太阳能水泵系统的研究现状与趋势.pdf

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1、2013年第41卷第7期流体机械33文章编号：1005—0329(2013)07—0033—07太阳能水泵系统的研究现状与趋势谈明高，崔建保，刘厚林，吴贤芳。徐欢(江苏大学流体机械工程技术研究中心，江苏镇江212013)摘要：太阳能水泵系统包含电池板、电力电子控制器、电机和水泵等设备，是多学科综合应用的一门技术，它是发展新能源利用和节能减排的重要手段和成果。本文回顾了太阳能水泵系统配置的发展历程和现状，对太阳能水泵系统性能预测方法、系统匹配、控制策略、综合评价等研究方面进行分析总结，并简要介绍了提高系统运行效率的手段，最后展望了系统研究的

2、发展方向。关键词：太阳能水泵；配置；性能预测；控制策略；评价中图分类号：TH311文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2013．07．008ResearchStatusandDevelopmentTrendsofSolarPoweredWaterPumpsTANMing—gao，CUIJian—bao，LIUHou—lin，WUXian—fang，XUHuan(ResearchCenterofFluidMachineryEngineeringandTechnical，JiangsuUniversity，

3、Zhe~iang212013，China)Abstract：SolarwaterpumpingsystemsmainlyconsistofPVgenerator，powerelectroniccontrollerandelectricalmotorcoupledtoapump，isamuhidisciplinaryintegratedapplicationtechnology．Itsapplicationisnotonlyanimportantmeansforthedevelop—mentofnewenergyutilizationbut

4、anachievementofenergysavings．Thispaperreviewsthehistoryandcurrentstatusofthedevel-opmentofsolarwaterpumpingsystemconfigurations．Solarwaterpumpsystemperformancepredictionmethods，systemmatches，controlstrategies，comprehensiveevaluationoftheresearchareanalyzedandsummarized，th

5、enthemeanstoimprovethesystemeficiencyarebrieflyintroduced．Finally，thedevelopmentdirectionofsolarwaterpumpingsystemsisdiscussed．Keywords：solarwaterpumps；configuration；performanceprediction；controlstrategy；evaluation1引言系统的配置研究、性能预测、系统优化及评价。太阳能水泵系统是由太阳能电池板驱动电机2太阳能水泵系统配置和水泵运行

6、的系统。自1978年安装第一批太阳能水泵系统以来j，太阳能水泵系统不断改进和由于太阳能电池板输出电能为直流形式，因完善，近些年已大量应用在农村灌溉、饮水及城市而采用直流电机与电池板阵列直接耦合成为最直景观中。太阳能水泵系统的产生和发展对解决偏接最简单的系统，因此早期的应用和研究集中在远地区用水、缓解传统能源依赖和节能减排有着水泵、直流电机与电池板直接耦合的系统上。如重要意义。自产生之日起，国内外学者做了大量Roger等通过试验得到0．5kW的电池板与泵直接有关太阳能水泵系统的研究，使太阳能水泵系统耦合的系统的性能j。Appelbaum等把

7、电池板分不断发展完善，从内容来看这些研究主要可分为别与串励直流电机、并励直流电机、他励直流电机收稿日期：20t2一l0—23基金项目：国家自然科学基金(51109095)；江苏省自然科学基金(BK2010346)；国家高技术研究发展863计划(2011AA100506)FLUIDMACHINERYVo1．41，No．7，2013连接驱动恒定负载和风机类负载，比较他们节依赖性。但对于要求不高的用水系统，在适的启动特性和稳态特性，并根据负载的输入功率当情况下以蓄水方式也能达到接近蓄电系统的效与电池板最大接收功率之比定义负载与电池板的果，且更为

8、经济、环保和方便。因此，大多一般用匹配度，随后又研究了电池板带6种不同负载途的系统都选择蓄水方式。这些装置的添加对于(电阻、蓄电池、电解槽、功率调节器、直流电机分系统效率的提升都有重要作用。别