本實用新型涉及光伏空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏空調(diào)電源控制裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的化石能源已經(jīng)無法滿足工業(yè)發(fā)展和居民生活的需要，而太陽能是一種儲量無限且清潔無污染的綠色能源，光伏發(fā)電技術(shù)目前在各領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用。在變頻空調(diào)供電系統(tǒng)中引入光伏發(fā)電系統(tǒng)，能夠減輕電力系統(tǒng)的壓力，同時當(dāng)發(fā)生限制用電等狀況時使得仍然能夠正常使用空調(diào)，不僅綠色環(huán)保，而且高效節(jié)能。

多個光伏組件串并聯(lián)連接后形成光伏組串或光伏陣列，各光伏組件的固有特性可能并不相同，在正常工作情況下，光伏電池的U-I和P-I特性曲線隨輻照度和溫度變化且呈現(xiàn)出典型的非線性特性。為了使光伏發(fā)電量最大化，目前在光伏空調(diào)系統(tǒng)中通常是通過一個變換單元來實現(xiàn)一個光伏組串或光伏陣列的最大功率跟蹤，即由一個DC/DC變換單元同時跟蹤一個光伏組串中多個光伏組件的最大功率，但是各光伏組件不僅固有特性可能不同，且實際使用時陰影遮擋、傾斜角度或光照強(qiáng)度等均可能不同，對整個光伏組串或光伏陣列跟蹤最大功率實際并不能夠使得每一塊光伏組件輸出最大功率，因而光伏組串或光伏陣列存在光伏組件功率失配問題?？照{(diào)器的工作負(fù)荷較大，且光伏組件的功率密度有限，上述通過對整個光伏組串或光伏陣列進(jìn)行功率跟蹤的方法無法充分發(fā)揮各光伏組件的性能，實際光伏空調(diào)的發(fā)電效率并不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、所需成本低、發(fā)電效率高且節(jié)能環(huán)保的光伏空調(diào)電源控制裝置及光伏空調(diào)系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案為：

一種光伏空調(diào)電源控制裝置，其特征在于包括多個直流變換單元、匯流單元以及變頻單元，各個所述直流變換單元通過所述匯流單元與所述變頻單元連接，每個所述直流變換單元對應(yīng)連接一個光伏組件以控制電能輸出，各個所述直流變換模塊輸出的直流電經(jīng)過所述匯流單元匯流后，由所述變頻單元逆變?yōu)樗杞涣麟娞峁┙o空調(diào)。

作為本實用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述直流變換單元包括MPPT控制模塊以及直流變換模塊，所述MPPT控制模塊接收控制指令，控制所述直流變換模塊進(jìn)行變換以跟蹤對應(yīng)的所述光伏組件的最大輸出功率。

作為本實用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述直流變換模塊包括驅(qū)動電路以及依次連接的輸入熔斷器、輸入開關(guān)、升壓斬波電路、輸出開關(guān)，通過所述升壓斬波電路將接入的電壓升壓變換為所需大小的電壓后輸出。

作為本實用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述MPPT控制模塊接入所述變頻單元輸出的空調(diào)變頻狀態(tài)，輸出控制指令給所述升壓斬波電路。

作為本實用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述直流變換模塊的輸入端和/或輸出端還設(shè)置有防雷器。

作為本實用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述變頻單元包括第一逆變模塊，所述第一逆變模塊的交流側(cè)連接至空調(diào)壓縮機(jī)。

作為本實用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述變頻單元還包括第二逆變模塊，所述第二逆變模塊接入交流電源進(jìn)行變換以補(bǔ)充空調(diào)所需不足的功率。

作為本實用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第二逆變模塊具體為雙向變流模塊，所述雙向變流模塊當(dāng)光伏發(fā)電功率小于空調(diào)所需功率時，接入交流電源進(jìn)行變換以補(bǔ)充空調(diào)所需不足的功率，以及當(dāng)光伏發(fā)電功率大于空調(diào)所需功率時，將多余的能量變換回饋給電網(wǎng)或負(fù)載。

作為本實用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述匯流單元為具有防雷功能的匯流器。

本實用新型進(jìn)一步公開一種光伏空調(diào)系統(tǒng)，包括依次連接的光伏組件、上述光伏空調(diào)電源控制裝置以及空調(diào)裝置，所述光伏空調(diào)電源控制裝置中每個所述直流變換單元對應(yīng)連接一個光伏組件以控制電能輸出，所述光伏空調(diào)電源控制裝置輸出所需交流電提供給所述空調(diào)裝置的空調(diào)壓縮機(jī)供電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：本實用新型光伏空調(diào)電源控制裝置，通過由一個直流變換單元對應(yīng)控制一個光伏組件的輸出，各個直流變換單元輸出的直流電經(jīng)過匯流單元匯流后，由變頻單元逆變?yōu)樗杞涣麟娞峁┙o空調(diào)，能夠充分發(fā)揮各個光伏組件的性能，實現(xiàn)各個光伏組件之間的功率匹配，從而最大限度的提高光伏發(fā)電效率，為光伏空調(diào)提供高效的光伏電能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：本是實用新型光伏空調(diào)系統(tǒng)，包括光伏組件、光伏空調(diào)電源控制裝置以及空調(diào)裝置，光伏空調(diào)電源控制裝置中每個直流變換單元對應(yīng)連接一個光伏組件以控制電能輸出，能夠最大限度的利用每一塊光伏組件的光伏發(fā)電量，不僅環(huán)保，且節(jié)能、高效。

附圖說明

圖1是本實施例光伏空調(diào)電源控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實施例直流變換單元的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說明：1、直流變換單元；11、MPPT控制模塊；12、直流變換模塊；121、驅(qū)動電路；122、輸入熔斷器；123、輸入開關(guān)；124、升壓斬波電路；125、輸出開關(guān)；2、匯流單元；3、變頻單元；31、第一逆變模塊；32、第二逆變模塊；4、光伏組件；5、空調(diào)壓縮機(jī)。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本實用新型的保護(hù)范圍。

實施例1：

如圖1所示，本實施例光伏空調(diào)電源控制裝置，包括多個直流變換單元1、匯流單元2以及變頻單元3，各個直流變換單元1通過匯流單元2與變頻單元3連接，每個直流變換單元1對應(yīng)連接一個光伏組件4以控制電能輸出，即每一塊光伏組件4與直流變換單元1一一對應(yīng)連接，各個直流變換單元1輸出的直流電經(jīng)過匯流單元2匯流后，由變頻單元3逆變?yōu)樗杞涣麟娞峁┙o空調(diào)。

本實施例通過由一個直流變換單元1對應(yīng)控制一個光伏組件4的輸出，各個直流變換單元1輸出的直流電經(jīng)過匯流單元2匯流后，由變頻單元3逆變?yōu)樗杞涣麟娞峁┙o空調(diào)，能夠充分發(fā)揮各個光伏組件4的性能，實現(xiàn)各個光伏組件4之間的功率匹配，從而最大限度的提高光伏發(fā)電效率，為光伏空調(diào)提供高效的光伏電能。

本實施例將各直流變換單元1通過匯流單元2直接連接至變頻單元3的直流環(huán)節(jié)，與傳統(tǒng)的空調(diào)供電系統(tǒng)需要經(jīng)過電網(wǎng)傳輸至整流器、逆變器再提供至空調(diào)壓縮機(jī)相比，能夠減少光伏電能的傳輸環(huán)境損耗，進(jìn)一步提高光伏空調(diào)的光伏發(fā)電效率。

如圖2所示，本實施例中直流變換單元1包括MPPT（最大功率跟蹤）控制模塊11以及直流變換模塊12，MPPT控制模塊11接收控制指令，控制直流變換模塊12進(jìn)行變換以跟蹤對應(yīng)的光伏組件4的最大輸出功率。本實施例通過一個直流變換單元1對每一塊光伏組件4的最大功率進(jìn)行跟蹤，再直接驅(qū)動變頻空調(diào)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)每塊光伏組件4發(fā)電效率的最大化。

本實施例中，直流變換模塊12包括驅(qū)動電路121以及依次連接的輸入熔斷器122、輸入開關(guān)123、升壓斬波電路124、輸出開關(guān)125，通過升壓斬波電路124將輸入電壓進(jìn)行升壓變換，輸出所需大小的電壓。升壓斬波電路124具體采用boost升壓變換電路，根據(jù)所需電壓等級控制進(jìn)行升壓變換，也可以根據(jù)實際需求采用其他的斬波電路。

本實施例MPPT控制模塊11與變頻單元3通信連接，接收變頻單元3輸出的空調(diào)變頻的狀態(tài)，輸出MPPT控制指令給驅(qū)動電路121，由驅(qū)動電路121進(jìn)行功率放大后驅(qū)動升壓斬波電路124。

本實施例中，直流變換模塊12的輸入端和輸出端還設(shè)置有防雷器，也可以根據(jù)實際需求在輸入端或輸出端設(shè)置防雷器。

本實施例中，變頻單元3包括第一逆變模塊31，第一逆變模塊31的交流側(cè)連接至空調(diào)壓縮機(jī)5，將直流母線的能量進(jìn)行變換后傳輸給空調(diào)壓縮機(jī)5。

本實施例中，變頻單元3還包括第二逆變模塊32，第二逆變模塊32接入交流電源進(jìn)行變換以補(bǔ)充空調(diào)所需不足的功率。

參見圖1所示，本實施例變頻單元3在空調(diào)壓縮機(jī)側(cè)設(shè)置第一逆變模塊31，在電網(wǎng)側(cè)設(shè)置第二逆變模塊32，第二逆變模塊32為雙向變流模塊，用于對直流側(cè)能量和電網(wǎng)能量進(jìn)行雙向變換，當(dāng)光伏發(fā)電功率小于空調(diào)所需功率時，第二逆變模塊32工作于整流模式，通過雙向變流模塊接入電網(wǎng)的交流電源進(jìn)行變換以補(bǔ)充空調(diào)所需不足的功率，以及當(dāng)光伏發(fā)電功率大于空調(diào)所需功率時，第二逆變模塊32工作于逆變模式，將多余的能量變換后回饋給電網(wǎng)，也可以根據(jù)需求回饋至負(fù)載等，實現(xiàn)電能的回收利用，進(jìn)一步提高光伏空調(diào)中能量的利用率。

本實施例中，匯流單元2為具有防雷功能的匯流器。

參見圖1，本實施例上述光伏空調(diào)電源控制裝置具體將各塊光伏組件4分別通過直流變換單元1進(jìn)行最大功率跟蹤（MPPT），經(jīng)過匯流單元2的匯流后送至變頻單元3的直流母線，空調(diào)壓縮機(jī)側(cè)的第一逆變模塊31再將直流母線的能量逆變成所需的交流電提供給空調(diào)壓縮機(jī)5；若光伏發(fā)電的能量不足以滿足空調(diào)壓縮機(jī)5的供電需求，則由電網(wǎng)側(cè)的雙向變流模塊工作于整流模式，接入電網(wǎng)的電源進(jìn)行整流變換后提供不足的能量；若光伏發(fā)電的能量大于空調(diào)壓縮機(jī)5的供電需求，由電網(wǎng)側(cè)的雙向變流模塊運行于逆變模式，將多余電能進(jìn)行逆變后回饋至電網(wǎng)，若光伏發(fā)電的能力恰好與空調(diào)壓縮機(jī)5的能量需求相等，則電網(wǎng)側(cè)雙向變流模塊不工作。通過上述光伏空調(diào)電源控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)每一塊光伏組件4的最大功率跟蹤，確保光伏發(fā)電量的最大化，同時簡化了光伏能量至負(fù)載的傳輸環(huán)節(jié)，且能夠與電網(wǎng)進(jìn)行互補(bǔ)供電以及能量的回收利用。

實施例2：

本實施例光伏空調(diào)系統(tǒng)具體包括依次連接的光伏組件4、如實施例1的光伏空調(diào)電源控制裝置以及空調(diào)裝置，光伏空調(diào)電源控制裝置中每個直流變換單元1對應(yīng)連接一個光伏組件4以控制電能輸出，各個直流變換模塊1輸出的直流電經(jīng)過匯流單元2匯流后，由變頻單元3逆變?yōu)樗杞涣麟?；光伏空調(diào)電源控制裝置輸出所需交流電提供給空調(diào)裝置的空調(diào)壓縮機(jī)5供電。采用本實施例上述光伏空調(diào)系統(tǒng)，能夠最大限度的利用每一塊光伏組件4的光伏發(fā)電量，不僅環(huán)保，且節(jié)能、高效。

上述只是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。