研究目的
本研究的主要目标是提出一种智能气球水闸的新技术，该技术考虑了跟踪太阳能系统的发展。智能气球水闸的电动流体动力学设计是太阳能系统（尤其是安装在远离国家电网且电力供应稀缺地区的系统）提供的一项极具前景的应用，其能力研究旨在解决水资源短缺问题。
研究成果
该研究展示了一种由光伏发电系统驱动的新型智能气球水闸（IBWG）系统，具有初始及维护成本低、灵活性高、耐氧化和腐蚀的特点。该系统已成功应用于伊拉克泰阿斯拦河坝，显示出在水位控制和可再生能源应用方面未来发展的潜力。
研究不足
该研究承认可能存在突发性爆胎和电气故障等紧急情况。研究还指出其依赖太阳能供电，在冬季或夜间可能供电不足，因此需要使用大型气压罐作为备用能源。
1：实验设计与方法选择：
本研究设计了一种智能气球水闸（IBWG），通过压缩空气自动充放气来控制水位。该设计包括气球、水道、传感器、空气压缩机、控制面板、电路和光伏发电（PVG）系统。以伊拉克泰阿斯大坝为案例研究对象。
2：样本选择与数据来源：
选取泰阿斯大坝作为案例研究对象，采用其39年观测历史太阳辐射数据。
3：实验设备与材料清单：
设备包括橡胶气球闸门、空气压缩机、传感器、控制面板、电路、光伏板和可充电电池。
4：实验流程与操作程序：
IBWG根据上下水位传感器的信号充放气球体以控制过水，系统由太阳能板和可充电电池供电。
5：数据分析方法：
采用数学建模与仿真（MATLAB）分析系统性能，包括所提控制器的动态响应及最大功率点跟踪控制器的效率。
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solar panels
To charge the rechargeable battery with the required electrical energy
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rechargeable battery
24 VDC AGM
To supply the air compressor with the necessary power to in?ate the balloon
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air compressor
To in?ate the balloon up to 122 psi
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ultrasonic sensor
To measure the water level and manage the operation of the IBWG
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control panel
To control the operation of the IBWG based on signals from the sensors
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