般可描述成式中恒定转矩，粘滞摩擦，恒定水头离心泵。从而，离心泵的简化又可写成式中，般情况从泵的制造数据中可得到。在给定水头下，对每旋转速度的值，可以确定电机的电流和电压根据电机泵分系统的电流电压对应于恒定水头下的各个速度值的工作曲线和太阳电池阵列的负载曲线，即可得到个交点，此交点也即为工作点，为了使全系统工作在最佳匹配状态，可根据电机泵分系统的曲线，获得对应的太阳电池阵列结构及设计，则就得到直耦式光伏水泵，也可采用最大功率点跟踪器调节两分系统的匹配，跟踪在最佳状态。下面再谈下理论效率的计算旦知道工作速度，就可以计算给定水头的流速，然后可以得到两种配置系统的效率。输出和输入功率是，其中，太阳辐射强度太阳电池表面积电池串联数电池并联数。总效率是当从电机方程知道转矩时，可以得各部件的效率泵电机光伏水泵的性能测试本节将简要介绍光伏水泵的性能测试内容及有关测试系统。研制和生产种光伏水泵过程中，其性能测试是很重要的环节，实验及测试通常是在模拟或现场工作状态下进行，包括三个实验研究部分部件特性。二全泵系统特性。三补充实验。如下列方框图所示如下图，给出室内和室外测试系统图图室内和室外测试系统图下图给出若干测试结果图表及曲线第部分地面太阳电池发电系统太阳电池发电系统又称光伏发电系统，按其使用场所不同，可分为空间应用和地面应用两大类。在地面可以作为独立的电源使用，也可以与风力发电机或柴油机等组成混合发电系统，还可以与电网联接，向电网输送电力。目前应用比较广泛的光伏发电系统主要是作为地面独立电源使用。第节独立光伏系统系统概述通常的独立光伏发电系统主要由太阳电池方阵蓄电池控制器以及阻塞二极管组成，其方框图如下太阳电池方阵方阵的作用是将太阳辐射能直接转换成电能，供给负载使用。般由若干太阳电池组件按定方式连接，再配上适当的支架及接线盒组成。蓄电池组蓄电池组是太阳电池方阵的贮能装置，其作用是将方阵在有日照时发出的多余电能贮存起来，在晚间或阴雨天供负载使用。在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放电状态，夏天日照量大，除了供给负载用电外，还对蓄电池充电在冬天日照量少，这部分贮存的电能逐步放出，在这种季节性循环的基础上还要加上小得多的日循环，白天方阵给蓄电池充电，同时方阵还要给负载用电，晚上则负载用电全部由蓄电池供给。因此，要求蓄电池的自放电要小，而且充电效率要高，同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。常用的蓄电池有铅酸蓄电池和硅胶蓄电池，要求较高的场合也有价格比较昂贵的镍镉蓄电池。控制器在不同类型的光伏发电系统中控制器各不相同，其功能多少及复杂程度差别很大，需太阳电池方阵控制器负载阻塞二极管蓄电池根据发电系统的要求及重要程度来确定。控制器主要由电子元器件仪表继电器开关等组成。在简单的太阳电池，蓄电池系统中，控制器的作用是保护蓄电池，避免过充，过放。若光伏电站并网供电，控制器则需要有自动监测控制调节转换等多种功能。如果负载用的是交流电，则在负载和蓄电池间还应配备逆变器，逆变器的作用就是将方阵和蓄电池提供的低压直流电逆变成伏交流电，供给负载使用。阻塞二极管也称作为反充二显然，旁路二极管溉用水泵制冷机等，夏天消耗功率多，方阵倾角的取值当然应使得方阵夏日接收辐射量相对冬天要多才合适。旁路二极管为了保证系统的可靠运行，有些系统还在组件两端并联旁路二极管，其作用是在组件开路或遮荫时，提降低系统寿命，影响系统供电稳定性。极大性。选择倾角时，不但要使方阵表面上辐射量最弱的月份获得最大的辐射量，同时还要兼顾全年日平均辐射量不能太小。同时，对特定的情况要作具体分析。如，有些特殊的负载灌调升降，个别也有少量起伏，但般不会大起大落。均匀性。选择倾角，最好使方阵表面上全年接收到的日平均辐射量比较均匀，以免夏天接收辐射量过大，造成浪费而冬天接受到的辐射量太小，造成蓄电池过放以至损坏，供应。这些都会提高整个系统的耗费。因此，确定方阵的最优倾角是光伏发电系统中不可缺少的个重要环节。对于方阵倾角的选择应结合以下要求进行综合考虑连续性。年中太阳辐射总量大体上是连续变化的，多数是单辐射量差别很大。对于全年负载均匀的固定式光伏方阵，如果设计斜面的辐射量小，意味着需而聚光组件及方阵的研究还是有定的价值的。太阳电池发电系统的设计个完善的太阳电池发电系统需要考虑很多因素，进行各种设计，如电气性能设计热力设计静电屏蔽设计机械结构设计等等，对地面应用的独立电源系统来说，最主要的是根据使用要求，决定太阳电池方阵和蓄电池规模，以满足正常工作的需求。光伏发电系统总的设计原则是在保证满足负载用电需要的前提下，确定最少的太阳电池组件和蓄电池容量，以尽量减少投资，即同时考虑可靠性及经济性。决定组件按定方式组装，在固定的机械结构上，形成直流发电的单元，即为太阳电池方阵。太阳电池方阵在安装的时候，应固定牢靠，能够经受当地最大风力。且离地面要有定的高度，以免冬天积雪掩埋。方阵与地面之间要有定的倾角。有些方阵的组件两端并联有旁路二极管，有的方阵带有跟踪系统成聚光装置，下面分别加以讨论方阵的倾角太阳电池方阵通常是面向赤道放置，相对地平面有定倾角。倾角不同，各个月份方阵面接收的太阳辐射量差别很大。对于全年负载均匀的固定式光伏方阵，如果设计斜面的辐射量小，意味着需要更多的太阳电池来保证向用户供电如果倾面各月太阳辐射量起伏很大，意味着需要大量的蓄电池来保证太阳辐射量低的月份的用电供应。这些都会提高整个系统的耗费。因此，确定方阵的最优倾角是光伏发电系统中不可缺少的个重要环节。对于方阵倾角的选择应结合以下要求进行综合考虑连续性。年中太阳辐射总量大体上是连续变化的，多数是单调升降，个别也有少量起伏，但般不会大起大落。均匀性。选择倾角，最好使方阵表面上全年接收到的日平均辐射量比较均匀，以免夏天接收辐射量过大，造成浪费而冬天接受到的辐射量太小，造成蓄电池过放以至损坏，降低系统寿命，影响系统供电稳定性。极大性。选择倾角时，不但要使方阵表面上辐射量最弱的月份获得最大的辐射量，同时还要兼顾全年日平均辐射量不能太小。同时，对特定的情况要作具体分析。如，有些特殊的负载灌溉用水泵制冷机等，夏天消耗功率多，方阵倾角的取值当然应使得方阵夏日接收辐射量相对冬天要多才合适。旁路二极管为了保证系统的可靠运行，有些系统还在组件两端并联旁路二极管，其作用是在组件开路或遮荫时，提供电流通路，不致于使整串组件失效见下图。使用时要注意极性，旁路二极管的正极与太阳电池组件的负极相连，负极与组件的正极相连，不可接错。平时旁路二极管处于反向偏置状态，基本不消耗电能。显然，旁路二极管的耐压和允许通过正向电流应大于组件的工作电压及电流。图旁路二极管的连接跟踪系统由于太阳的方位角和高度角每日每时都在作周期性的变化。固定方阵接收的太阳辐射能只有在中午时分才最强，如能使方阵面始终与太阳光线保持垂直，显然可以接收更多的辐射能量，因此要利用跟踪装置。跟踪方式根据要求不同，可以单独跟踪太阳方位角称维跟踪，也可以同时跟踪太阳高度角称二维跟踪，后者效果较好，但结构也相对复杂。跟踪的方法有机械方法，物理方法，电子方法及计算机控制的高精密度跟踪系统等。使用跟踪装置能提高太阳电池方阵的输出功率，但要增加部分投资，同时也带来了方阵结构的复杂性和不可靠因素