一种热泵的电源系统及热泵系统技术方案

本申请公开了一种热泵的电源系统及热泵系统；电源系统包括：控制器、第一功率变换电路、第二功率变换电路和逆变器；第一功率变换电路的第一端用于连接新能源直流电源，第一功率变换电路的第二端连接直流母线；逆变器的直流端连接直流母线；逆变器的交流端用于连接压缩机；第二功率变换电路的直流端连接直流母线；第二功率变换电路的交流端用于连接电网；控制器，用于当第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的输出功率之和小于压缩机的需求功率时，降低压缩机的工作功率，以维持电源系统的能量平衡。能够减少电源系统欠压的情况，使热泵的电源系统具有更好的安全性稳定性，并能够提高热泵系统的工作效率。并能够提高热泵系统的工作效率。并能够提高热泵系统的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种热泵的电源系统及热泵系统


[0001]本申请涉及新能源
，具体涉及一种热泵的电源系统及热泵系统。

技术介绍

[0002]热泵系统越来越受到关注。以空气源热泵为例，热泵系统包括压缩机和电源系统，电源系统向压缩机供电，使压缩机驱动空气，产生热交换用来供热。与化石燃料供热相比，热泵系统供热产生的二氧化碳较少，节能环保。
[0003]为了进一步实现节能环保，热泵的电源系统可以在采用电网供电的基础上，加装例如光伏发电或燃料电池等新能源直流电源进行联合供电。但是，当电网存在功率限制或电网出现故障时，新能源直流电源提供的电量由于具有随机性，会存在不满足压缩机需求的情况，从而导致热泵的电源系统欠压，影响热泵系统压缩机的正常工作。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种热泵的电源系统及热泵系统，使热泵的电源系统具有更好的安全性稳定性，并能够提高热泵系统的工作效率。
[0005]为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
[0006]本申请第一方面提供一种热泵的电源系统，包括：控制器、第一功率变换电路、第二功率变换电路和逆变器；
[0007]第一功率变换电路的第一端用于连接新能源直流电源，第一功率变换电路的第二端连接直流母线；逆变器的直流端连接直流母线；逆变器的交流端用于连接压缩机；
[0008]第二功率变换电路的直流端连接直流母线；第二功率变换电路的交流端用于连接电网；
[0009]控制器，用于当第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的输出功率之和小于压缩机的需求功率时，降低压缩机的工作功率，以维持电源系统的能量平衡。
[0010]优选地，控制器，还用于当第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的输出功率之和小于压缩机的需求功率时，降低逆变器的输出功率，以匹配压缩机降低后的工作功率。
[0011]优选地，控制器，具体用于通过直流母线电压判断第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的输出功率之和小于压缩机的需求功率，降低压缩机的工作功率。
[0012]优选地，控制器，具体用于根据直流母线电压、预设电压下限值和压缩机的预设输出指令，获得调节指令；根据调节指令控制压缩机；
[0013]预设输出指令包括压缩机的转矩指令、转速指令或频率指令；调节指令与压缩机的预设输出指令相对应。
[0014]优选地，控制器，具体用于根据直流母线电压和预设电压下限值，获得过程指令；
[0015]取过程指令与预设输出指令中的较小者作为第一调节指令；
[0016]过程指令与压缩机的预设输出指令相对应。
[0017]优选地，新能源直流电源包括光伏阵列；第一功率变换电路包括第一直流变换器；
[0018]第一直流变换器的第一端用于连接光伏阵列；第一直流变换器的第二端连接直流母线；
[0019]控制器，还用于控制第一直流变换器对光伏阵列进行最大功率点跟踪控制。
[0020]优选地，控制器，还用于当第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的直流端输入功率之差大于压缩机的工作功率时，控制第一直流变换器降低光伏阵列的输出功率。
[0021]优选地，新能源直流电源包括燃料电池；第一功率变换电路包括第二直流变换器；
[0022]第二直流变换器的第一端用于连接燃料电池；第二直流变换器的第二端连接直流母线。
[0023]优选地，控制器，还用于控制第二功率变换电路调节直流母线的电压在预设电压范围内。
[0024]优选地，电源系统还包括：储能变流器；
[0025]储能变流器的第一端用于连接储能设备；储能变流器的第二端连接直流母线；
[0026]控制器，具体用于当第一功率变换电路的输出功率、第二功率变换电路的输出功率与储能变流器的输出功率之和小于压缩机的需求功率时，降低压缩机的工作功率，以维持电源系统的能量平衡。
[0027]优选地，控制器，还用于当第一功率变换电路的输出功率小于压缩机的需求功率时，控制储能变流器的输出功率，以补充需求功率与第一功率变换电路的输出功率之间的功率缺额，减少第二功率变换电路取自电网的功率；
[0028]控制器，还用于当第一功率变换电路的输出功率大于压缩机的需求功率时，控制储能变流器的输入功率，以存储第一功率变换电路的输出功率与需求功率与之间的功率差额，减少第二功率变换电路回馈电网的功率。
[0029]优选地，新能源直流电源包括：光伏阵列和燃料电池；第一功率变换电路包括：第一直流变换器和第二直流变换器；电源系统还包括储能变流器；
[0030]第一直流变换器的第一端用于连接光伏阵列；第一直流变换器的第二端连接直流母线；
[0031]第二直流变换器的第一端用于连接燃料电池；第二直流变换器的第二端连接直流母线；
[0032]储能变流器的第一端用于连接储能设备；储能变流器的第二端连接直流母线。
[0033]本申请第二方面提供一种热泵系统，包括：压缩机和以上介绍的热泵的电源系统；
[0034]热泵的电源系统的第一端用于连接新能源直流电源；
[0035]热泵的电源系统的第二端用于连接电网；
[0036]热泵的电源系统的第三端连接压缩机，用于向压缩机供电。
[0037]由此可见，本申请具有如下有益效果：
[0038]本申请提供的热泵的电源系统，包括：控制器、第一功率变换电路、第二功率变换电路和逆变器；第一功率变换电路的第一端用于连接新能源直流电源，第一功率变换电路的第二端连接直流母线；逆变器的直流端连接直流母线；逆变器的交流端用于连接压缩机；第二功率变换电路的直流端连接直流母线；第二功率变换电路的交流端用于连接电网；控
制器，用于当第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的输出功率之和小于压缩机的需求功率时，降低压缩机的工作功率，以维持电源系统的能量平衡。降低压缩机的工作功率后，压缩机消耗的功率减小，使电源系统具有足够的能量支撑直流母线的电压，电源系统的能量达到平衡，安全性稳定性更好；相比于电源系统欠压导致压缩机无法正常工作，热泵系统产生的热能也更多。
附图说明
[0039]图1为本申请实施例提供的一种热泵的电源系统的示意图；
[0040]图2为本申请实施例提供的一种控制器控制压缩机的控制示意图；
[0041]图3为本申请实施例提供的一种连接光伏阵列的热泵的电源系统的示意图；
[0042]图4为本申请实施例提供的一种连接光伏阵列和储能设备的热泵的电源系统的示意图；
[0043]图5为本申请实施例提供的一种连接燃料电池的热泵的电源系统的示意图；
[0044]图6为本申请实施例提供的另一种热泵的电源系统的示意图；
[0045]图7为本申请实施例提供的一种热泵系统的示意图。
具体实施方式
[0046]为了使本领域技术人员更好地理解和实施本申请的技术方案，下面介绍本申请的具体应用场景。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵的电源系统，其特征在于，包括：控制器、第一功率变换电路、第二功率变换电路和逆变器；所述第一功率变换电路的第一端用于连接新能源直流电源，所述第一功率变换电路的第二端连接直流母线；所述逆变器的直流端连接所述直流母线；所述逆变器的交流端用于连接压缩机；所述第二功率变换电路的直流端连接所述直流母线；所述第二功率变换电路的交流端用于连接电网；所述控制器，用于当所述第一功率变换电路的输出功率与所述第二功率变换电路的输出功率之和小于所述压缩机的需求功率时，降低所述压缩机的工作功率，以维持所述电源系统的能量平衡。2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述控制器，还用于当所述第一功率变换电路的输出功率与所述第二功率变换电路的输出功率之和小于所述压缩机的需求功率时，降低所述逆变器的输出功率，以匹配所述压缩机降低后的工作功率。3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述控制器，具体用于通过所述直流母线电压判断所述第一功率变换电路的输出功率与所述第二功率变换电路的输出功率之和小于所述压缩机的需求功率，降低所述压缩机的工作功率。4.根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述直流母线电压、预设电压下限值和所述压缩机的预设输出指令，获得调节指令；根据所述调节指令控制所述压缩机；所述预设输出指令包括所述压缩机的转矩指令、转速指令或频率指令；所述调节指令与所述压缩机的预设输出指令相对应。5.根据权利要求4所述的电源系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述直流母线电压和所述预设电压下限值，获得过程指令；取所述过程指令与所述预设输出指令中的较小者作为所述第一调节指令；所述过程指令与所述压缩机的预设输出指令相对应。6.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述新能源直流电源包括光伏阵列；所述第一功率变换电路包括第一直流变换器；所述第一直流变换器的第一端用于连接所述光伏阵列；所述第一直流变换器的第二端连接所述直流母线；所述控制器，还用于控制所述第一直流变换器对所述光伏阵列进行最大功率点跟踪控制。7.根据权利要求6所述的电源系统，其特征在于，所述控制器，还用于当所述第一功率变换电路的输出功率与所述第二功率变换电路的直流端输入功率之差大于所述压缩机的工作功率时，控制所述第一直流变换器降低所述光伏阵列的输出功率。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹海晏，陶磊，王卫军，
申请(专利权)人：合肥蓝点数字电源有限公司，
类型：发明
国别省市：