实用高效光伏水泵控制技术的研究

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1、实用高效光伏水泵控制技术的研究摘要光伏水泵系统作为一种太阳能利用的重要形式，具有巨大的社会效益和经济效益。对光伏水泵控制技术的进一步研究，有利于提高光伏水泵的可靠性并降低成本，有利于光伏水泵的推广应用。本文针对采用高效的永磁无刷直流电机驱动光伏水泵的特点，通过对永磁无刷直流电机的无位置传感器控制中的转子位置检测技术、起动方法和换相控制的深入研究，设计并研制出一种实用、高效的光伏水泵控制器。具体来说，本文所做的工作如下：1．分析各种无位置传感器无刷直流电机转子位置检测方法，采用构建虚拟中点的反电势检测法实现电机转子位置准确检测；2．

2、比较了永磁无刷直流电机的各种起动方法，分析它们的优缺点，提出了适合光伏水泵系统的自寻最佳切换点的永磁无刷直流电机起动方法；3．设计出以MC68HC908MRl6单片机为控制核心光伏水泵系统，具有光伏阵列和蓄电池两种供电方式，具有光伏阵列工作点的MPPT跟踪功能和完善的故障检测及保护等功能：4．根据以上方案研制出一台样机，实验结果表明，该样机采用的方案能够控制永磁无刷直流电机准确换相，起动平稳，电流冲击小，运行稳定。关键词：光伏水泵；永磁无刷直流电机；反电势；MPPTResearchoftheControlTechniquesont

3、hePracticableandHighEfficiencyPhotovoltaicWaterPumpSystemsABSTRACTPhotovoltaicpumpsystem，whichisaIlimportantkindofsolarenergyapplications．havetremendoussocialandeconomicaladvantages．Int11isdissertation．deepresearchofthecontroltechniqueshasbeendonebasedonthecharacteris

4、ticsofphotovoltalcpumpdrivenbypermanentmagnetbrushlessDCmotor,includingdetectofrotorposition，startingmethods，thecontrolofcommutation．Inaddition，apracticableandhighefficiencycontrollerofphotovoltaicpumpisdesigned．Themaincontentsinthispaperare：1．Differentrotorpositionde

5、tectingmethodsofsensodesspermanentmagnetbrushlessDCmotorareanalysed，andaccuratedetectofmotorrotorposffionbythevirtualneutralpointback—EMFdetectmethodisrealized．2．DifferentstartingmethodsofpermanentmagnetbrushlessDCmotorarecompared，astartingmethodofself-searchbestcommu

6、tationpointofpermanentmagnetbrushlessDCmotorisputforward．3．Acontrollerforphotovoltaicpump，adoptschipMRl6forcontrolchip，whichisakiIldofmicro—controllersof68HC08series．isdesigned．Thesystemalsoaccomplishesseveralimportantobjects，such船MPPTofphotovoltalcarrays，unmannedsupe

7、rvisionofthesystem，faultdetection，etc．4．Theresultsoftheexperimentshowthattheprototype．whichismadeonthebaseoftheprincipleabove．cancontrolthemotortocompletetheaoouratecommutation．，nlcsystemoperatesstablyandpresentsgoodsteticanddynamicperformances．Keywords：Photovoltaicpu

8、mp；PM—BLDC；back—EMF；MPPTIl图1．1图2．1图2-2图2—3图2．4图2．5图2．6图2．7图2-8图2—9图3．1图3．2图3．3图3-4图3．5图3-6图3．7图3-8图3-9图3．11图3．12图4．1图4．2图4．3