一种太阳能变频空调系统技术方案

本发明专利技术提供的太阳能变频空调系统，包括太阳能电池阵列组、空调变频器和第一直流母线；太阳能电池阵列组包括多个太阳能电池阵列和多个MPPT控制器，每一MPPT控制器均与一路或多路太阳能电池阵列连接；MPPT控制器通过第一直流母线与空调变频器连接，用于提升与稳定太阳能电池阵列产生的直流电的电压、跟踪控制每路太阳能电池阵列的MPPT输出以及抑制太阳能电池阵列的PID效应；空调变频器包括整流逆变并网模块、逆变功率模块和第二直流母线，整流逆变并网模块通过第二直流母线与逆变功率模块连接，第一直流母线和第二直流母线并联相接，从而能够实现多路太阳能电池阵列的MPPT功能以及抑制PID效应的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子及家用电器
，更具体地说，涉及一种太阳能变频空调系统。
技术介绍
目前，太阳能以其储量的无限性、存在的普遍性、利用的清洁性和经济性成为常规能源最理想的替代能源。光伏发电作为太阳能资源利用的最高表现形式，具有其他发电方式所不具备的优势。随着光伏发电技术的不断发展，其优势在各行业应用中不断展现出来，其中，太阳能光伏空调作为太阳能光伏发电的一种应用形式，具有非常广阔的发展前景。现有的一种太阳能变频空调系统，参考图1，包括:太阳能电池阵列、配电单元、DC (Direct Current，直流)/DC变压模块、空调变频器和空调机组。当太阳能电池阵列产生的电能足够供空调机组工作时，太阳能电池阵列产生的低压直流电经配电单元配电以及DC/DC变压模块升压后接入空调变频器中，经空调变频器内置的逆变功率模块处理后驱动空调机组工作；当太阳能电池阵列产生的电能不足以供空调机组工作时，空调机组由经整流逆变并网模块处理后的市电供电。但是，该太阳能变频空调系统，太阳能电池阵列通过配电单元和DC/DC变压模块直接与空调变频器连接，不能实现多路太阳能电池阵列的MPPT((Maximum Power PointTracking，最大功率点跟踪)功能以及抑制PID (Potential Induced Degradat1n，电势诱导衰减)效应的功能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种太阳能变频空调系统，以解决现有太阳能变频空调系统不能实现多路太阳能电池阵列的MPPT功能以及抑制PID效应的功能的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案:一种太阳能变频空调系统，包括:太阳能电池阵列组、空调变频器和第一直流母线；所述太阳能电池阵列组包括多个太阳能电池阵列和多个MPPT控制器，每一所述MPPT控制器均与一路或多路所述太阳能电池阵列连接；所述MPPT控制器通过所述第一直流母线与所述空调变频器连接，用于提升与稳定所述太阳能电池阵列产生的直流电的电压、跟踪控制每路所述太阳能电池阵列的MPPT输出以及抑制所述太阳能电池阵列的PID效应;所述空调变频器包括:整流逆变并网模块，逆变功率模块和第二直流母线，所述整流逆变并网模块与公用电网连接，所述逆变功率模块与空调机组连接，所述整流逆变并网模块通过所述第二直流母线与所述逆变功率模块连接，所述第一直流母线和所述第二直流母线并联相接；所述整流逆变并网模块用于在所述太阳能电池阵列组提供的功率小于所述空调机组所需功率时，将所述公用电网的交流电转化为直流电并输送至所述逆变功率模块，或者在所述太阳能电池阵列组提供的功率大于所述空调机组所需功率时，将所述太阳能电池阵列组提供的多余直流电转化为交流电并输送至所述公用电网，或者在所述空调机组空闲时，将所述太阳能电池阵列组提供的直流电转化为交流电并输送至所述公用电网；所述逆变功率模块用于在所述太阳能电池阵列组提供的功率小于所述空调机组所需功率时，将所述太阳能电池阵列组提供的直流电和所述整流逆变并网模块提供的直流电转化为交流电，以驱动所述空调机组工作，或者在所述太阳能电池阵列组提供的功率大于或等于所述空调机组所需功率时，将所述太阳能电池阵列组提供的与所述空调机组所需功率对应的直流电转化为交流电，以驱动所述空调机组工作。优选的，所述MPPT控制器包括多个单元模块，所述单元模块包括升压单元和与所述升压单元相连的防PID单元；所述升压单元用于提升与稳定所述太阳能电池阵列产生的直流电的电压以及跟踪控制所述太阳能电池阵列的MPPT输出，以使所述太阳能电池阵列始终工作在最大功率输出的状态；所述防PID单元用于形成预设范围的直流电压，并将所述直流电压施加在所述太阳能电池阵列的负极和地之间，以抑制所述太阳能电池阵列的PID效应。优选的，所述单元模块还包括与所述升压单元相连的电弧隔离单元、数据采集单元以及与所述数据采集单元相连的输入汇流单元；所述输入汇流单元与所述太阳能电池阵列连接，用于接收所述太阳能电池阵列产生的直流电；所述数据采集单元用于采集所述直流电的电压和电流状态信号；所述电弧隔离单元与所述第一直流母线连接，用于控制所述MPPT控制器与所述第一直流母线的连通和断开。优选的，所述MPPT控制器还包括控制单元和通讯单元；所述控制单元分别与所述电弧隔离单元、升压单元和防PID单元相连，用于控制所述电弧隔离单元的通断，控制所述升压单元的电压和功率输出，以及控制所述PID单元进行PWM调制以形成预设范围的直流电压；所述通讯单元与所述控制单元和防PID单元连接，用于接收所述控制单元和防PID单元发送的数据，并将所述数据传输至监控系统。优选的，所述控制单元还用于在所述太阳能电池阵列组提供的功率大于所述空调机组所需功率时，控制部分所述太阳能电池阵列进入休眠状态，在所述太阳能电池阵列组提供的功率小于所述空调机组所需功率时，控制部分或全部所述太阳能电池阵列进入工作状态。优选的，所述太阳能变频空调系统还包括集线单元；所述集线单元设置于所述MPPT控制器和所述第一直流母线之间；所述太阳能电池阵列产生的直流电经过所述MPPT控制器以及所述集线单元配电后，通过所述第一直流母线输送至所述空调变频器。优选的，所述太阳能变频空调系统还包括负荷开关和储能单元，所述储能单元通过所述负荷开关与所述第一直流母线并联；所述储能单元用于在所述太阳能电池阵列组提供的功率大于所述空调机组所需功率时，存储所述太阳能电池阵列组提供的多余直流电，在所述太阳能电池阵列组提供的功率小于所述空调机组所需功率时，向所述空调变频器提供直流电，以驱动所述空调机组工作。优选的，所述储能单元的工作模式包括储能模式和放电模式；所述控制单元还用于在所述太阳能电池阵列组提供的功率大于所述空调机组所需功率时，控制所述储能单元工作在储能模式，以存储所述太阳能电池阵列组提供的多余直流电，在所述太阳能电池阵列组提供的功率小于所述空调机组所需功率时，控制所述储能单元工作在放电模式，以向所述空调变频器提供直流电。优选的，所述整流逆变并网模块为具有整流和逆变并网功能的四象限变流器。优选的，空调变频器为两电平变频器或三电平变频器。基于上述技术方案，本专利技术实施例提供的太阳能变频空调系统，太阳能电池阵列组包括多个太阳能电池阵列和多个MPPT控制器，该MPPT控制器通过第一直流母线与空调变频器连接，该MPPT控制器在将太阳能电池阵列产生的直流电升压传输至空调变频器的基础上，还能够跟踪控制每路太阳能电池阵列的MPPT输出以及抑制太阳能电池阵列的PID效应，由于每一 MPPT控制器均与一路或多路太阳能电池阵列直接连接，因此，本实施例提供的太阳能变频空调系统能够实现多路太阳能电池阵列的MPPT功能以及抑制PID效应的功能。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中一种太阳能变频空调系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的太阳能变频空调系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的MPPT控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能变频空调系统，其特征在于，包括：太阳能电池阵列组、空调变频器和第一直流母线；所述太阳能电池阵列组包括多个太阳能电池阵列和多个MPPT控制器，每一所述MPPT控制器均与一路或多路所述太阳能电池阵列连接；所述MPPT控制器通过所述第一直流母线与所述空调变频器连接，用于提升与稳定所述太阳能电池阵列产生的直流电的电压、跟踪控制每路所述太阳能电池阵列的MPPT输出以及抑制所述太阳能电池阵列的PID效应；所述空调变频器包括：整流逆变并网模块，逆变功率模块和第二直流母线，所述整流逆变并网模块与公用电网连接，所述逆变功率模块与空调机组连接，所述整流逆变并网模块通过所述第二直流母线与所述逆变功率模块连接，所述第一直流母线和所述第二直流母线并联相接；所述整流逆变并网模块用于在所述太阳能电池阵列组提供的功率小于所述空调机组所需功率时，将所述公用电网的交流电转化为直流电并输送至所述逆变功率模块，或者在所述太阳能电池阵列组提供的功率大于所述空调机组所需功率时，将所述太阳能电池阵列组提供的多余直流电转化为交流电并输送至所述公用电网，或者在所述空调机组空闲时，将所述太阳能电池阵列组提供的直流电转化为交流电并输送至所述公用电网；所述逆变功率模块用于在所述太阳能电池阵列组提供的功率小于所述空调机组所需功率时，将所述太阳能电池阵列组提供的直流电和所述整流逆变并网模块提供的直流电转化为交流电，以驱动所述空调机组工作，或者在所述太阳能电池阵列组提供的功率大于或等于所述空调机组所需功率时，将所述太阳能电池阵列组提供的与所述空调机组所需功率对应的直流电转化为交流电，以驱动所述空调机组工作。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯江华，刘可安，尚敬，吴强，蹇芳，唐海燕，何亚屏，唐州，陈艺峰，吴小云，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43