为0！！！！那么也就是说，这样的话那么逆变功率组件就可以选着相对大几个KW的功率即可。选大15KW，实际只用11KW，还有4个KW是留了一点余地的设计。这样的设计很好。思考的很全面。

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。