自動預熱的光伏水泵控制器及控制方法
【專利摘要】本發明是自動預熱的光伏水泵控制器及控制方法。它包括連接在光伏電池組件與光伏水泵之間光伏輸入電纜上的光伏水泵控制器，光伏水泵控制器內為光伏水泵控制逆變器電路，其特征是增設一套由光伏電池組件供電的對光伏水泵控制器進行加熱的直流電加熱元件，直流電加熱元件的供電由直流繼電器控制；增設一套由光伏電池組件供電的溫度檢測控制電路；在溫度檢測控制電路上連接有實時檢測光伏水泵控制器內部溫度的溫度傳感器，溫度檢測控制電路控制直流繼電器導通或斷開光伏電池組件與直流電加熱元件的連接，當檢測到光伏水泵控制器的溫度高于啟動光伏水泵運行的最低溫度時，溫度檢測控制電路向光伏水泵控制逆變器電路發出設備就緒信號，光伏水泵運行。
【專利說明】
自動預熱的光伏水泵控制器及控制方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種光伏水栗控制器，尤其是一種自動預熱的光伏水栗控制器及控制方法。【背景技術】
[0002]作為提水系統的核心部件之一，光伏水栗控制器在整個提水系統中對運行效率、 可靠性及壽命有著重要影響的因素。當光伏水栗系統應用在高寒或高海拔地區時，早晨太陽剛剛升起，光伏水栗控制器準備啟動光伏水栗時，光伏水栗控制器內部的溫度有可能在-l〇°C以下，甚至有可能低于_20°C。在這種情況下啟動光伏水栗控制逆變器電路輸出，將會對光伏水栗控制器內部的電子元器件，特別是電解電容等元件造成嚴重的影響，輕則造成光伏水栗控制器壽命縮短，重則造成元器件燒毀，控制器故障。因此，設計一種適合高寒或高海拔地區使用的光伏水栗控制器對于光伏水栗的應用是十分必要的，也是這些偏遠的高寒或高海拔地區特別需要提水系統而至今由于低溫啟動問題未曾得到有效推廣和獲得使用的關鍵所在。
【發明內容】

[0003]本發明的目的在于在基本不影響光伏水栗全天整體出水量的情況下，利用光伏組件早晨發出的不太強的電能，用于光伏水栗控制器自身的預熱，防止控制器在早晨內部溫度過低的情況下運行造成的損壞，提高設備可靠性，延長控制器使用壽命。
[0004]為了達到上述技術要求，本發明的自動預熱的光伏水栗控制器是通過以下技術方案實現的:它包括連接在光伏電池組件與光伏水栗之間光伏輸入電纜上的光伏水栗控制器，光伏水栗控制器內為光伏水栗控制逆變器電路，其特征是增設一套對光伏水栗控制器進行加熱的直流電加熱元件，直流電加熱元件由光伏電池組件供電，光伏電池組件對直流電加熱元件的供電由直流繼電器控制；增設一套溫度檢測控制電路，并與光伏輸入電纜相連接，溫度檢測控制電路由光伏電池組件供電；在溫度檢測控制電路上連接有實時檢測光伏水栗控制器內部溫度的溫度傳感器，根據檢測到的溫度，溫度檢測控制電路控制直流繼電器導通或斷開光伏電池組件與直流電加熱元件的連接，當溫度傳感器檢測到光伏水栗控制器的溫度高于預先設定可以啟動光伏水栗運行的最低溫度時，溫度檢測控制電路向光伏水栗控制逆變器電路發出設備準備就緒的信號；當光伏水栗控制逆變器電路接收到設備準備就緒信號后啟動光伏水栗運行。
[0005]所述的直流電加熱元件為阻性直流電加熱元件。
[0006]所述自動預熱的光伏水栗控制器的控制方法:當早上有微弱的陽光時，此時的陽光強度還未達到可以啟動光伏水栗運行的程度，溫度檢測控制電路開始啟動，啟動后溫度檢測控制電路撤銷設備準備就緒信號，此時光伏水栗控制逆變器電路不會通電運行;溫度檢測控制電路啟動后，溫度傳感器檢測當前光伏水栗控制器內的實時溫度，當檢測溫度低于預先設定的最低溫度時，溫度檢測控制電路控制直流繼電器，使直流電加熱元件與光伏電池組件連通，利用此時并不太強，還不足以啟動光伏水栗運行的光伏能量對光伏水栗控制器內部進行加熱;加熱過程中，當溫度檢測控制電路檢測到光伏水栗控制器溫度達到預先設定的溫度時，斷開直流繼電器，停止加熱，溫度檢測控制電路同時發出設備準備就緒信號;在加熱的過程，太陽逐漸升起，陽光功率也已經增強，光伏水栗控制逆變器電路獲得設備準備就緒信號后就開始啟動光伏水栗正常運行，當光伏水栗控制器運行后，由于自身的發熱，將光伏水栗控制器的溫度維持在預先設定的最低溫度以上;在早上，若溫度檢測控制電路啟動后，溫度傳感器檢測到光伏水栗控制器的溫度高于預先設定的溫度時，則不啟動直流電加熱元件，并直接輸出設備準備就緒信號，啟動光伏水栗正常運行。
[0007]本發明利用了傳統光伏水栗無法利用的早上較低光照強度下的光伏組件小功率輸出能量，在光伏水栗控制逆變器電路啟動前提高了光伏水栗控制器內部的溫度，保證了光伏水栗的正常啟動運行，此發明不需要額外的蓄電池等儲能元件，避免了儲能元件會造成系統制造和維護成本的增加以及對環境的污染，并且提高了系統的可靠性和使用壽命， 解決了在偏遠的高寒或高海拔地區光伏水栗的應用問題。【附圖說明】
[0008]圖1是自動預熱的光伏水栗控制器的電器原理圖。
[0009]圖中:1、光伏電池組件;2、光伏水栗;3、光伏輸入電纜;4、光伏水栗控制器;5、直流電加熱元件;6、直流繼電器;7、溫度檢測控制電路;8、溫度傳感器。【具體實施方式】
[0010]下面通過實施例并結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0011]圖1是自動預熱的光伏水栗控制器的示意圖。從圖中看出，它包括連接在光伏電池組件1與光伏水栗2之間光伏輸入電纜3上的光伏水栗控制器4， 光伏水栗控制器4內為光伏水栗控制逆變器電路，并增設一套對光伏水栗控制器4進行加熱的直流電加熱元件5,所述的直流電加熱元件5為阻性直流電加熱元件，其阻值為R，輸入直流光伏電壓為U，則其產生的電加熱功率P=U2/R。直流電加熱元件5由光伏電池組件1供電， 光伏電池組件1對直流電加熱元件5的供電由直流繼電器6控制；另增設一套溫度檢測控制電路7,并與光伏輸入電纜3相連接，溫度檢測控制電路8由光伏電池組件1供電；在溫度檢測控制電路7上連接有實時檢測光伏水栗控制器4內部溫度的溫度傳感器8,根據溫度傳感器8 檢測到的溫度，溫度檢測控制電路8控制直流繼電器6導通或斷開光伏電池組件1與直流電加熱元件5的連接，當溫度傳感器8檢測到光伏水栗控制器4的溫度高于預先設定可以啟動光伏水栗2運行的最低溫度時，溫度檢測控制電路7向光伏水栗控制逆變器電路發出設備準備就緒的信號；當光伏水栗控制逆變器電路接收到設備準備就緒信號后啟動光伏水栗2運行。
[0012]上述自動預熱的光伏水栗控制器的控制方法:當早上有微弱的陽光時，此時的陽光強度還未達到可以啟動光伏水栗2運行的程度，溫度檢測控制電路7開始啟動，啟動后溫度檢測控制電路7撤銷設備準備就緒信號，此時光伏水栗控制逆變器電路不會通電運行。溫度檢測控制電路7啟動后，溫度傳感器8檢測當前光伏水栗控制器4內的實時溫度，當檢測溫度低于預先設定的最低溫度時，溫度檢測控制電路7控制直流繼電器6,使直流電加熱元件6與光伏電池組1件連通，利用此時并不太強，還不足以啟動光伏水栗2運行的光伏能量對光伏水栗控制器4內部進行加熱。加熱過程中，當溫度檢測控制電路7檢測到光伏水栗控制器4 溫度達到預先設定的溫度時，斷開直流繼電器6,停止加熱，溫度檢測控制電路7同時發出設備準備就緒信號。在加熱的過程，太陽逐漸升起，陽光功率也已經增強，光伏水栗控制逆變器電路獲得設備準備就緒信號后就開始啟動光伏水栗2正常運行，當光伏水栗控制器4運行后，由于自身的發熱，將光伏水栗控制器4的溫度維持在預先設定的最低溫度以上。在早上，若溫度檢測控制電路7啟動后，溫度傳感器8檢測到光伏水栗控制器4的溫度高于預先設定的溫度時，則不啟動直流電加熱元件5，并直接輸出設備準備就緒信號，啟動光伏水栗2正常運行。
【主權項】
1.自動預熱的光伏水栗控制器，它包括連接在光伏電池組件與光伏水栗之間光伏輸入 電纜上的光伏水栗控制器，光伏水栗控制器內為光伏水栗控制逆變器電路，其特征是增設 一套對光伏水栗控制器進行加熱的直流電加熱元件，直流電加熱元件由光伏電池組件供 電，光伏電池組件對直流電加熱元件的供電由直流繼電器控制；增設一套溫度檢測控制電 路，并與光伏輸入電纜相連接，溫度檢測控制電路由光伏電池組件供電；在溫度檢測控制電 路上連接有實時檢測光伏水栗控制器內部溫度的溫度傳感器，根據檢測到的溫度，溫度檢 測控制電路控制直流繼電器導通或斷開光伏電池組件與直流電加熱元件的連接，當溫度傳 感器檢測到光伏水栗控制器的溫度高于預先設定可以啟動光伏水栗運行的最低溫度時，溫 度檢測控制電路向光伏水栗控制逆變器電路發出設備準備就緒的信號；當光伏水栗控制逆 變器電路接收到設備準備就緒信號后啟動光伏水栗運行。2.根據權利要求1所述的自動預熱的光伏水栗控制器，其特征是所述的直流電加熱元 件為阻性直流電加熱元件。3.自動預熱的光伏水栗控制器的控制方法:其特征是當早上有微弱的陽光時，此時的 陽光強度還未達到可以啟動光伏水栗運行的程度，溫度檢測控制電路開始啟動，啟動后溫 度檢測控制電路撤銷設備準備就緒信號，此時光伏水栗控制逆變器電路不會通電運行;溫 度檢測控制電路啟動后，溫度傳感器檢測當前光伏水栗控制器內的實時溫度，當檢測溫度 低于預先設定的最低溫度時，溫度檢測控制電路控制直流繼電器，使直流電加熱元件與光 伏電池組件連通，利用此時并不太強，還不足以啟動光伏水栗運行的光伏能量對光伏水栗 控制器內部進行加熱；加熱過程中，當溫度檢測控制電路檢測到光伏水栗控制器溫度達到 預先設定的溫度時，斷開直流繼電器，停止加熱，溫度檢測控制電路同時發出設備準備就 緒信號;在加熱的過程，太陽逐漸升起，陽光功率也已經增強，光伏水栗控制逆變器電路獲 得設備準備就緒信號后就開始啟動光伏水栗正常運行，當光伏水栗控制器運行后，由于自 身的發熱，將光伏水栗控制器的溫度維持在預先設定的最低溫度以上;在早上，若溫度檢測 控制電路啟動后，溫度傳感器檢測到光伏水栗控制器的溫度高于預先設定的溫度時，則不 啟動直流電加熱元件，并直接輸出設備準備就緒信號，啟動光伏水栗正常運行。
【文檔編號】H05B1/02GK106014953SQ201610597022
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月25日
【發明人】陸棟梁
【申請人】浙江天賜新能源科技有限公司