光伏水泵的主要組成部分太陽(yáng)電池陣列(亦稱光伏陣列)由眾多太陽(yáng)電池組件串、并聯(lián)構(gòu)成,組件組合之合成容量可以是數(shù)百峰瓦(W戶),也可以達(dá)到數(shù)個(gè)兆峰瓦(MWp)甚至更大,組件可以由單晶硅、多晶硅、非晶硅或其它類型的太陽(yáng)電池組成。一般說(shuō)來(lái),光伏陣列由于多為半導(dǎo)體器件構(gòu)成,其電源特性(伏安特性及溫度特性)具有強(qiáng)烈的非線性性質(zhì)。光伏水泵系統(tǒng)所配用的光伏陣列容量往往在數(shù)百Wp至數(shù)十KWp之間。

若干年來(lái)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)開始在光伏水泵系統(tǒng)中被用作驅(qū)動(dòng)電機(jī)間,這是由于該種電機(jī)具有一般交流電動(dòng)機(jī)所不易達(dá)到的,它可望在較大幅度上減少目前還相對(duì)昂貴的太陽(yáng)電池的用量,具有顯著的經(jīng)濟(jì)性。但是,由于光伏水泵通常要求電機(jī)潛入水中運(yùn)行,因此本文的研究工作除需要解決常規(guī)的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)技術(shù)外,還要求電機(jī)能適應(yīng)潛水的要求,也就是必須同時(shí)解決繞組的可靠絕緣問題。從機(jī)械密封的角度想方設(shè)法去解決潛水電機(jī)的密封問題固然是一種思路,但是甚難克服其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、相應(yīng)的機(jī)械損耗偏大的問題。

  光伏水泵亦稱太陽(yáng)能水泵，主要由光伏揚(yáng)水逆變器和水泵組成。具體應(yīng)用時(shí)，再根據(jù)不同揚(yáng)程和日用水量的需求配以相應(yīng)功率的太陽(yáng)能電池陣列，統(tǒng)稱為光伏揚(yáng)水系統(tǒng)。

      光伏水泵系統(tǒng)全自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需人工值守，系統(tǒng)主要由光伏揚(yáng)水逆變器、光伏陣列、水泵組成。系統(tǒng)省卻掉蓄電池之類的儲(chǔ)能裝置，以蓄水替代蓄電，直接驅(qū)動(dòng)水泵揚(yáng)

光伏揚(yáng)水逆變器對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施控制和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)功率點(diǎn)跟蹤。當(dāng)日照充足時(shí)保證系統(tǒng)額定運(yùn)行，當(dāng)日照不足時(shí)，設(shè)定運(yùn)行頻率滿足，確保太陽(yáng)能電池電力的充分應(yīng)用。

“光伏水泵系統(tǒng)”亦稱“太陽(yáng)能光電水泵系統(tǒng)”,其基本原理是利用太陽(yáng)電池將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能,然后驅(qū)動(dòng)各類電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵從深井、江、河、湖、塘等水源提水。它具有無(wú)噪聲、全自動(dòng)(日出而作,日落而停)、高可靠、供水量與蒸發(fā)量適配性好(“天大旱,它大干”)等許多優(yōu)點(diǎn)。聯(lián)合國(guó)國(guó)際開發(fā)署(UNDP)、世界銀行(WB)、亞太經(jīng)社會(huì)(ESCAP)等國(guó)際先后充分肯定了它的先進(jìn)性與合理性,目前在這些國(guó)際組織的支持下,全世界已有數(shù)萬(wàn)臺(tái)不同規(guī)格的光伏水泵在不同地區(qū)和國(guó)家運(yùn)行,特別是在亞、非、拉及中東等發(fā)展中國(guó)家,已為許多貧困地區(qū)的人民帶來(lái)相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益,加速了這些地區(qū)的脫貧步伐。由于光伏水泵系統(tǒng)從技術(shù)上說(shuō)是一個(gè)比較典型的“光、機(jī)、電一體化”系統(tǒng),它涉及太陽(yáng)能的采集、變換及電力電子、電機(jī)、水機(jī)、計(jì)算機(jī)控制等多個(gè)學(xué)科的,因此已被許多國(guó)家列為優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)和進(jìn)一步發(fā)展的方向,中東、非洲有不少國(guó)家更是期望依藉太陽(yáng)能水泵及省水微灌、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)等新技術(shù)在地下水資源比較充裕的干旱地區(qū)把家園改造為綠洲。