光伏空調(diào)系統(tǒng)及具有其的光伏空調(diào)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光伏空調(diào)系統(tǒng)及具有其的光伏空調(diào)，其中光伏空調(diào)系統(tǒng)包括開關模塊、逆變電路、整流電路和壓縮機逆變器；開關模塊的輸入端與電網(wǎng)電連接；開關模塊的第一輸出端與逆變電路的第一輸入/輸出端電連接；開關模塊的第二輸出端與整流電路的輸入端電連接；整流電路的輸出端與壓縮機逆變器的輸入端電連接；開關模塊的輸入端與開關模塊的第一輸出端和第二輸出端不同時導通，且開關模塊的輸入端與開關模塊的第一輸出端導通時，電網(wǎng)與光伏空調(diào)系統(tǒng)中的光伏電池連通；開關模塊的輸入端與開關模塊的第二輸出端導通時，電網(wǎng)與空調(diào)器的壓縮機連通。還提供一種包括上述光伏空調(diào)系統(tǒng)的光伏空調(diào)。其通過設置開關模塊，有效地解決了現(xiàn)有的光伏空調(diào)系統(tǒng)中干擾并網(wǎng)逆變電流正?？刂频膯栴}。
【專利說明】光伏空調(diào)系統(tǒng)及具有其的光伏空調(diào)

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及家用電器領域，特別是涉及一種光伏空調(diào)系統(tǒng)及具有其的光伏空調(diào)。

【背景技術(shù)】
[0002]為方便實現(xiàn)光伏電池給空調(diào)主電路供電，同時電路簡單，便于實現(xiàn)，現(xiàn)有的帶有并網(wǎng)逆變功能的光伏空調(diào)系統(tǒng)如圖1所示。以單相并網(wǎng)為例，當光伏電池接入光伏空調(diào)系統(tǒng)后，經(jīng)過Boost升壓電路將電能通過直流母線傳輸至并網(wǎng)逆變電路和空調(diào)器的壓縮機逆變器。并網(wǎng)逆變電路將光伏電池發(fā)出的電能饋送至電網(wǎng)?？照{(diào)器的壓縮機逆變器將直流母線上的直流電逆變?yōu)閴嚎s機調(diào)速所需要的交流電，驅(qū)動壓縮機運行。
[0003]當使用電網(wǎng)電能驅(qū)動空調(diào)器的壓縮機運行時，整流和PFC (Power FactorCorrent1n，功率因數(shù)校正)電路將電網(wǎng)輸出的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，且使電網(wǎng)輸入電能保持單位功率因數(shù)。并網(wǎng)逆變電路進行并網(wǎng)逆變時不做整流，因此，整流和PFC電路不工作，不從電網(wǎng)輸入電能；并網(wǎng)逆變電路不進行并網(wǎng)逆變時，整流和PFC電路從電網(wǎng)輸入電能，驅(qū)動空調(diào)器的壓縮機運行。
[0004]通過上述光伏空調(diào)系統(tǒng)，雖然實現(xiàn)了光伏電池供電給空調(diào)主電路，但是，在進行并網(wǎng)逆變時，直流母線的下母線通過整流橋與電網(wǎng)的零線和火線仍有連接，這就很容易使并網(wǎng)逆變電流通過整流橋回到下母線，從而干擾并網(wǎng)逆變電流的正?？刂啤?br> 實用新型內(nèi)容
[0005]基于此，有必要針對現(xiàn)有的光伏空調(diào)系統(tǒng)中干擾并網(wǎng)逆變電流正?？刂频膯栴}，提供一種光伏空調(diào)系統(tǒng)及具有其的光伏空調(diào)。
[0006]為實現(xiàn)本實用新型目的提供的一種光伏空調(diào)系統(tǒng)，包括開關模塊、逆變電路、整流電路和壓縮機逆變器；
[0007]所述開關模塊的輸入端與電網(wǎng)電連接；
[0008]所述開關模塊的第一輸出端與所述逆變電路的第一輸入/輸出端電連接；
[0009]所述開關模塊的第二輸出端與所述整流電路的輸入端電連接；
[0010]所述整流電路的輸出端與所述壓縮機逆變器的輸入端電連接；
[0011]所述開關模塊的輸入端與所述開關模塊的第一輸出端和第二輸出端不同時導通，且
[0012]所述開關模塊的輸入端與所述開關模塊的第一輸出端導通時，所述電網(wǎng)與所述光伏空調(diào)系統(tǒng)中的光伏電池連通；
[0013]所述開關模塊的輸入端與所述開關模塊的第二輸出端導通時，所述電網(wǎng)與空調(diào)器的壓縮機連通。
[0014]在其中一個實施例中，所述開關模塊包括第一開關和第二開關；
[0015]所述第一開關的一端和所述第二開關的一端均作為所述開關模塊的輸入端，與所述電網(wǎng)電連接；
[0016]所述第一開關的另一端作為所述開關模塊的第一輸出端，與所述逆變電路的第一輸入/輸出端電連接；
[0017]所述第二開關的另一端作為所述開關模塊的第二輸出端，與所述整流電路的輸入端電連接。
[0018]在其中一個實施例中，所述開關模塊包括單刀雙擲開關；
[0019]所述單刀雙擲開關的動端作為所述開關模塊的輸入端，與所述電網(wǎng)電連接；
[0020]所述單刀雙擲開關的第一不動端作為所述開關模塊的第一輸出端，與所述逆變電路的第一輸入/輸出端電連接；
[0021]所述單刀雙擲開關的第二不動端作為所述開關模塊的第二輸出端，與所述整流電路的輸入端電連接。
[0022]在其中一個實施例中，還包括第三開關，所述第三開關電連接在所述逆變電路的第二輸入/輸出端與所述壓縮機逆變器的輸入端之間。
[0023]在其中一個實施例中，還包括升壓電路和DC/DC隔離電路；所述升壓電路的輸入端與所述光伏電池的輸出端電連接；
[0024]所述DC/DC隔離電路電連接在所述升壓電路的輸出端和所述逆變電路的第二輸入/輸出端之間。
[0025]在其中一個實施例中，所述DC/DC隔離電路包括隔離變壓器；
[0026]所述隔離變壓器的初級線圈與所述升壓電路的輸出端電連接；
[0027]所述隔離變壓器的次級線圈與所述逆變電路的第二輸入/輸出端電連接。
[0028]在其中一個實施例中，還包括功率因數(shù)校正電路；
[0029]所述功率因數(shù)校正電路電連接在所述壓縮機逆變器的輸入端與所述整流電路的輸出端之間。
[0030]在其中一個實施例中，還包括控制器；
[0031]所述控制器分別與所述開關模塊和所述第三開關電連接，控制所述開關模塊的輸入端與所述開關模塊的第一輸出端或第二輸出端的導通或斷開，以及所述第三開關的閉合或斷開。
[0032]在其中一個實施例中，還包括第一儲能電容、第二儲能電容和第三儲能電容；
[0033]所述第一儲能電容電連接在所述DC/DC隔離電路的輸出端與所述逆變電路的第二輸入/輸出端之間；
[0034]所述第二儲能電容電連接在所述升壓電路的輸出端與所述DC/DC隔離電路的輸入端之間；
[0035]所述第三儲能電容電連接在所述功率因數(shù)校正電路的輸出端與所述壓縮機逆變器的輸入端之間。
[0036]相應的，本實用新型還提供了一種光伏空調(diào)，包括如上任意所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)。
[0037]上述光伏空調(diào)系統(tǒng)及具有其的光伏空調(diào)有益效果:光伏空調(diào)系統(tǒng)包括開關模塊、逆變電路、整流電路和壓縮機逆變器；開關模塊的輸入端與電網(wǎng)電連接；開關模塊的第一輸出端與逆變電路的第一輸入/輸出端電連接；開關模塊的第二輸出端與整流電路的輸入端電連接；整流電路的輸出端與壓縮機逆變器的輸入端電連接；其中，開關模塊的輸入端與開關模塊的第一輸出端和第二輸出端不同時導通，且開關模塊的輸入端與開關模塊的第一輸出端導通時，電網(wǎng)與光伏空調(diào)系統(tǒng)中的光伏電池連通；開關模塊的輸入端與開關模塊的第二輸出端導通時，電網(wǎng)與空調(diào)器的壓縮機連通。其通過在光伏空調(diào)系統(tǒng)中設置開關模塊，使得整流電路和逆變電路不同時與電網(wǎng)導通，從而避免了并網(wǎng)逆變部分與空調(diào)驅(qū)動系統(tǒng)的整流部分的相互影響，防止干擾并網(wǎng)電流的正?？刂频默F(xiàn)象。有效地解決了現(xiàn)有的光伏空調(diào)系統(tǒng)中干擾并網(wǎng)逆變電流正?？刂频膯栴}。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1為現(xiàn)有的光伏空調(diào)系統(tǒng)的電路拓撲圖；
[0039]圖2為本實用新型的光伏空調(diào)系統(tǒng)一具體實施例的電路拓撲圖；
[0040]圖3為本實用新型的光伏空調(diào)系統(tǒng)一具體實施例中DC/DC隔離電路拓撲圖。

【具體實施方式】
[0041]為使本實用新型技術(shù)方案更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0042]參見圖1，在傳統(tǒng)的光伏空調(diào)系統(tǒng)中，當光伏電池進行并網(wǎng)逆變時，整流輸入的零線N和火線L沒有完全從電網(wǎng)斷開，直流母線的下母線通過整流橋與電網(wǎng)的零線N或火線L仍然連接。這就很容易使得并網(wǎng)逆變電流通過整流橋回流至下母線，從而使得并網(wǎng)逆變電路輸出的零線電流和火線電流不相等，干擾并網(wǎng)電流的正?？刂啤?br> [0043]因此，為避免并網(wǎng)逆變電路輸出的零線電流和火線電流不相等，干擾并網(wǎng)電流的正?？刂频默F(xiàn)象，作為本實用新型提供的一具體實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)，包括開關模塊、逆變電路、整流電路和壓縮機逆變器。
[0044]開關模塊的輸入端與電網(wǎng)電連接；開關模塊的第一輸出端與逆變電路的第一輸入/輸出端電連接；開關模塊的第二輸出端與整流電路的輸入端電連接。
[0045]其中，開關模塊的輸入端與開關模塊的第一輸出端和第二輸出端不同時導通，且
[0046]開關模塊的輸入端與開關模塊的第一輸出端導通時，電網(wǎng)與光伏空調(diào)系統(tǒng)中的光伏電池連通，從而實現(xiàn)光伏電池的并網(wǎng)逆變。
[0047]開關模塊的輸入端與開關模塊的第二輸出端導通時，電網(wǎng)與空調(diào)器的壓縮機連通，使得當光伏電池的輸出功率不足以驅(qū)動空調(diào)器運行時，由電網(wǎng)供電給空調(diào)器的壓縮機，驅(qū)動空調(diào)器正常運行。
[0048]整流電路的輸出端與壓縮機逆變器的輸入端電連接，用于由電網(wǎng)供電給空調(diào)器的壓縮機，驅(qū)動空調(diào)器正常運行時，將電網(wǎng)輸出的交流電進行整流，使得電網(wǎng)輸出的交流電轉(zhuǎn)換為適合空調(diào)器的壓縮機逆變器使用的直流電。再由空調(diào)器的壓縮機逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成空調(diào)器的壓縮機電機調(diào)速所需的交流電，從而驅(qū)動空調(diào)器運行。
[0049]其中，整流電路優(yōu)選為橋式整流器，即四個二極管兩兩對接，連接成的橋式整流電路。
[0050]其通過在光伏空調(diào)系統(tǒng)中設置開關模塊，通過開關模塊的輸入端與第一輸出端和第二輸出端不同時導通，使得與空調(diào)器的壓縮機逆變器電連接的整流電路和與光伏電池電連接的逆變電路不同時與電網(wǎng)接通。
[0051]當進行并網(wǎng)逆變時，因為開關模塊的輸入端與第一輸出端導通，而開關模塊的輸入端與第二輸出端斷開，因此整流電路輸入的零線N和火線L從電網(wǎng)完全斷開，直流母線的下母線通過整流電路與電網(wǎng)的零線N或火線L不會連接，從而使得并網(wǎng)逆變電流不會再通過整流電路回流至下母線。避免了并網(wǎng)逆變部分與空調(diào)驅(qū)動系統(tǒng)的整流部分的相互影響，防止干擾并網(wǎng)電流的正常控制的現(xiàn)象。有效地解決了現(xiàn)有的光伏空調(diào)系統(tǒng)中干擾并網(wǎng)逆變電流正常控制的問題。
[0052]需要說明的是，參見圖2，開關模塊包括第一開關Kl和第二開關K2。
[0053]第一開關Kl的一端和第二開關K2的一端均作為開關模塊的輸入端,與電網(wǎng)電連接。
[0054]第一開關Kl的另一端作為開關模塊的第一輸出端,與逆變電路的第一輸入/輸出端電連接。
[0055]第二開關K2的另一端作為開關模塊的第二輸出端，與整流電路的輸入端電連接。
[0056]通過將第一開關Kl電連接在逆變電路和電網(wǎng)之間，控制第一開關Kl的閉合和斷開，從而實現(xiàn)逆變電路與電網(wǎng)之間的接通和斷開。將第二開關K2電連接在整流電路和電網(wǎng)之間，控制第二開關K2的閉合和斷開，從而實現(xiàn)整流電路與電網(wǎng)的接通和斷開。
[0057]其中，第一開關Kl和第二開關K2不能同時閉合。也就是說，當進行并網(wǎng)逆變時，光伏電池通過逆變電路將輸出的電量并入電網(wǎng)，因此控制第一開關Kl閉合，使得逆變電路與電網(wǎng)接通。同時，控制第二開關K2斷開，將整流電路與電網(wǎng)斷開，從而使得并網(wǎng)逆變時的電流不會通過整流電路回流至直流母線的下母線。避免了空調(diào)器的驅(qū)動系統(tǒng)部分(即空調(diào)器的壓縮機逆變器以及整流電路等組成的電路)與并網(wǎng)逆變部分(即光伏電池與逆變電路以及電網(wǎng)組成的電路)的影響，防止了并網(wǎng)逆變電流的回流對并網(wǎng)逆變電流正常控制的干擾。
[0058]另外，需要說明的是，開關模塊也可包括單刀雙擲開關。通過增加一單刀雙擲開關，單刀雙擲開關的動端作為開關模塊的輸入端，與電網(wǎng)電連接。
[0059]單刀雙擲開關的第一不動端作為開關模塊的第一輸出端，與逆變電路的第一輸入/輸出端電連接。
[0060]單刀雙擲開關的第二不動端作為開關模塊的第二輸出端，與整流電路的輸入端電連接。
[0061]由于單刀雙擲開關的動端不能同時與其兩個不動端(第一不動端和第二不動端)連接，因此通過設置單刀雙擲開關的動端作為開關模塊的輸入端，與電網(wǎng)電連接，直接控制單刀雙擲開關的動端與第一不動端電連接，或控制單刀雙擲開關的動端與第二不動端電連接，從而實現(xiàn)逆變電路與電網(wǎng)的接通，或整流電路與電網(wǎng)的接通。同樣避免了空調(diào)器的驅(qū)動系統(tǒng)與并網(wǎng)逆變部分的影響。并且，只需一個單刀雙擲開關即可實現(xiàn)，電路簡單，成本低廉，易于實現(xiàn)。
[0062]需要指出的是，電網(wǎng)輸出的交流電可為單相電，也可為三相電。也就是說，電網(wǎng)可為單相電網(wǎng)，也可為三相電網(wǎng)。本實用新型提供的光伏空調(diào)系統(tǒng)的具體實施例均以單相電網(wǎng)為例。但是，并不局限于本實用新型提供的單相電網(wǎng)的實施例。
[0063]進一步的，參見圖2，作為本實用新型提供的光伏空調(diào)系統(tǒng)的一具體實施例，還包括升壓電路和DC (Direct Current,直流)/DC隔離電路。
[0064]升壓電路的輸入端與光伏電池的輸出端電連接。用于當光伏電池將太陽能轉(zhuǎn)換為電能后，對光伏電池輸出的較低電壓的直流電進行升壓，轉(zhuǎn)換成較高電壓的直流電，輸入至DC/DC隔離電路。
[0065]DC/DC隔離電路電連接在升壓電路的輸出端和逆變電路的第二輸入/輸出端之間，使得逆變電路前后級電氣完全隔離，同時也使得DC/DC隔離電路完全隔離，從而實現(xiàn)光伏電池與電網(wǎng)之間的電氣隔離。如此，光伏電池的對地漏電流不會進入逆變電路內(nèi)部，避免了并網(wǎng)逆變電流中對地共模分量的增加。有效解決了現(xiàn)有的光伏空調(diào)系統(tǒng)中光伏電池的對地漏電流影響電網(wǎng)的安全的問題。
[0066]其中，作為一種可實施方式，DC/DC隔離電路中包括隔離變壓器。隔離變壓器的初級線圈與升壓電路的輸出端電連接。隔離變壓器的次級線圈與逆變電路的第二輸入/輸出端電連接。將經(jīng)升壓電路升壓后的直流電轉(zhuǎn)換為適合并網(wǎng)逆變的可變的直流電，并輸入至逆變電路進行并網(wǎng)逆變。通過采用隔離變壓器實現(xiàn)逆變電路前后級電氣完全隔離，從而實現(xiàn)光伏電池與電網(wǎng)之間的電氣隔離，簡單方便，易于實現(xiàn)。
[0067]值得說明的是，隔離變壓器可為高頻隔離變壓器。
[0068]逆變電路的第一輸入/輸出端通過第一開關Kl與電網(wǎng)電連接，將經(jīng)DC/DC隔離電路轉(zhuǎn)換的直流電進行逆變，轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻同相的交流電后，輸入至電網(wǎng)，實現(xiàn)光伏電池的并網(wǎng)。
[0069]需要說明的是，升壓電路、DC/DC隔離電路和逆變電路通過直流母線依次電連接。同時，升壓電路可為Boost升壓電路、或DC/DC隔離升壓電路、或Boost升壓電路和DC/DC隔離升壓電路的組合電路。
[0070]升壓電路一方面用于升壓；另一方面還可以進行光伏輸出最大功率點跟蹤(MPPT,Maximum Power Point Tracking),即升壓電路可以包括MPPT模塊,使得升壓電路具有最大功率點跟蹤功能，通過MPPT模塊采集光伏電流輸出電壓和電流，并計算功率，并控制追蹤光伏電池輸出的最大功率點，保證光伏電池的供電效率。
[0071]進一步的，作為一具體實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)，參見圖3，DC/DC隔離電路還包括第一整流電路，第一整流電路電連接在隔離變壓器的次級線圈與逆變電路的第二輸入/輸出端之間。具體的:
[0072]第一整流電路同樣可優(yōu)選為橋式整流器，即為四個二極管兩兩對接，連接成的橋式整流電路。
[0073]更進一步的，作為本實用新型提供的DC/DC隔離電路的一種可實施方式，參見圖3，DC/DC隔離電路還包括電流采樣電路、開關電路及其控制電路、隔離變壓器、第一整流電路、電壓采樣電路幾個部分。其中:
[0074]電流采樣電路:用于采樣隔離變壓器初級線圈的電流值。
[0075]電壓采樣電路:用于采樣DC/DC隔離電路輸出電壓值。
[0076]隔離變壓器:起到儲能和傳輸能量、電氣隔離、變壓的作用。
[0077]開關電路及其控制電路:根據(jù)采樣的電流和電壓，控制開關電路中開關器件(S1、S2、S3、S4)的開通和關斷的時序和時間，來控制輸出電壓。
[0078]第一整流電路:把隔離變壓器次級線圈的交流電壓和電流變?yōu)橹绷麟妷汉碗娏鳌?br> [0079]除此之外，DC/DC隔離電路還包括電容儲能電路及提高電路可靠性的相關濾波、保護電路。另外，作為一具體實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)，還包括第一儲能電容Cl，第一儲能電容Cl電連接在DC/DC隔離電路的輸出端與逆變電路的第二輸入/輸出端之間。具體的，第一儲能電容Cl與DC/DC隔離電路的輸出端電連接后，與逆變電路的第二輸入/輸出端電連接。即第一儲能電容Cl的正極與直流母線的上母線電連接。第一儲能電容Cl的負極與直流母線的下母線電連接。
[0080]通過在DC/DC隔離電路的輸出端電連接第一儲能電容Cl，用于減小DC/DC隔離電路輸出的直流電的噪聲，實現(xiàn)穩(wěn)定直流母線的上母線和下母線之間的電壓的作用。
[0081]需要說明的是，作為一具體實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)，還包括第二儲能電容C2。第二儲能電容C2電連接在升壓電路的輸出端與DC/DC隔離電路的輸入端之間，作為升壓電路的旁路電容，用于當升壓電路將光伏電池輸出的直流電進行升壓后，經(jīng)直流母線輸入至DC/DC隔離電路時，減小直流母線上的電流的變化，進而減小升壓電路輸出的直流電壓的噪聲，實現(xiàn)穩(wěn)壓的作用。
[0082]參見圖2，作為本實用新型提供的另一具體實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)，還包括功率因數(shù)校正電路和EMI (Electromagnetic Interference,電磁干擾)濾波器。
[0083]功率因數(shù)校正電路電連接在壓縮機逆變器的輸入端與整流電路的輸出端之間，與整流電路和EMI濾波器依次電連接后，通過第二開關K2與電網(wǎng)電連接。
[0084]同時，功率因數(shù)校正電路的輸出端與壓縮機逆變器的輸入端之間還電連接有第三儲能電容C3。通過將第三儲能電容C3電連接在功率因數(shù)校正電路的輸出端與壓縮機逆變器的輸入端之間，用于穩(wěn)壓，使得功率因數(shù)校正電路輸出穩(wěn)定的電壓。
[0085]應當指出的是，當光伏空調(diào)系統(tǒng)應用于空調(diào)器上時，存在有三種工作狀態(tài):
[0086]狀態(tài)一、當光伏電池輸出的功率遠遠大于空調(diào)器運行所需功率時,光伏電池同時供電給空調(diào)器和并網(wǎng)逆變電路，即光伏電池同時進行供電和并網(wǎng)。
[0087]狀態(tài)二、當光伏電池輸出的功率小于或等于空調(diào)器運行所需功率時，由電網(wǎng)和光伏電池同時供電給空調(diào)器，或僅由光伏電池供電給空調(diào)器。即光伏電池只供電，不并網(wǎng)。
[0088]狀態(tài)三、當空調(diào)器不工作時，即空調(diào)器運行所需功率為零時，光伏電池只進行并網(wǎng)，將輸出的功率輸入至電網(wǎng)。
[0089]空調(diào)器能夠根據(jù)太陽能電池板的實時輸出功率控制開關模塊的狀態(tài)，使太陽能電池板的輸出能量得到最大限度的利用。
[0090]因此，參見圖2，作為本實用新型提供的另一具體實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)，還包括第三開關K3。
[0091]第三開關K3電連接在逆變電路的第二輸入/輸出端與壓縮機逆變器的輸入端之間，控制光伏電池與空調(diào)器的壓縮機之間的接通或斷開。
[0092]其通過在光伏空調(diào)系統(tǒng)中的逆變電路和壓縮機逆變器之間加入第三開關K3，一方面能夠豐富供電方式，即通過控制第一開關K1、第二開關K2和第三開關K3的組合狀態(tài)，實現(xiàn)光伏空調(diào)系統(tǒng)的不同工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。另一方面還能夠隔離故障，當故障發(fā)生時，通過控制第三開關K3斷開，將空調(diào)器的驅(qū)動部分與光伏電池的并網(wǎng)逆變部分隔離，使得空調(diào)器的驅(qū)動部分發(fā)生故障時不會影響光伏電池的并網(wǎng)逆變部分的正常運行，或光伏電池的并網(wǎng)逆變部分發(fā)生故障時不會影響空調(diào)器的驅(qū)動部分正常運行。也就是說，通過在光伏空調(diào)系統(tǒng)中的逆變電路與壓縮機逆變器之間電連接第三開關K3，通過控制第三開關K3的斷開，能夠?qū)崿F(xiàn)讓未發(fā)生故障的一路仍能正常工作。
[0093]需要說明的是，第一開關Kl、第二開關K2和第三開關K3均為可控開關?？赏ㄟ^分別控制第一開關Kl、第二開關K2和第三開關K3的斷開或閉合，來改變第一開關Kl、第二開關K2和第三開關K3的組合狀態(tài)，實現(xiàn)光伏空調(diào)系統(tǒng)不同工作狀態(tài)的切換。
[0094]具體的，可通過設置控制器，控制器分別與開關模塊和第三開關K3電連接，控制開關模塊的輸入端與開關模塊的第一輸出端或第二輸出端的導通或斷開，以及第三開關K3的閉合或斷開。
[0095]以下以開關模塊為第一開關Kl和第二開關K2為例，做進一步說明。
[0096]第一開關K1、第二開關K2和第三開關K3可由控制器(圖中未示出)分別控制。通過設置控制器分別與第一開關K1、第二開關K2和第三開關K3電連接。由控制器根據(jù)光伏空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，來分別控制第一開關K1、第二開關K2和第三開關K3的斷開或閉八口 ο
[0097]其中，控制器可為DSP控制芯片。通過DSP控制芯片分別采集光伏電池的輸出功率信號，以及空調(diào)器運行所需功率信號，并通過所采集的光伏電池的輸出功率信號和空調(diào)器運行所需功率信號，判斷光伏空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為狀態(tài)一、狀態(tài)二或狀態(tài)三。然后根據(jù)所判斷出的光伏空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，分別控制第一開關K1、第二開關K2和第三開關K3執(zhí)行相應的斷開或閉合動作。
[0098]需要說明的是，由于開關模塊的輸入端與其第一輸出端和第二輸出端不同時導通，因此第一開關Kl和第二開關K2不能同時閉合。這就使得并網(wǎng)逆變電路與功率因數(shù)校正電路的不能同時工作，從而避免了并網(wǎng)逆變部分與整流功率因數(shù)校正部分的相互影響。
[0099]更為具體的:
[0100]當控制器根據(jù)采集到的光伏電池的輸出功率信號和空調(diào)器運行所需功率信號，判斷出光伏電池的輸出功率遠遠大于空調(diào)器運行所需功率，光伏空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為狀態(tài)一時，控制器控制開關組合狀態(tài)為:第一開關Kl閉合、第二開關K2斷開、第三開關K3閉合。光伏電池同時給空調(diào)器和逆變電路供電，即逆變電路將光伏電池多余的電能輸送至電網(wǎng)。即光伏電池同時進行供電和并網(wǎng)。
[0101]此時，由于第二開關K2為斷開狀態(tài)，也就使得整流電路和功率因數(shù)校正電路與電網(wǎng)之間完全斷開，從而將整流輸入的零線N和火線L完全從電網(wǎng)斷開，直流母線的下母線與電網(wǎng)的零線N或火線L不再構(gòu)成回路，避免了并網(wǎng)逆變電流通過整流電路回到下母線的現(xiàn)象，保證了逆變電路輸出的零線電流和火線電流相等。
[0102]當控制器根據(jù)采集到的光伏電池的輸出功率信號和空調(diào)器運行所需功率信號，判斷出光伏電池的輸出功率小于或等于空調(diào)器運行所需功率，光伏空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為狀態(tài)二時，控制器控制開關組合狀態(tài)為:第一開關Kl斷開、第二開關K2閉合、第三開關K3閉合。光伏電池通過升壓電路和DC/DC隔離電路后，輸出的直流電直接輸入至壓縮機逆變器，壓縮機逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為壓縮機電機調(diào)速所需的交流電，實現(xiàn)光伏電池直接供電給空調(diào)器運行。同時，電網(wǎng)輸出的交流電經(jīng)EMI濾波器濾波后，再經(jīng)整流電路進行整流，將電網(wǎng)輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電后，輸入至功率因數(shù)校正電路。功率因數(shù)校正電路控制電網(wǎng)輸入電流與電網(wǎng)電壓同頻同相后，輸入至壓縮機逆變器，壓縮機逆變器再將直流電轉(zhuǎn)換為壓縮機電機調(diào)速所需的交流電，實現(xiàn)電網(wǎng)供電給空調(diào)器運行。
[0103]當控制器根據(jù)光伏電池的輸出功率信號和空調(diào)器運行功率信號，判斷出光伏空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為狀態(tài)三時，控制開關組合狀態(tài)為:第一開關Kl閉合、第二開關K2斷開、第三開關K3斷開。此時，光伏電池只給逆變電路供電，逆變電路將光伏電池輸出的電能輸送至電網(wǎng)，實現(xiàn)光伏電池的并網(wǎng)。由于，光伏電池只進行并網(wǎng)時，第二開關K2為斷開狀態(tài)，同樣避免了并網(wǎng)逆變電流通過整流電路回到下母線的現(xiàn)象，保證了逆變電路輸出的零線電流和火線電流相等。
[0104]其通過控制第一開關Kl、第二開關K2和第三開關K3的開關組合狀態(tài)，實現(xiàn)光伏空調(diào)系統(tǒng)不同工作狀態(tài)的切換，實現(xiàn)了光伏能量的最大利用率。并且，由于第一開關Kl和第二開關K2不會同時閉合，避免了并網(wǎng)逆變電路和功率因數(shù)校正電路的相互影響，保證了并網(wǎng)電流的正?？刂?。
[0105]值得說明的是，控制器也可為由比較器組成的集成電路。通過比較器分別對光伏電池的輸出功率和空調(diào)器運行所需功率進行比較，從而判斷出光伏空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，進而控制第一開關K1、第二開關K2和第三開關K3執(zhí)行相應的斷開或閉合。同樣實現(xiàn)了光伏空調(diào)系統(tǒng)不同工作狀態(tài)的切換，保證了光伏電池能量的最大利用率。
[0106]另外，需要說明的是，本實用新型還提供了一種光伏空調(diào)，包括如上任一所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)。通過將如上任一所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)應用于光伏空調(diào)，使得光伏電池的對地漏電流不會與空調(diào)器的壓縮機電機軸電流疊加，避免了壓縮機電機軸電流的增加，從而提高了光伏空調(diào)的安全性和可靠性。
[0107]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括開關模塊、逆變電路、整流電路和壓縮機逆變器； 所述開關模塊的輸入端與電網(wǎng)電連接； 所述開關模塊的第一輸出端與所述逆變電路的第一輸入/輸出端電連接； 所述開關模塊的第二輸出端與所述整流電路的輸入端電連接； 所述整流電路的輸出端與所述壓縮機逆變器的輸入端電連接； 所述開關模塊的輸入端與所述開關模塊的第一輸出端和第二輸出端不同時導通，且所述開關模塊的輸入端與所述開關模塊的第一輸出端導通時，所述電網(wǎng)與所述光伏空調(diào)系統(tǒng)中的光伏電池連通； 所述開關模塊的輸入端與所述開關模塊的第二輸出端導通時，所述電網(wǎng)與空調(diào)器的壓縮機連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述開關模塊包括第一開關和第二開關； 所述第一開關的一端和所述第二開關的一端均作為所述開關模塊的輸入端，與所述電網(wǎng)電連接； 所述第一開關的另一端作為所述開關模塊的第一輸出端，與所述逆變電路的第一輸入/輸出端電連接； 所述第二開關的另一端作為所述開關模塊的第二輸出端，與所述整流電路的輸入端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述開關模塊包括單刀雙擲開關; 所述單刀雙擲開關的動端作為所述開關模塊的輸入端，與所述電網(wǎng)電連接； 所述單刀雙擲開關的第一不動端作為所述開關模塊的第一輸出端，與所述逆變電路的第一輸入/輸出端電連接； 所述單刀雙擲開關的第二不動端作為所述開關模塊的第二輸出端，與所述整流電路的輸入端電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括第三開關，所述第三開關電連接在所述逆變電路的第二輸入/輸出端與所述壓縮機逆變器的輸入端之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括升壓電路和DC/DC隔離電路；所述升壓電路的輸入端與所述光伏電池的輸出端電連接； 所述DC/DC隔離電路電連接在所述升壓電路的輸出端和所述逆變電路的第二輸入/輸出端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述DC/DC隔離電路包括隔離變壓器； 所述隔離變壓器的初級線圈與所述升壓電路的輸出端電連接； 所述隔離變壓器的次級線圈與所述逆變電路的第二輸入/輸出端電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括功率因數(shù)校正電路； 所述功率因數(shù)校正電路電連接在所述壓縮機逆變器的輸入端與所述整流電路的輸出端之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制器； 所述控制器分別與所述開關模塊和所述第三開關電連接，控制所述開關模塊的輸入端與所述開關模塊的第一輸出端或第二輸出端的導通或斷開，以及所述第三開關的閉合或斷開。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一儲能電容、第二儲能電容和第三儲能電容； 所述第一儲能電容電連接在所述DC/DC隔離電路的輸出端與所述逆變電路的第二輸入/輸出端之間； 所述第二儲能電容電連接在所述升壓電路的輸出端與所述DC/DC隔離電路的輸入端之間； 所述第三儲能電容電連接在所述功率因數(shù)校正電路的輸出端與所述壓縮機逆變器的輸入端之間。
10.一種光伏空調(diào)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9任一項所述的光伏空調(diào)系統(tǒng)。
【文檔編號】H02J3/00GK204118735SQ201420543308
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】卓森慶, 馬鑫, 游劍波, 李發(fā)順, 張嘉鑫 申請人:珠海格力電器股份有限公司