光伏空调系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏空调系统及其控制方法。其中，光伏空调系统包括：太阳能电池阵列；变流单元，连接在太阳能电池阵列与公用电网之间，并具有第一直流母线、通过第一直流母线相连接的电压调节模块和整流逆变并网模块、以及与电压调节模块和整流逆变并网模块均相连接的第一控制器；以及空调机组，具有连接至第一直流母线的第二直流母线、与第二直流母线相连接的逆变模块和开关电源、以及第二控制器。通过本发明专利技术，解决了现有技术中光伏空调系统无法离网运行的问题，达到了降低光伏空调系统对电网的依赖，同时还降低了光伏空调系统的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调器领域，具体而言，涉及一种。
技术介绍
图1是现有技术中光伏空调系统的示意图，如图1所示，整个系统主要包括太阳能 电池阵列10、空调变频器20和第一直流母线11，其中空调变频器20包括整流逆变并网模 块21、逆变功率模块22和第二直流母线L2。其特点是： a)太阳能电池阵列10产生的直流电通过第一直流母线L1进入到空调变频器20。 b)空调变频器20所包括的整流逆变并网模块21和逆变功率模块22通过第二直 流母线L2相连，第一直流母线L1再和第二直流母线L2相连。 C)整流逆变并网模块21可根据太阳能电池阵列10提供的功率和空调机组40所 需的功率进行整流和逆变并网的切换。整流逆变并网模块21实现对太阳能电池阵列的最 大功率点追踪（MPPT)。 d)空调变频器20中整流逆变并网模块21和逆变功率模块22的低压直流工作电 源由整流模块(AC/DC模块）提供，AC/DC模块输入电源由公用电网30提供。 e)空调机组40的系统负载巧日均油阀、回油阀等）电源由公用电网30单相电源 (220VAC)提供。 此种光伏空调系统存在W下缺点： 1)由于太阳能电池阵列10输出直接接入到整流逆变并网模块21，太阳能电池阵 列10的最大功率点追踪（MPPT)由整流逆变并网模块21实现，故太阳能电池阵列10输出 电压由整流逆变并网模块21决定，当公用电网30断电后，整流逆变并网模块21也断电，无 法正常工作，也即无法控制太阳能电池阵列10的输出功率。即使可外接工作电源给整流逆 变并网模块21，其也无法在非常宽的范围内控制太阳能电池阵列10的输出电压，也即无法 满足空调机组离网运行。 2 )给整个系统各模块提供低压直流工作电源的开关电源取电自公用电网30交流 电，当公用电网30断电后，系统各模块也无法工作。 针对相关技术中光伏空调系统无法离网运行的问题，目前尚未提出有效的解决方 案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种，W解决现有技术中 光伏空调系统无法离网运行的问题。 为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种光伏空调系统，包括：太 阳能电池阵列；变流单元，连接在太阳能电池阵列与公用电网之间，并具有第一直流母线、 通过第一直流母线相连接的电压调节模块和整流逆变并网模块、W及与电压调节模块和整 流逆变并网模块均相连接的第一控制器，其中，第一控制器用于调节太阳能电池阵列的输 出功率；w及空调机组，具有连接至第一直流母线的第二直流母线、与第二直流母线相连接 的逆变模块和开关电源、W及第二控制器，其中，开关电源与逆变模块、第二控制器和负载 均相连接，第二控制器用于调节空调机组的运行功率。 进一步地，电压调节模块为Boost升压模块。 进一步地，Boost升压模块包括功率开关器件，其中，第一控制器通过控制功率开 关器件，控制太阳能电池阵列的输出功率。 进一步地，变流单元为双向变流单元。 进一步地，双向变流单元包括断电检测模块，其中，在断电检测模块检测出公用电 网断电的情况下，双向变流单元切断与公用电网之间的连接。 进一步地，负载包括压缩机和风机，逆变模块包括：压缩机逆变模块，输入端与第 二直流母线相连接，输出端与压缩机相连接；W及风机逆变模块，输入端与第二直流母线相 连接，输出端与风机相连接。 进一步地，光伏空调系统还包括：汇流单元，连接在太阳能电池阵列与变流单元之 间。 进一步地，空调机组为多联式空调机组。 进一步地，空调机组还包括负载，开关电源为第二控制器、逆变模块和负载提供直 流电。 为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种光伏空调系统的控制方 法，光伏空调系统为本专利技术上述内容所提供的任一种光伏空调系统，控制方法包括；S1 ;获 取光伏空调系统中太阳能电池阵列的输出功率，并获取光伏空调系统中空调机组的运行功 率；S3 ;比较输出功率与运行功率的大小；S5 ;在比较出输出功率小于运行功率的情况下， 控制空调机组减小运行功率，并返回步骤S1，直至输出功率等于运行功率；W及S7 ;在比较 出输出功率大于运行功率的情况下，控制太阳能电池阵列减小输出功率，并返回步骤S1，直 至输出功率等于运行功率。 进一步地，空调机组包括变频压缩机，其中，通过控制变频压缩机降低频率，控制 空调机组减小运行功率。 进一步地，控制变频压缩机降低频率包括；S51 ;计算输出功率与运行功率的功率 差值；S52 ;计算功率差值与运行功率的比值的绝对值；S53 ;确定绝对值所处的阔值区间， 其中，在光伏空调系统中存储有多个阔值区间，多个阔值区间彼此无交集，并且多个阔值区 间的并集为正数；S54 ;查找与目标阔值区间对应的预设频率，其中，目标阔值区间为确定 出的绝对值所处的阔值区间，在光伏空调系统中还存储有与每个阔值区间对应的预设频 率；W及S55 ;控制变频压缩机按照目标预设频率降频，并返回步骤S51，直至运行功率减小 至与输出功率相等，其中，目标预设频率为查找到的与目标阔值区间对应的预设频率。 进一步地，通过控制太阳能电池阵列减小输出电压，控制太阳能电池阵列减小输 出功率。 进一步地，控制太阳能电池阵列减小输出电压包括；S71 ;控制输出电压减小第一 幅值；S72 ;判断输出功率是增大还是减小，其中，在判断出输出功率增大的情况下，执行步 骤S73,在判断出输出功率减小的情况下，执行步骤S75 ;S73 ;控制输出电压减小第二幅值， 其中，第二幅值大于第一幅值；S74 ;再次判断输出功率是增大还是减小，其中，在判断出输 出功率增大的情况下，返回步骤S73,在判断出输出功率减小的情况下，返回步骤S71 ;S75 ; 判断输出功率与运行功率的功率差值是否为零，其中，在判断出功率差值为零的情况下，停 止减小输出电压，在判断出功率差值不为零的情况下，返回步骤S71。 进一步地，光伏空调系统包括变流单元，变流单元包括电压调节模块，电压调节模 块包括功率开关器件，其中，通过控制功率开关器件的导通或关断时长，减小太阳能电池阵 列减小的输出电压。 进一步地，通过W下方式确定控制功率开关器件的导通或关断时长的控制信号： 检测太阳能电池阵列的实际电压值；计算参考电压值与实际电压值的电压差值；对电压差 值进行比例积分运算，得到参考电流值；检测太阳能电池阵列的实际电流值；计算参考电 流值与实际电流值的电流差值；W及对电流差值进行比例积分运算，得到控制信号。...

【技术保护点】
一种光伏空调系统，其特征在于，包括：太阳能电池阵列（10）；变流单元（50），连接在所述太阳能电池阵列（10）与公用电网（30）之间，并具有第一直流母线（53）、通过所述第一直流母线（53）相连接的电压调节模块（51）和整流逆变并网模块（52）、以及与所述电压调节模块（51）和所述整流逆变并网模块（52）均相连接的第一控制器（54），其中，所述第一控制器（54）用于调节所述太阳能电池阵列（10）的输出功率；以及空调机组（40），具有连接至所述第一直流母线（53）的第二直流母线（41）与所述第二直流母线（41）相连接的逆变模块（42）和开关电源（45）、以及第二控制器（46），其中，所述第二控制器（46）用于调节所述空调机组（40）的运行功率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪涛，李辉，孙丰涛，程良意，尉崇刚，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44