|
|
|
|
سیستم پمپاژ آب یک سطحی با منبع هیبریدی فوتوولتائیک- باتری با استفاده از موتور bldc
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
عزیزی آرام ,غلامی مهرداد
|
|
منبع
|
فناوري هاي نوين مهندسي برق در سيستم انرژي سبز - 1404 - دوره : 4 - شماره : 3 - صفحه:1 -23
|
|
چکیده
|
پمپاژ آب یکی از کاربرد های مهم انرژی خورشیدی است. سیستم پمپاژ را می توان با توجه به تعداد مراحل تبدیل توان به دو دسته یک سطحی و چند سطحی دسته بندی کرد. در سیستم های پمپاژ خورشیدی چند سطحی همواره یک مبدل dc-dc برای ردیابی نقطه حداکثر توان(mppt) نیاز است. این تبدیل توان منجر به افزایش هزینه، اندازه، پیچیدگی و کاهش بازده سیستم می شود. در این مقاله یک سیستم پمپاژ یک سطحی متشکل از یک موتور bldc تغذیه شده با آرایه فوتوولتائیک ارائه شده است که در آن مبدل dc-dc حذف شده است. سیستم یک سطحی با توجه به مزیت های فراوان آن، به سیستم چند سطحی ترجیح داده می شود. همچنین به دلیل اینکه موتور bldc با توجه به ویژگی های آن برای سیستم خورشیدی بسیار مناسب است، در این مقاله از این موتور استفاده می شود. در این سیستم برای دستیابی به پمپاژ با حجم حداکثر و ثابت بدون توجه به شرایط آب و هوایی، از یک منبع هیبریدی فوتوولتائیک با پشتیبانی باتری استفاده شده است، به این صورت که آرایه pv منبع تغذیه اصلی است و باتری به عنوان پشتیبان عمل می کند. نحوه عملکرد باتری در این سیستم به این شکل است که، باتری فقط در شرایط نامناسب آب وهوایی یا در طول شب که توان تولیدی آرایه pv برای تغذیه موتور در دسترس نیست، تخلیه می شود. از سوی دیگر زمانی که به پمپاژ آب نیاز نباشد یا میزان توان pv مازاد بر مقدار توان مورد نیاز موتور- پمپ باشد، باتری شارژ می شود. کنترل شارژ و دشارژ باتری به طور خودکار توسط یک مبدل دو جهته باک و بوست کنترل می شود. یک سیستم کنترل ساده برای کنترل آرایه pv به منظور دریافت حداکثر توان و از طریق اینورتر منبع ولتاژ استفاده می شود. همچنین از یک روش ساده و مقرون به صرفه برای کلیدزنی اینورتر به منظور راه اندازی و کنترل سرعت موتورbldc استفاده شده است.
|
|
کلیدواژه
|
فوتوولتائیک، موتورbldc، پمپاژ آب، کنترل کننده شارژ دو جهته، منبع تغذیه هیبریدی
|
|
آدرس
|
دانشگاه کردستان, دانشکده مهندسی, گروه مهندسی برق, ایران, دانشگاه کردستان, دانشکده مهندسی, گروه مهندسی برق, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
m.gholami@uok.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
single stage solar pv-battery based hybrid water pumping system using bldc motor drive
|
|
|
|
|
Authors
|
azizi azizi ,gholami mehrdad
|
|
Abstract
|
water pumping is one of the significant applications of solar energy. the solar pumping system can be categorized into two types based on the number of power conversion stages: single-stage and multi-stage. in multi-stage systems, a dc-dc converter is required to ensure the maximum power point tracking (mppt). however, this power conversion block leads to increased costs, size, complexity, and reduced system efficiency. in this study, a single-stage solar pumping system using a brushless dc (bldc) motor is designed to eliminate the need for a dc-dc converter. the single-stage structure is preferred over the multi-stage structure due to its advantages, and the bldc motor is chosen for its suitability in solar pumping systems. in the proposed system, a hybrid photovoltaic (pv) and battery source is utilized to ensure consistent pumping volume regardless of weather conditions. the pv array serves as the primary power source, while the battery acts as a backup. the battery is discharged only during unfavorable weather conditions or at night when the pv array cannot provide power to the motor-pump. conversely, when water pumping is not required or the pv power exceeds the motor-pump's power demand, the extra power is stored in the battery, which is then charged. a bidirectional charging control system is employed to automatically switch the battery's mode of operation using a bidirectional converter. to control the bldc motor, a simple control technique is proposed, which allows the solar pv array to operate at its peak power using a voltage source inverter (vsi).
|
|
Keywords
|
solar pv ,bldc motor ,water pumping ,bidirectional charging control ,mppt ,hybrid source
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|