傳統直接驅動(dòng)的SPVWPS常因太陽(yáng)輻射波動(dòng)而導致效率不高。為解決這一問(wèn)題，該研究團隊設計了新系統，將SCM永久連接到光伏(PV)模塊，并通過(guò)電子開(kāi)關(guān)定期連接到帶有離心泵(CP)的無(wú)刷直流電機(BLDCM)。該開(kāi)關(guān)操作的算法旨在確保PV模塊的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)，從而提高系統整體效率。
為了驗證這一新設計的有效性，研究團隊在Matlab/Simulink環(huán)境中進(jìn)行了模擬測試。他們比較了傳統SPVWPS與兩種新穎設計的性能。在所有模擬中，均使用了四塊功率為500W、效率為20.3%的PV板，以及電機功率為1.5kW、角速度為2,800rpm的CP和額定電壓為1.6kW、效率為90%的BLDCM。模擬結果顯示，在特定模擬研究案例(烏克蘭7月)中，與傳統配置相比，新開(kāi)發(fā)的系統在相同組件和運行條件下日產(chǎn)水量提高了64%。
除了模擬結果外，研究團隊還構建了新系統的實(shí)驗裝置，并進(jìn)行了實(shí)證研究。他們發(fā)現，在日照減少的條件下，新系統的CP及其電力驅動(dòng)的運行效率比基本配置高25%，這進(jìn)一步證實(shí)了所提出CP脈動(dòng)運行的有效性。
該研究成果已發(fā)表在《e-Prime——電氣工程、電子學(xué)和能源領(lǐng)域的進(jìn)展》期刊上，題為“基于中間超級電容器緩沖器的脈動(dòng)泵運行提高獨立太陽(yáng)能光伏水泵系統的效率”。這一創(chuàng )新設計有望為太陽(yáng)能光伏水泵系統的發(fā)展帶來(lái)新的突破。
