具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统，包括太阳能电池、太阳能控制器、蓄电池和变频空调器，太阳能控制器包括充电电路、控制电路、防雷电路和放电电路，变频空调器包括逆变电路，充电电路包括第二十一至第二十二二极管、第二十三发光二极管、第二十至第二十八电阻、第二十一至第二十二热敏电阻、第二十一三极管、第二十一电容、第二十二电容和第二十一充电管理芯片，逆变电路包括第五十一至第五十二IGBT管、第五十三至第五十四MOS管、第五十一至第五十四二极管、第五十一至第五十二电阻。本发明专利技术可以有效防雷、提高系统安全性能、安装方便、成本较低、可靠性较高、不论负载是在轻载工作下还是在满载工作下都有较高的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能空调领域，特别涉及一种具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统。
技术介绍
太阳能空调系统由太阳能电池、控制器、蓄电池和变频空调器等部分组成。现有的太阳能空调系统存在如下缺陷：控制器防雷保护措施不力，影响系统安全性能；蓄电池的多个单体蓄电池之间的容量和自放电不可避免的存在不一致的情形，影响蓄电池寿命。另外，当出现连续的几个阴雨天时，蓄电池的电力不足以维持被供电设备工作的需要，这将会影响被供电设备的正常工作，要解决该问题，可以加大蓄电池和太阳能电池板的容量，这样就不可避免需要敷设电源线，就会带来大量施工和高额成本，其成本会大幅度上升。另外，电磁干扰也会影响太阳能空调系统，其使用时可靠性不高。在通常的H桥逆变电路的设计应用中，四个桥臂采用相同的功率开关管(采用IGBT管或MOS管)，不论是采用IGBT管组成的H桥逆变电路，或是采用MOS管组成的H桥逆变电路，在实际应用中都存在一些问题。存在的问题如下：1、采用IGBT管时，由于IGBT管导通压降的非线性特性使得IGBT管的导通压降并不会随着导通电流的增加而显著增加，在满负荷工作时，逆变转换效率较高；反之，由于IGBT管导通压降的非线性特性使得IGBT管的导通压降并不会随着导通电流的减小而显著减小，在轻负荷时，逆变转换效率相对较低。另一方面是由于IGBT管的开关频率低，因此由IGBT管组成的H桥逆变电路的频率特性不理想。2、采用MOS管时，频率特性提高了，但由于MOS管的导通压降是线性的，使得MOS管的导通压降会随着导通电流的增加而显著增加，在满负荷工作时，逆变转换效率较低；反之，MOS管的导通压降也会随着导通电流的减小而显著减小，在轻负荷时，逆变转换效率相对较高。3、逆变效率会随前级直流源功率变化而变化。采用IGBT管组成的H桥逆变电路，逆变效率会随前级直流源功率的增大而增大；采用MOS管组成的H桥逆变电路，逆变效率会随前级直流源功率的增大而减小。在光伏发电逆变器或风能发电逆变器中，此电路的缺点显现的更突出。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可以有效防雷、提高系统安全性能、安装方便、成本较低、可靠性较高、不论负载是在轻载工作下还是在满载工作下都有较高的效率的具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统，包括太阳能电池、太阳能控制器、蓄电池和变频空调器，所述太阳能控制器包括充电电路、控制电路、防雷电路和放电电路，所述变频空调器包括逆变电路和压缩机，所述太阳能电池与所述充电电路连接，所述充电电路通过所述控制电路与所述放电电路连接，所述充电电路和放电电路还均与所述蓄电池连接，所述控制电路通过所述防雷电路与所述蓄电池连接，所述放电电路还通过所述逆变电路与所述压缩机连接；所述充电电路包括第二十一二极管、第二十二二极管、第二十三发光二极管、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十一热敏电阻、第二十二热敏电阻、第二十一三极管、第二十一电容、第二十二电容和第二十一充电管理芯片，所述第二十一二极管的阳极与所述太阳能电池的正极连接，所述第二十一二极管的阴极分别与所述第二十一电容的一端、第二十电阻的一端、第二十一电阻的一端、第二十三电阻的一端、第二十一热敏电阻的一端连接，所述第二十一电容的另一端接地并与所述充电管理芯片的第六引脚连接，所述第二十电阻的另一端与所述充电管理芯片的第三引脚连接，所述第二十一电阻的另一端分别与所述第二十二电阻的一端和充电管理芯片的第八引脚连接，所述第二十二电阻的另一端与所述充电管理芯片的第一引脚连接，所述第二十三电阻的另一端分别与所述第二十四电阻的一端和第二十一三极管的发射极连接，所述第二十四电阻的另一端与所述充电管理芯片的第一引脚连接，所述第二十一三极管的基极通过所述第二十五电阻与所述充电管理芯片的第七引脚连接，所述第二十一三极管的集电极通过所述第二十六电阻与所述第二十二二极管的阳极连接，所述第二十二二极管的阴极分别与所述充电管理芯片的第二引脚、第二十二电容的一端和蓄电池的正极连接，所述第二十二电容的另一端接地，所述第二十一热敏电阻的另一端分别与所述第二十八电阻的一端和第二十二热敏电阻的一端连接，所述第二十八电阻的另一端与所述充电管理芯片的第四引脚连接，所述第二十二热敏电阻的另一端接地，所述充电管理芯片的第五引脚通过所述第二十七电阻与所述第二十三发光二极管的阳极连接，所述第二十三发光二极管的阴极接地；所述逆变电路包括第五十一IGBT管、第五十二IGBT管、第五十三MOS管、第五十四MOS管、第五十一二极管、第五十二二极管、第五十三二极管、第五十四二极管、第五十一电阻、第五十二电阻、第一交流电、第二交流电和交流源，所述第五十一IGBT管的集电极通过所述第五十一电阻与所述直流电源连接，所述第五十一二极管的阳极与所述第五十一IGBT管的发射极连接，所述第五十一二极管的阴极与所述直流电源连接，所述第五十二IGBT管的集电极通过所述第五十二电阻与所述直流电源连接，所述第五十二二极管的阳极与所述第五十二IGBT管的发射极连接，所述第五十二二极管的阴极与所述直流电源连接，所述第五十一IGBT管的发射极还分别与所述第一交流电的一端和第五十三MOS管的漏极连接，所述第五十三MOS管的源极接地，所述第五十三二极管的阳极接地，所述第五十三二极管的阴极与所述第五十三MOS管的漏极连接，所述第五十二IGBT管的发射极分别与所述第二交流电的一端和第五十四MOS管的漏极连接，所述第一交流电的另一端通过所述交流源与所述第二交流电的另一端连接，所述第五十四MOS管的源极接地，所述第五十四二极管的阳极接地，所述第五十四二极管的阴极与所述第五十四MOS管的漏极连接。在本专利技术所述的具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统中，所述逆变电路还包括第五十三电阻和第五十四电阻，所述第五十三电阻的一端与所述第五十一IGBT管的发射极连接，所述第五十三电阻的另一端与所述第五十三MOS管的漏极连接，所述第五十四电阻的一端与所述第五十二IGBT管的发射极连接，所述第五十四电阻的另一端与所述第五十四MOS管的漏极连接。在本专利技术所述的具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统中，所述逆变电路还包括第五十五电阻和第五十六电阻，所述第五十五电阻的一端与所述第五十三MOS管的源极连接，所述第五十五电阻的另一端接地，所述第五十六电阻的一端与所述第五十四MOS管的源极连接，所述第五十六电阻的另一端接地。在本专利技术所述的具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统中，所述第五十一IGBT管和第五十二IGBT管均为N型IGBT管。在本专利技术所述的具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统中，所述第五十三MOS管和第五十四MOS管均为P沟道MOS管。实施本专利技术的具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统，具有以下有益效果：由于设有防雷电路，这样就可以有效防雷，提高系统安全性能；另外，太阳能电池将太阳能转换为电能，充电管理芯片对整个充电电路进行管理，保证空调能量需要，同时可以避免敷设电源线带来的大量施工和高额成本，还能减少电磁干扰对系统的影响，逆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统，其特征在于，包括太阳能电池、太阳能控制器、蓄电池和变频空调器，所述太阳能控制器包括充电电路、控制电路、防雷电路和放电电路，所述变频空调器包括逆变电路和压缩机，所述太阳能电池与所述充电电路连接，所述充电电路通过所述控制电路与所述放电电路连接，所述充电电路和放电电路还均与所述蓄电池连接，所述控制电路通过所述防雷电路与所述蓄电池连接，所述放电电路还通过所述逆变电路与所述压缩机连接；所述充电电路包括第二十一二极管、第二十二二极管、第二十三发光二极管、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十一热敏电阻、第二十二热敏电阻、第二十一三极管、第二十一电容、第二十二电容和第二十一充电管理芯片，所述第二十一二极管的阳极与所述太阳能电池的正极连接，所述第二十一二极管的阴极分别与所述第二十一电容的一端、第二十电阻的一端、第二十一电阻的一端、第二十三电阻的一端、第二十一热敏电阻的一端连接，所述第二十一电容的另一端接地并与所述充电管理芯片的第六引脚连接，所述第二十电阻的另一端与所述充电管理芯片的第三引脚连接，所述第二十一电阻的另一端分别与所述第二十二电阻的一端和充电管理芯片的第八引脚连接，所述第二十二电阻的另一端与所述充电管理芯片的第一引脚连接，所述第二十三电阻的另一端分别与所述第二十四电阻的一端和第二十一三极管的发射极连接，所述第二十四电阻的另一端与所述充电管理芯片的第一引脚连接，所述第二十一三极管的基极通过所述第二十五电阻与所述充电管理芯片的第七引脚连接，所述第二十一三极管的集电极通过所述第二十六电阻与所述第二十二二极管的阳极连接，所述第二十二二极管的阴极分别与所述充电管理芯片的第二引脚、第二十二电容的一端和蓄电池的正极连接，所述第二十二电容的另一端接地，所述第二十一热敏电阻的另一端分别与所述第二十八电阻的一端和第二十二热敏电阻的一端连接，所述第二十八电阻的另一端与所述充电管理芯片的第四引脚连接，所述第二十二热敏电阻的另一端接地，所述充电管理芯片的第五引脚通过所述第二十七电阻与所述第二十三发光二极管的阳极连接，所述第二十三发光二极管的阴极接地；所述逆变电路包括第五十一IGBT管、第五十二IGBT管、第五十三MOS管、第五十四MOS管、第五十一二极管、第五十二二极管、第五十三二极管、第五十四二极管、第五十一电阻、第五十二电阻、第一交流电、第二交流电和交流源，所述第五十一IGBT管的集电极通过所述第五十一电阻与所述直流电源连接，所述第五十一二极管的阳极与所述第五十一IGBT管的发射极连接，所述第五十一二极管的阴极与所述直流电源连接，所述第五十二IGBT管的集电极通过所述第五十二电阻与所述直流电源连接，所述第五十二二极管的阳极与所述第五十二IGBT管的发射极连接，所述第五十二二极管的阴极与所述直流电源连接，所述第五十一IGBT管的发射极还分别与所述第一交流电的一端和第五十三MOS管的漏极连接，所述第五十三MOS管的源极接地，所述第五十三二极管的阳极接地，所述第五十三二极管的阴极与所述第五十三MOS管的漏极连接，所述第五十二IGBT管的发射极分别与所述第二交流电的一端和第五十四MOS管的漏极连接，所述第一交流电的另一端通过所述交流源与所述第二交流电的另一端连接，所述第五十四MOS管的源极接地，所述第五十四二极管的阳极接地，所述第五十四二极管的阴极与所述第五十四MOS管的漏极连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有充电和H桥逆变的太阳能空调系统，其特征在于，包括太阳能电池、太阳能控制器、蓄电池和变频空调器，所述太阳能控制器包括充电电路、控制电路、防雷电路和放电电路，所述变频空调器包括逆变电路和压缩机，所述太阳能电池与所述充电电路连接，所述充电电路通过所述控制电路与所述放电电路连接，所述充电电路和放电电路还均与所述蓄电池连接，所述控制电路通过所述防雷电路与所述蓄电池连接，所述放电电路还通过所述逆变电路与所述压缩机连接；所述充电电路包括第二十一二极管、第二十二二极管、第二十三发光二极管、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十一热敏电阻、第二十二热敏电阻、第二十一三极管、第二十一电容、第二十二电容和第二十一充电管理芯片，所述第二十一二极管的阳极与所述太阳能电池的正极连接，所述第二十一二极管的阴极分别与所述第二十一电容的一端、第二十电阻的一端、第二十一电阻的一端、第二十三电阻的一端、第二十一热敏电阻的一端连接，所述第二十一电容的另一端接地并与所述充电管理芯片的第六引脚连接，所述第二十电阻的另一端与所述充电管理芯片的第三引脚连接，所述第二十一电阻的另一端分别与所述第二十二电阻的一端和充电管理芯片的第八引脚连接，所述第二十二电阻的另一端与所述充电管理芯片的第一引脚连接，所述第二十三电阻的另一端分别与所述第二十四电阻的一端和第二十一三极管的发射极连接，所述第二十四电阻的另一端与所述充电管理芯片的第一引脚连接，所述第二十一三极管的基极通过所述第二十五电阻与所述充电管理芯片的第七引脚连接，所述第二十一三极管的集电极通过所述第二十六电阻与所述第二十二二极管的阳极连接，所述第二十二二极管的阴极分别与所述充电管理芯片的第二引脚、第二十二电容的一端和蓄电池的正极连接，所述第二十二电容的另一端接地，所述第二十一热敏电阻的另一端分别与所述第二十八电阻的一端和第二十二热敏电阻的一端连接，所述第二十八电阻的另一端与所述充电管理芯片的第四引脚连接，所述第二十二热敏电阻的另一端接地，所述充电管理芯片的第五引脚通过所述第二十七电阻与所述第二十三发光二极管的阳极连接，所述第二十三发光二极管的阴极接地；所述逆变电路包括第五十一IGBT管、第五十二IG...

【专利技术属性】
技术研发人员：高传芳，高峰，
申请(专利权)人：苏州苏宝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32