光伏水泵系统经过几十年的发展,已经成为太阳能应用领域的一个重要分支,由于其具有巨大的社会效益和经济效益,近年来已受到社会的广泛关注。 本文针对异步电机驱动的户用光伏水泵系统,提出了以推挽电路为前级升压环节,IPM模块为逆变主电路,高性能数字信号控制器dsPIC30F2010为控制核心的硬件组成方案;基于此,系统采用恒压频比控制方式和空间电压矢量PWM控制策略研制了一台样机。具体说来,本文主要做了以下工作: 1.合理优化设计了前级DC-DC升压变换器,改进了推挽功率MOS管的驱动电路,总结了功率MOS管并联使用原则; 2.采用IPM模块作为逆变器主电路,大大简化了逆变器驱动电路和保护电路设计,缩小了系统体积,提高了效率和系统的可靠性; 3.采用了微芯公司最新生产的数字信号控制器dsPIC30F2010作为系统控制核心,并设计了系统的外围硬件电路和相关的软件; 4.采用了优化的异步调制技术和高精度的控制算法,使变频驱动电源输出频率精确到0.01Hz; 5.在样机上进行了各种负载条件下的实验,实现了光伏水泵系统特有的保护功能,给出了实验波形和效率测试结果,实验波形和测试数据证明了本方案的可靠和高效性。