本實(shí)用新型涉及一種揚(yáng)水系統(tǒng)，具體涉及一種可自主調(diào)節(jié)的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代光伏技術(shù)的發(fā)展，太陽能的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。光伏技術(shù)的關(guān)鍵在于利用太陽能供電系統(tǒng)向各種負(fù)載供電，所述太陽能供電系統(tǒng)一般由光伏組件、控制器、逆變器及蓄電池組成，光伏組件吸收太陽能輻射，經(jīng)由控制器向蓄電池充電，待使用時(shí)，經(jīng)逆變器由蓄電池向負(fù)載放電或者由蓄電池直接放電。由于所述太陽能供電系統(tǒng)技術(shù)存在成本高、回報(bào)期長(zhǎng)的等問題。為了降低成本、縮短回報(bào)期，人們也想出了一些方法，例如一種光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，光伏揚(yáng)水系統(tǒng)主要應(yīng)用于光伏農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、光伏灌溉荒漠治理、光伏水利抗旱提水、光伏滴灌鹽堿地改良、光伏滲灌草原牧業(yè)、光伏城市水景景觀、光伏村莊生活供水等領(lǐng)域?，F(xiàn)有當(dāng)中的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)主要包括光伏揚(yáng)水逆變器、光伏陣列、水泵，通過光伏陣列產(chǎn)生的電能對(duì)水泵供電，驅(qū)動(dòng)水泵將水從水源抽到蓄水池中?，F(xiàn)有的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)采用光伏揚(yáng)水逆變器，導(dǎo)致該系統(tǒng)成本較高，自動(dòng)化較低，不同功率和電壓的水泵匹配復(fù)雜；并且原有的平面型太陽能膜轉(zhuǎn)化率低，而增加轉(zhuǎn)化率需要增加太陽能電池板的體積，不能夠合理利用空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)成本高和自動(dòng)化程度較低，以及原有的太陽能膜轉(zhuǎn)化率低。因此本實(shí)用新型的目的在于提供一種可自主調(diào)節(jié)的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)成本高和自動(dòng)化程度較低，以及原有的太陽能膜轉(zhuǎn)化率低的問題。

本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種可自主調(diào)節(jié)的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，包括依次連接的光伏組件、超級(jí)電容、變流器和水泵。超級(jí)電容時(shí)現(xiàn)有的，可在市場(chǎng)上購(gòu)買到。超級(jí)電容是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲(chǔ)存電能。但在其儲(chǔ)能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲(chǔ)能過程是可逆的，也正因?yàn)榇顺?jí)電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。其突出優(yōu)點(diǎn)是功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬，是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種。所述變流器采用BUCK-BOOST變流器，該變流器為最大功率追蹤變流器，所以也叫BUCK-BOOST型最大功率追蹤變流器。所述光伏組件包括基墊、太陽能膜和條形體；所述條形體放置在基墊的上表面的一側(cè)，在條形體內(nèi)設(shè)置有長(zhǎng)方形的空腔，在所述空腔中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一端活動(dòng)貫穿條形體的一端側(cè)壁且與手柄連接；所述太陽能膜包括多個(gè)電池單元，多個(gè)電池單元沿垂直所述轉(zhuǎn)軸的軸線方向并排分布在基墊上，所述電池單元包括由從上至下依次設(shè)置的采光板、導(dǎo)電板和隔熱板復(fù)合而成，且所述電池單元的橫截面為三角形；所述太陽能膜的一端纏繞在轉(zhuǎn)軸上，其另一端活動(dòng)貫穿條形體的側(cè)壁且將隔熱墊的上表面完全覆蓋，在太陽能膜的另一端設(shè)置有魔術(shù)貼母面；在所述基墊上遠(yuǎn)離條形體的側(cè)面設(shè)置有與魔術(shù)貼母面配合的魔術(shù)貼子面。使用本光伏組件時(shí)，將太陽能膜上的魔術(shù)貼母面與基墊上設(shè)置的魔術(shù)貼子面相接觸，使太陽能膜被固定。光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并將電能直流輸入超級(jí)電容，超級(jí)電容再將電能傳遞給BUCK-BOOST型最大功率追蹤變流器，變流器再將電能傳遞給水泵，便于水泵正常工作。超級(jí)電容為輸入電壓提供緩沖功能，保證了直流母線的電壓穩(wěn)定可靠；BUCK-BOOST型最大功率追蹤變流器不僅升降壓方便、啟動(dòng)功率低、效率高，能簡(jiǎn)易有效的和不同的電壓和功率的水泵匹配，使水泵可間歇性工作，且壓力變化時(shí)其排量恒定。本裝置采用弱光最大動(dòng)率追蹤自適應(yīng)算法，即使是光照很低，也能使設(shè)備工作在太陽能最大的功率點(diǎn)，并輸出穩(wěn)定的功率，同時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)厝照談?chuàng)建一個(gè)小數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)最有效的功率追蹤和智能化。自適應(yīng)算法是現(xiàn)有的一種數(shù)據(jù)處理方法。自適應(yīng)算法是指處理和分析過程中，根據(jù)處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征自動(dòng)調(diào)整處理方法、處理順序、處理參數(shù)、邊界條件或約束條件，使其與所處理數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布特征、結(jié)構(gòu)特征相適應(yīng)，以取得最佳的處理效果。自適應(yīng)算法所采用的最優(yōu)準(zhǔn)則有最小均方誤差準(zhǔn)則，最小二乘準(zhǔn)則、最大信噪比準(zhǔn)則和統(tǒng)計(jì)檢測(cè)準(zhǔn)則等，其中最小均方誤差準(zhǔn)則和最小二乘準(zhǔn)則是目前最為流行的自適應(yīng)算法準(zhǔn)則。

進(jìn)一步地，還包括太陽能電路板，所述太陽能電路板設(shè)置在基墊中且分別與太陽能膜和超級(jí)電容連接。太陽能電路板將太陽能膜中所獲得的熱量轉(zhuǎn)化為電能并傳遞給超級(jí)電容。

進(jìn)一步地，所述隔熱墊的材料為以下材料中的一種：聚氨酯材料、氣凝膠氈材料和納基隔熱軟氈材料。隔熱墊將上層的熱量與設(shè)置在基墊中的太陽能電路板隔開，避免電路板受熱太多導(dǎo)致不能正常工作。

進(jìn)一步地，所述手柄為L(zhǎng)形桿。便于在不需要展開太陽能膜時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)L形手柄將太陽能膜旋轉(zhuǎn)收起。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本實(shí)用新型一種可自主調(diào)節(jié)的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，本裝置省掉蓄電池之類的儲(chǔ)能裝置，以蓄水替代蓄電，直接驅(qū)動(dòng)水泵揚(yáng)水，全自動(dòng)運(yùn)行，無須人工值守，可靠性高，同時(shí)大幅降低系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)成本；

2、本實(shí)用新型一種可自主調(diào)節(jié)的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，采用BUCK-BOOST型最大功率追蹤變流器可根據(jù)光照強(qiáng)度的變化調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使輸出功率接近太陽電池陣列的最大功率；當(dāng)日照很充足時(shí)，保證水泵的以額定轉(zhuǎn)速工作；當(dāng)光照不足時(shí)，不滿足揚(yáng)水高度且流量為零的時(shí)候，自動(dòng)停止運(yùn)行；

3、本實(shí)用新型一種可自主調(diào)節(jié)的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，在下雨、下冰雹、下雪等不適合使用太陽能膜的環(huán)境下，可將太陽能膜通過手柄卷起，保護(hù)了太陽膜，提高了太陽能膜的使用壽命;

4、本實(shí)用新型一種可自主調(diào)節(jié)的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，采光板采用三角形結(jié)構(gòu)，相對(duì)與平面結(jié)構(gòu)的采光板而言，陽光的入射面積大大增加，而與采光板匹配的導(dǎo)電板可將采光板吸收的熱能直接轉(zhuǎn)換成電能，大大提高了轉(zhuǎn)換效率；并且，單個(gè)導(dǎo)電板之間相互獨(dú)立，一旦其中一個(gè)受損后不會(huì)對(duì)剩余的導(dǎo)電板造成影響，進(jìn)而增長(zhǎng)電池的使用壽命；使用時(shí)，在將太陽能膜敷設(shè)后，只需將連接封邊內(nèi)輸出導(dǎo)線的集成與車內(nèi)的蓄電池連接，即能實(shí)現(xiàn)電能的存儲(chǔ)。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為光伏組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為太陽能膜的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱：

1-光伏組件，2-超級(jí)電容，3-變流器，4-水泵，5-基墊，6-隔熱墊，7-魔術(shù)貼母面，8-太陽能膜，9-條形體，10-轉(zhuǎn)軸，11-空腔，12-魔術(shù)貼子面，13-采光板，14-導(dǎo)電板。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本實(shí)用新型，并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

實(shí)施例

如圖1-圖2所示，本實(shí)用新型一種可自主調(diào)節(jié)的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，包括依次連接的光伏組件1、超級(jí)電容2、變流器3和水泵4。所述變流器3采用BUCK-BOOST型最大功率追蹤變流器。所述光伏組件1包括基墊5、隔熱墊6、太陽能膜8和條形體9；所述隔熱墊6放置在基墊5的上方，所述條形體9放置在基墊5的上表面的一側(cè)，在條形體9內(nèi)設(shè)置有長(zhǎng)方形的空腔11，在所述空腔11中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸10，轉(zhuǎn)軸10的一端活動(dòng)貫穿條形體9的一端側(cè)壁且與手柄連接；所述太陽能膜8包括多個(gè)電池單元，多個(gè)電池單元沿垂直所述轉(zhuǎn)軸10的軸線方向并排分布在基墊5上，所述電池單元包括由從上至下依次設(shè)置的采光板13、導(dǎo)電板14和隔熱板6復(fù)合而成，且所述電池單元的橫截面為三角形；所述太陽能膜8的一端纏繞在轉(zhuǎn)軸10上，其另一端活動(dòng)貫穿條形體9的側(cè)壁且將隔熱墊6的上表面完全覆蓋，在太陽能膜8的另一端設(shè)置有魔術(shù)貼母面7；在所述基墊5上遠(yuǎn)離條形體9的側(cè)面設(shè)置有與魔術(shù)貼母面7配合的魔術(shù)貼子面。光伏組件1將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并將電能直流輸入超級(jí)電容2，超級(jí)電容2再將電能傳遞給變流器3，變流器3再將電能傳遞給水泵4，便于水泵4正常工作。超級(jí)電容2為輸入電壓提供緩沖功能，保證了直流母線的電壓穩(wěn)定可靠。BUCK-BOOST型最大功率追蹤變流器不僅升降壓方便、啟動(dòng)功率低、效率高，能簡(jiǎn)易有效的和不同的電壓和功率的水泵4匹配，使水泵4可間歇性工作，且壓力變化時(shí)其排量恒定。本裝置采用弱光最大動(dòng)率追蹤自適應(yīng)算法，即使是光照很低，也能使設(shè)備工作在太陽能最大的功率點(diǎn)，并輸出穩(wěn)定的功率，同時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)厝照談?chuàng)建一個(gè)小數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)最有效的功率追蹤和智能化。

進(jìn)一步地，還包括太陽能電路板，所述太陽能電路板設(shè)置在基墊5中且分別與太陽能膜8和超級(jí)電容2連接。太陽能電路板將太陽能膜8中所獲得的熱量轉(zhuǎn)化為電能并傳遞給超級(jí)電容2。

進(jìn)一步地，所述隔熱墊6的材料為以下材料中的一種：聚氨酯材料、氣凝膠氈材料和納基隔熱軟氈材料。隔熱墊6將上層的熱量與設(shè)置在基墊5中的太陽能電路板隔開，避免電路板受熱太多導(dǎo)致不能正常工作。

進(jìn)一步地，所述手柄為L(zhǎng)形桿。便于在不需要展開太陽能膜8時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)L形手柄將太陽能膜8旋轉(zhuǎn)收起。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。