本發(fā)明涉及光伏應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及一種光伏水泵系統(tǒng)及出水量優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

光伏水泵系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，解決了沙漠、海島、偏遠(yuǎn)山區(qū)等無電地區(qū)的灌溉、牲畜和居民飲用水等問題，并對改善生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。

常規(guī)的光伏水泵系統(tǒng)中包括光伏組件和單一的一個(gè)水泵等設(shè)備，水泵對應(yīng)于特定的“揚(yáng)程－流量”曲線，揚(yáng)程指水泵能夠揚(yáng)水的高度，流量指水泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送水的體積。在晴好天氣時(shí)，日照強(qiáng)度的變化曲線接近于正弦曲線，當(dāng)日照強(qiáng)度低于一定閾值時(shí)，會導(dǎo)致光伏組件輸出的功率小于水泵達(dá)到揚(yáng)程所需要的功率，此時(shí)水泵則無法出水。明顯無法滿足用水量大，需要持續(xù)供水的應(yīng)用場合。如果是多云等日照較弱的天氣，整個(gè)光伏水泵系統(tǒng)會出水量極少甚至無法出水，降低了對日照能量的利用效率。

通?？梢钥紤]在光伏水泵系統(tǒng)中安裝蓄電池共同為水泵供電，但安裝蓄電池需增加一定成本，并且增加了后期維護(hù)和更換的費(fèi)用，因此，目前的光伏水泵系統(tǒng)極少應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種光伏水泵系統(tǒng)及出水量優(yōu)化方法，提高對日照能量的利用效率。

一種光伏水泵系統(tǒng)，包括：

水泵模塊，包含與不同的日照強(qiáng)度區(qū)間分別對應(yīng)匹配的多個(gè)水泵，所述多個(gè)水泵有共連的出水管道；

與光伏組件和水泵模塊連接的功率輸出模塊，用于接收并輸出所述光伏組件輸送的電量至所述水泵模塊；

控制模塊，用于根據(jù)所述出水管道的流量數(shù)據(jù)和所述功率輸出模塊的輸出功率數(shù)據(jù)獲取對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間，并根據(jù)獲取的日照強(qiáng)度區(qū)間生成控制信號傳遞至水泵切換模塊；

連接于所述水泵模塊和功率輸出模塊之間的水泵切換模塊，用于根據(jù)接收的控制信號切換所述水泵模塊中對應(yīng)的水泵連接所述功率輸出模塊。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：

設(shè)置于所述出水管道的流量采集模塊，所述流量采集模塊連接所述控制模塊，用于采集所述出水管道的流量數(shù)據(jù)并傳遞至所述控制模塊。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：

與所述功率輸出模塊和控制模塊連接的功率采集模塊，用于采集所述功率輸出模塊的輸出功率數(shù)據(jù)并傳遞至所述控制模塊。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊包括：

獲取一單元，用于獲取所述出水管道的流量數(shù)據(jù)和所述功率輸出模塊的輸出功率數(shù)據(jù)；

處理單元，用于對所述獲取一單元獲取的流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

確定單元，用于根據(jù)所述處理單元處理后的流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)確定對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間；

獲取二單元，用于獲取與所述確定單元確定的日照強(qiáng)度區(qū)間對應(yīng)匹配的水泵；

控制信號生成單元，用于生成將所述獲取二單元獲取的對應(yīng)匹配的水泵與所述功率輸出模塊連接的控制信號。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述不同的日照強(qiáng)度區(qū)間匹配有預(yù)設(shè)的流量區(qū)間和功率區(qū)間；

所述確定單元包括：

流量確定單元，用于確定所述處理單元處理后的流量數(shù)據(jù)所在的預(yù)設(shè)的流量區(qū)間；

功率確定單元，用于確定所述處理單元處理后的輸出功率數(shù)據(jù)所在的預(yù)設(shè)的功率區(qū)間；

判斷單元，用于根據(jù)所述流量確定單元確定的流量區(qū)間和所述功率確定單元確定的功率區(qū)間判斷匹配的日照強(qiáng)度區(qū)間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述流量區(qū)間為連續(xù)區(qū)間，所述處理單元包括流量數(shù)據(jù)處理單元，所述流量數(shù)據(jù)處理單元包括：

臨界值加單元，用于當(dāng)所述獲取一單元獲取的流量數(shù)據(jù)下降至小于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，將所述臨界值加上預(yù)設(shè)的變動值作為新的臨界值；

臨界值減單元，用于當(dāng)所述獲取一單元獲取的流量數(shù)據(jù)上升至大于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，將所述臨界值減去預(yù)設(shè)的變動值作為新的臨界值。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述流量區(qū)間為連續(xù)區(qū)間；

所述處理單元包括流量數(shù)據(jù)處理單元，所述流量數(shù)據(jù)處理單元包括：

流量加單元，用于當(dāng)所述獲取一單元獲取的流量數(shù)據(jù)下降至小于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，則將獲取的流量數(shù)據(jù)加上預(yù)設(shè)的流量值作為新的流量數(shù)據(jù)；

流量減單元，用于當(dāng)所述獲取一單元獲取的流量數(shù)據(jù)上升至大于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，則將獲取的流量數(shù)據(jù)減去預(yù)設(shè)的流量值作為新的流量數(shù)據(jù)。

以上所述光伏水泵系統(tǒng)中，水泵模塊包括與不同的日照強(qiáng)度區(qū)間分別對應(yīng)匹配的多個(gè)水泵，控制模塊根據(jù)出水管道的流量數(shù)據(jù)和功率輸出模塊的輸出功率數(shù)據(jù)可以獲取對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間，并生成控制信號，水泵切換模塊根據(jù)該控制信號可以切換與獲取的日照強(qiáng)度區(qū)間匹配的水泵進(jìn)行工作，從而在不同的光照強(qiáng)度下，水泵模塊均可以工作，在提升對日照能量的利用效率的同時(shí)提高光伏水泵系統(tǒng)的出水量。

一種出水量優(yōu)化方法，基于以上所述的光伏水泵系統(tǒng)，所述出水量優(yōu)化方法包括：

采集出水管道的流量數(shù)據(jù)和功率輸出模塊的輸出功率數(shù)據(jù)；

對采集的流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

根據(jù)處理后的流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)獲取對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間；

根據(jù)日照強(qiáng)度區(qū)間切換對應(yīng)的水泵。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述日照強(qiáng)度區(qū)間匹配有預(yù)設(shè)的流量區(qū)間和功率區(qū)間；

所述根據(jù)處理后的流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)獲取對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間包括：

判斷處理后的流量數(shù)據(jù)所在的預(yù)設(shè)的流量區(qū)間和處理后的輸出功率數(shù)據(jù)所在的功率區(qū)間；

根據(jù)判斷出的流量區(qū)間和功率區(qū)間確定匹配的日照強(qiáng)度區(qū)間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述流量區(qū)間為連續(xù)區(qū)間，所述對采集的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理包括：

當(dāng)采集的流量數(shù)據(jù)下降至小于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，將所述臨界值加上預(yù)設(shè)的變動值作為新的臨界值；

當(dāng)采集的流量數(shù)據(jù)上升至大于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，將所述臨界值減去預(yù)設(shè)的變動值作為新的臨界值。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述流量區(qū)間為連續(xù)區(qū)間，所述對采集的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理包括：

當(dāng)采集的流量數(shù)據(jù)下降至小于兩個(gè)連續(xù)的流量區(qū)間的臨界值時(shí)，則將獲取的流量數(shù)據(jù)加上預(yù)設(shè)的流量值作為新的流量數(shù)據(jù)；

當(dāng)采集的流量數(shù)據(jù)上升至大于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，則將獲取的流量數(shù)據(jù)減去預(yù)設(shè)的流量值作為新的流量數(shù)據(jù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)日照強(qiáng)度區(qū)間切換對應(yīng)的水泵包括：

根據(jù)所述日照強(qiáng)度區(qū)間生成對應(yīng)的控制信號；

根據(jù)所述控制信號切換對應(yīng)的水泵。

以上所述出水量優(yōu)化方法中，根據(jù)出水管道的流量數(shù)據(jù)和功率輸出模塊的輸出功率數(shù)據(jù)可以獲取對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間，根據(jù)日照強(qiáng)度區(qū)間可以切換對應(yīng)的水泵工作，從而在不同的光照強(qiáng)度下，對應(yīng)的水泵均可以工作，從而提升對日照能量的利用效率并提高光伏水泵系統(tǒng)的出水量。

附圖說明

圖1為一實(shí)施例的光伏水泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接示意圖；

圖2為一實(shí)施例的光伏水泵系統(tǒng)的電路連接示意圖；

圖3為圖1中控制模塊140的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為一實(shí)施例的出水量優(yōu)化方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1和圖2所示，一實(shí)施例的光伏水泵系統(tǒng)包括用于發(fā)電的光伏組件110，還包括：

水泵模塊150，包含與不同的日照強(qiáng)度區(qū)間分別對應(yīng)匹配的多個(gè)水泵，多個(gè)水泵有共連的出水管道；

與光伏組件110和水泵模塊150連接的功率輸出模塊120，用于接收并輸出光伏組件110輸送的電量至水泵模塊150；

控制模塊140，用于根據(jù)出水管道的流量數(shù)據(jù)和功率輸出模塊120的輸出功率數(shù)據(jù)獲取對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間，并根據(jù)獲取的日照強(qiáng)度區(qū)間生成控制信號傳遞至水泵切換模塊130；

連接于水泵模塊150和功率輸出模塊120之間的水泵切換模塊130，用于根據(jù)接收的控制信號切換水泵模塊150中對應(yīng)的水泵連接功率輸出模塊120。

以上所述光伏水泵系統(tǒng)中，水泵模塊包括與不同的日照強(qiáng)度區(qū)間分別對應(yīng)匹配的多個(gè)水泵，控制模塊根據(jù)出水管道的流量數(shù)據(jù)和功率輸出模塊的輸出功率數(shù)據(jù)可以獲取對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間，并生成控制信號，水泵切換模塊根據(jù)該控制信號可以切換與獲取的日照強(qiáng)度區(qū)間匹配的水泵進(jìn)行工作，從而在不同的光照強(qiáng)度下，水泵模塊均可以工作，在提升對日照能量的利用效率的同時(shí)提高光伏水泵系統(tǒng)的出水量。

本實(shí)施例中，出水管道中設(shè)置有流量采集模塊，流量采集模塊連接控制模塊140，用于采集出水管道的流量數(shù)據(jù)并傳遞至控制模塊140。明顯的，本實(shí)施例的流量數(shù)據(jù)為出水管道的出水量，為水泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送水的體積。

本實(shí)施例設(shè)置有與功率輸出模塊120和控制模塊140連接的功率采集模塊，用于采集功率輸出模塊120的輸出功率數(shù)據(jù)并傳遞至控制模塊140。其中，功率輸出模塊120為MPPT(最大功率跟蹤控制)功率輸出模塊，包括直流控制器或交流控制器等。

本實(shí)施例中，水泵模塊150包括的多個(gè)水泵可以為直流或交流水泵。每個(gè)水泵分別對應(yīng)一個(gè)日照強(qiáng)度區(qū)間，即每個(gè)水泵的“揚(yáng)程－流量”曲線為分別在對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間下優(yōu)化后的曲線。

如圖3所示，控制模塊140包括：

獲取一單元141，用于獲取出水管道的流量數(shù)據(jù)和功率輸出模塊的輸出功率數(shù)據(jù)；

處理單元142，用于對獲取一單元141獲取的流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

確定單元143，用于根據(jù)處理單元142處理后的流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)確定對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間；

獲取二單元144，用于獲取與確定單元143確定的日照強(qiáng)度區(qū)間對應(yīng)匹配的水泵；

控制信號生成單元145，用于生成將獲取二單元144獲取的對應(yīng)匹配的水泵與功率輸出模塊連接的控制信號。

本實(shí)施例中，不同的日照強(qiáng)度區(qū)間匹配有預(yù)設(shè)的流量區(qū)間和功率區(qū)間，根據(jù)預(yù)設(shè)的流量區(qū)間和功率區(qū)間即可確定對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間。具體的，確定單元143包括：

流量確定單元，用于確定處理單元處理后的流量數(shù)據(jù)所在的預(yù)設(shè)的流量區(qū)間；

功率確定單元，用于確定處理單元處理后的輸出功率數(shù)據(jù)所在的預(yù)設(shè)的功率區(qū)間；

判斷單元，用于根據(jù)流量確定單元確定的流量區(qū)間和功率確定單元確定的功率區(qū)間判斷匹配的日照強(qiáng)度區(qū)間。

本實(shí)施例中，流量區(qū)間為連續(xù)區(qū)間。當(dāng)流量數(shù)據(jù)在兩個(gè)連續(xù)區(qū)間的臨界值處變動時(shí)，流量數(shù)據(jù)可能反復(fù)變動，在短時(shí)間內(nèi)一會大于或一會小于臨界值，容易導(dǎo)致反復(fù)切換水泵，降低出水量，加速設(shè)備磨損。

作為本實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式，可以通過對臨界值的變化避免反復(fù)切換水泵。具體的，本實(shí)施例中，處理單元包括流量數(shù)據(jù)處理單元，流量數(shù)據(jù)處理單元包括臨界值加單元和臨界值減單元。

臨界值加單元用于當(dāng)獲取一單元獲取的流量數(shù)據(jù)下降至小于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，將臨界值加上預(yù)設(shè)的變動值作為新的臨界值。

當(dāng)流量數(shù)據(jù)下降時(shí)，如果其小于臨界值時(shí)，由于流量數(shù)據(jù)所在的流量區(qū)間發(fā)生變化，會導(dǎo)致切換水泵，此時(shí)，將臨界值加上預(yù)設(shè)的變動值作為新的臨界值后，由于新的臨界值較大，因此，當(dāng)流量數(shù)據(jù)在原來的臨界值附近變化時(shí)，只有其大于新的臨界值時(shí)，才會導(dǎo)致切換水泵，可有效避免反復(fù)切換水泵。

臨界值減單元用于當(dāng)獲取一單元獲取的流量數(shù)據(jù)上升至大于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，將臨界值減去預(yù)設(shè)的變動值作為新的臨界值。

當(dāng)流量數(shù)據(jù)上升時(shí)，如果其大于臨界值時(shí)，由于流量數(shù)據(jù)所在的流量區(qū)間發(fā)生變化，會導(dǎo)致切換水泵，此時(shí)，將臨界值減去預(yù)設(shè)的變動值作為新的臨界值后，由于新的臨界值較小，因此，當(dāng)流量數(shù)據(jù)在原來的臨界值附近變化時(shí)，只有其小于新的臨界值時(shí)，才會導(dǎo)致切換水泵，可有效避免反復(fù)切換水泵。

作為本實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式，還可以通過對流量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理避免反復(fù)切換水泵。具體的，處理單元包括流量數(shù)據(jù)處理單元，流量數(shù)據(jù)處理單元包括流量加單元和流量減單元。

流量加單元用于當(dāng)獲取一單元獲取的流量數(shù)據(jù)下降至小于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，則將獲取的流量數(shù)據(jù)加上預(yù)設(shè)的流量值作為新的流量數(shù)據(jù)。

當(dāng)流量數(shù)據(jù)下降至小于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，可以將獲取的流量數(shù)據(jù)加上預(yù)設(shè)的流量值形成新的流量數(shù)據(jù)，在流量數(shù)據(jù)下降時(shí)，只要新的流量數(shù)據(jù)大于臨界值，則獲取的流量數(shù)據(jù)仍然處于同一流量區(qū)間，因此，在流量數(shù)據(jù)下降時(shí)，預(yù)設(shè)的流量值可以作為遲滯水泵切換的滯回區(qū)間，防止反復(fù)切換水泵。

流量減單元用于當(dāng)獲取一單元獲取的流量數(shù)據(jù)上升至大于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，則將獲取的流量數(shù)據(jù)減去預(yù)設(shè)的流量值作為新的流量數(shù)據(jù)。

當(dāng)流量數(shù)據(jù)上升至大于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，可以將流量數(shù)據(jù)減去預(yù)設(shè)的流量值形成新的流量數(shù)據(jù)，只要新的流量數(shù)據(jù)仍然小于臨界值，在流量數(shù)據(jù)上升時(shí)，則獲取的流量數(shù)據(jù)仍然處于同一流量區(qū)間，因此，在流量數(shù)據(jù)上升時(shí)，預(yù)設(shè)的流量值可以作為遲滯出水量優(yōu)化的死區(qū)，防止反復(fù)切換水泵。

以下通過具體實(shí)現(xiàn)對本實(shí)施例作進(jìn)一步說明。如圖2所示，水泵模塊150設(shè)置有三個(gè)水泵，分別為水泵1、水泵2和水泵3，且三個(gè)水泵共用一個(gè)出水管道。三個(gè)水泵分別對應(yīng)不同的日照強(qiáng)度區(qū)間，不同的日照強(qiáng)度區(qū)間分別匹配的流量區(qū)間和功率區(qū)間。水泵切換模塊130設(shè)置有分別控制該三個(gè)水泵的開關(guān)。光伏組件110連接功率輸出模塊120。出水管道中設(shè)置有流量采集模塊，功率輸出模塊120連接有功率采集模塊。

當(dāng)本實(shí)施例的光伏水泵系統(tǒng)在工作時(shí)，流量采集模塊采集出水管道的流量數(shù)據(jù)，功率采集模塊采集功率輸出模塊120的輸出功率數(shù)據(jù)，控制模塊140接收到流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)后進(jìn)行處理，并判斷處理后的流量數(shù)據(jù)所在的流量區(qū)間和輸出功率數(shù)據(jù)所在的功率區(qū)間，根據(jù)判斷出的流量區(qū)間和功率區(qū)間即可確定對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間，控制模塊140生成對應(yīng)的控制信號，該控制信號用于在被水泵切換模塊130接收后將確定的日照強(qiáng)度區(qū)間對應(yīng)的水泵與功率輸出模塊120連接。

本實(shí)施例中，將三個(gè)水泵1、水泵2和水泵3分別對應(yīng)低、中、強(qiáng)三檔日照強(qiáng)度，本實(shí)施例的日照強(qiáng)度區(qū)間規(guī)定如下：

低日照強(qiáng)度S∈[0～300W/m2)；

中日照強(qiáng)度S∈[300～700W/m2)；

高日照強(qiáng)度S∈[700～1000W/m2]。

與日照強(qiáng)度區(qū)間匹配的流量區(qū)間和功率區(qū)間如下：

功率區(qū)間：[0，P1)，[P1，P2)，[P2，Pmax)；

流量區(qū)間：[0，Q1)，[Q1，Q2)，[Q2，Qmax)。

對于流量數(shù)據(jù)Q和輸出功率數(shù)據(jù)P，規(guī)定如下：

當(dāng)P<P1，且Q<Q1時(shí)，對應(yīng)低日照強(qiáng)度；

當(dāng)P1<＝P<P2，且Q1<＝Q<Q2時(shí)，對應(yīng)中日照強(qiáng)度；

當(dāng)P>P2，且Q>Q2時(shí)，對應(yīng)高日照強(qiáng)度。

本實(shí)施中，日照強(qiáng)度區(qū)間、流量區(qū)間、功率區(qū)間優(yōu)選均為連續(xù)區(qū)間，以上三種區(qū)間可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景進(jìn)行數(shù)據(jù)的具體調(diào)整，也可以采用非連續(xù)區(qū)間，或者其中一個(gè)或二個(gè)采用連續(xù)或非連續(xù)區(qū)間。

當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q和輸出功率數(shù)據(jù)P不滿足上述規(guī)定時(shí)，則水泵可能處于堵轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)的狀態(tài)，可視為故障。

對于流量區(qū)間[0，Q1)，[Q1，Q2)，[Q2，Qmax)。當(dāng)日照強(qiáng)度滿足一定條件時(shí)，會導(dǎo)致流量數(shù)據(jù)Q在兩個(gè)連續(xù)的區(qū)間的臨界點(diǎn)上下變動，如Q1或Q2，這樣會導(dǎo)致反復(fù)地切換水泵。例如，流量數(shù)據(jù)Q可能一會大于Q1，此時(shí)，需要切換至水泵2，一會流量數(shù)據(jù)Q可能會小于Q1，又需要切換加水泵1，反復(fù)切換水泵會導(dǎo)致出水量降低并增加設(shè)備損耗。

因此，本實(shí)施例的一種解決方式是，當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q下降至小于兩個(gè)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，由于流量數(shù)據(jù)Q所在的流量區(qū)間發(fā)生變化，切換水泵，并將臨界值加上預(yù)設(shè)的變動值△Q作為新的臨界值。當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q上升至大于流量區(qū)間的臨界值時(shí)，由于流量數(shù)據(jù)Q所在的流量區(qū)間發(fā)生變化，切換水泵，并將臨界值減去預(yù)設(shè)的變動值△Q作為新的臨界值。

具體的，當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q從區(qū)間[Q1，Q2)下降至小于Q1時(shí)，則有Q1’＝Q1+△Q。由于流量數(shù)據(jù)Q所在的區(qū)間為[0，Q1’)，因此，會由水泵2切換至水泵1。此時(shí)，如果流量數(shù)據(jù)Q在原來的臨界值Q1附近變動時(shí)，只要流量數(shù)據(jù)Q小于新的臨界值Q1’，則不會切換水泵，由于新的臨界值Q1’大于原來的臨界值Q1，可有效避免反復(fù)切換水泵。本實(shí)施例中，△Q可以為10％Q1，也可以根據(jù)需要設(shè)置更為具體的數(shù)值或關(guān)系式。

當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q從區(qū)間[0，Q1)上升至大于Q1時(shí)，則有Q1’＝Q1－△Q。由于由于流量數(shù)據(jù)Q所在的區(qū)間為[Q1’，Q2)，因此，會由水泵1切換至水泵2。此時(shí)，如果流量數(shù)據(jù)Q在原來的臨界值Q1附近變動時(shí)，只要流量數(shù)據(jù)Q大于新的臨界值Q1’，則不會切換水泵，由于新的臨界值Q1’小于原來的臨界值Q1，可有效避免反復(fù)切換水泵。

同理，當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q從區(qū)間[Q2，Qmax)下降至小于Q2且大于Q1時(shí)，則有Q2’＝Q2+△Q。由于流量數(shù)據(jù)Q所在的區(qū)間為[Q1，Q2’)，因此，會由水泵3切換至水泵2。此時(shí)，如果流量數(shù)據(jù)Q在原來的臨界值Q2附近變動時(shí)，只要流量數(shù)據(jù)Q小于新的臨界值Q2’，則不會切換水泵，由于新的臨界值Q2’大于原來的臨界值Q2，可有效避免反復(fù)切換水泵。

當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q從區(qū)間[Q1，Q2)上升至大于Q2時(shí)，則有Q2’＝Q2－△Q。由于流量數(shù)據(jù)Q所在的區(qū)間為[Q2’，Qmax)，因此，會由水泵2切換至水泵3。此時(shí)，如果流量數(shù)據(jù)Q在原來的臨界值Q2附近變動時(shí)，只要流量數(shù)據(jù)Q大于新的臨界值Q2’，則不會切換水泵，由于新的臨界值Q2’小于原來的臨界值Q2，可有效避免反復(fù)切換水泵。

本實(shí)施例中的另一種解決方式中，當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q下降至小于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，則將獲取的流量數(shù)據(jù)Q加上預(yù)設(shè)的流量值△Q作為新的流量數(shù)據(jù)。當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q上升至大于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，則將獲取的流量數(shù)據(jù)Q減去預(yù)設(shè)的流量值△Q作為新的流量數(shù)據(jù)。

具體的，當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q從區(qū)間[Q1，Q2)下降至小于Q1時(shí)，則有Q＝Q+△Q。如果由Q+△Q得出的新的流量數(shù)據(jù)仍在區(qū)間[Q1，Q2)，則不需要切換水泵，否則，表示流量數(shù)據(jù)Q下降的較大，需要切換水泵，此時(shí)可以從水泵2切換到水泵1。明顯的，△Q可以作為遲滯水泵切換的滯回區(qū)間，防止反復(fù)切換水泵。本實(shí)施例中，△Q可以為10％Q1，也可以根據(jù)需要設(shè)置更為具體的數(shù)值或關(guān)系式。

當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q從區(qū)間[0，Q1)上升至大于Q1時(shí)，則有Q＝Q－△Q。如果由Q－△Q得出的新的流量數(shù)據(jù)仍在區(qū)間[0，Q1)，則不需要切換水泵，否則，表示流量數(shù)據(jù)Q上升的較大，需要切換水泵，可以從水泵1切換至水泵2。

同理，當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q從區(qū)間[Q2，Qmax)下降至小于Q2且大于Q1時(shí)，則有Q＝Q+△Q。如果由Q+△Q得出的新的流量數(shù)據(jù)仍在區(qū)間[Q2，Qmax)，則不需要切換水泵，否則，表示流量數(shù)據(jù)Q下降的較大，需要切換水泵，此時(shí)可以從水泵3切換到水泵2。

當(dāng)流量數(shù)據(jù)Q從區(qū)間[Q1，Q2)上升至大于Q2時(shí)，則有Q＝Q－△Q。如果由Q－△Q得出的新的流量數(shù)據(jù)仍在區(qū)間[Q1，Q2)，則不需要切換水泵，否則，表示流量數(shù)據(jù)Q上升的較大，需要切換水泵，可以從水泵2切換至水泵3。

由此，在不同的光照強(qiáng)度下，可以選擇相應(yīng)的水泵工作，提高出水量，提升對日照資源利用率。

一實(shí)施例的水泵切換方法基于以上所述的光伏水泵系統(tǒng)，如圖4所示，水泵切換方法包括步驟S120至步驟S180。

步驟S120，采集出水管道的流量數(shù)據(jù)和功率輸出模塊的輸出功率數(shù)據(jù)；

步驟S140，對采集的流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

步驟S160，根據(jù)處理后的流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)獲取對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間；

步驟S180，根據(jù)日照強(qiáng)度區(qū)間切換對應(yīng)的水泵。

以上所述水泵切換方法中，根據(jù)出水管道的流量數(shù)據(jù)和功率輸出模塊的輸出功率數(shù)據(jù)可以獲取對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間，根據(jù)日照強(qiáng)度區(qū)間可以切換對應(yīng)的水泵工作，從而在不同的光照強(qiáng)度下，對應(yīng)的水泵均可以工作，從而提升對日照能量的利用效率并提高光伏水泵系統(tǒng)的出水量。

本實(shí)施例中，日照強(qiáng)度區(qū)間匹配有預(yù)設(shè)的流量區(qū)間和功率區(qū)間；其中，步驟S160根據(jù)處理后的流量數(shù)據(jù)和輸出功率數(shù)據(jù)獲取對應(yīng)的日照強(qiáng)度區(qū)間包括：

判斷處理后的流量數(shù)據(jù)所在的預(yù)設(shè)的流量區(qū)間和處理后的輸出功率數(shù)據(jù)所在的功率區(qū)間；

根據(jù)判斷出的流量區(qū)間和功率區(qū)間確定匹配的日照強(qiáng)度區(qū)間。

其中一實(shí)施例中，流量區(qū)間為連續(xù)區(qū)間，步驟S140對采集的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理包括：

當(dāng)采集的流量數(shù)據(jù)下降至小于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，將所述臨界值加上預(yù)設(shè)的變動值作為新的臨界值；

當(dāng)采集的流量數(shù)據(jù)上升至大于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，將所述臨界值減去預(yù)設(shè)的變動值作為新的臨界值。

另一實(shí)施例中，流量區(qū)間為連續(xù)區(qū)間，步驟S140對采集的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理包括：

當(dāng)采集的流量數(shù)據(jù)下降至小于兩個(gè)連續(xù)的流量區(qū)間的臨界值時(shí)，則將獲取的流量數(shù)據(jù)加上預(yù)設(shè)的流量值作為新的流量數(shù)據(jù)；

當(dāng)采集的流量數(shù)據(jù)上升至大于兩個(gè)連續(xù)流量區(qū)間的臨界值時(shí)，則將獲取的流量數(shù)據(jù)減去預(yù)設(shè)的流量值作為新的流量數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例中，步驟S180根據(jù)日照強(qiáng)度區(qū)間切換對應(yīng)的水泵包括：

根據(jù)日照強(qiáng)度區(qū)間生成對應(yīng)的控制信號；

根據(jù)控制信號切換對應(yīng)的水泵。

需要指出的是，本實(shí)施例水泵切換方法的具體實(shí)現(xiàn)基于以上光伏水泵系統(tǒng)具體內(nèi)容，具體參照本實(shí)施例對光伏水泵系統(tǒng)的所述內(nèi)容。

以上實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。