專利名稱：一種太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電カ電子及家用電器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及ー種太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著光伏發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展，太陽能光伏空調(diào)作為太陽能光伏發(fā)電的一種應用形式得到了快速發(fā)展，其中以太陽能變頻空調(diào)尤為明顯。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中ー種太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)包括太陽能電池陣列、直流升壓模塊、光伏并網(wǎng)逆變器、ニ極管、整流濾波器和直流變頻空調(diào)。其工作原理如下當直流變頻空調(diào)工作時，太陽能電池陣列產(chǎn)生的低壓直流電經(jīng)直流升壓模塊升壓后接入直流變頻空調(diào)中，經(jīng)直流變頻空調(diào)內(nèi)置的逆變器處理后驅(qū)動空調(diào)機組工作；當直流變頻空調(diào)空閑時，直流升 壓模塊升壓后的直流電經(jīng)光伏并網(wǎng)逆變器處理后，回饋至市電電網(wǎng)；當太陽能電池陣列產(chǎn)生的電能不足以提供直流變頻空調(diào)工作時，直流變頻空調(diào)由經(jīng)整流濾波器處理后的市電供電，圖I中箭頭表示能量流向。發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)回饋至市電電網(wǎng)的電能均由光伏并網(wǎng)逆變器提供，當太陽能電池陣列提供的電能大于直流變頻空調(diào)所需吋，太陽能電池陣列提供的多余電能并無法回饋至電網(wǎng)，現(xiàn)有太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)向市電電網(wǎng)回饋電能的方式存在不足；同時光伏并網(wǎng)逆變器的使用使得太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的體積較大、安裝維護成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)向市電電網(wǎng)回饋電能的方式存在不足，及由于采用光伏并網(wǎng)逆變器而造成的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的體積較大、安裝維護成本較高的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案。一種太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能電池陣列，空調(diào)變頻器和第一直流母線，所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器；所述空調(diào)變頻器包括整流逆變并網(wǎng)模塊，逆變功率模塊和第二直流母線，所述整流逆變并網(wǎng)模塊和所述逆變功率模塊通過所述第二直流母線連接，所述第一直流母線和所述第二直流母線并聯(lián)相接；其中，所述整流逆變并網(wǎng)模塊，用于在所述太陽能電池陣列提供的功率小于空調(diào)機組所需功率時，將公用電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電后，輸送給所述逆變功率模塊，在所述太陽能電池陣列提供的功率大于所述空調(diào)機組所需功率時，將所述太陽能電池陣列提供的多余直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，輸送給公用電網(wǎng)，在所述空調(diào)機組空閑吋，將所述太陽能電池陣列提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，輸送給公用電網(wǎng)；所述逆變功率模塊，用于在所述太陽能電池陣列提供的功率小于所述空調(diào)機組所需功率時，將所述太陽能電池陣列提供的直流電和所述整流逆變并網(wǎng)模塊提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，驅(qū)動所述空調(diào)機組工作，在所述太陽能電池陣列提供的功率大于或等于所述空調(diào)機組所需功率時，將所述太陽能電池陣列提供的與所述空調(diào)機組所需功率對應的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，驅(qū)動所述空調(diào)機組工作?？蛇x的，所述整流逆變并網(wǎng)模塊包括整流逆變并網(wǎng)電路和控制電路；所述整流逆變并網(wǎng)電路的工作狀態(tài)包括AC/DC整流工作狀態(tài)和DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)，所述整流逆變并網(wǎng)電路處于AC/DC整流工作狀態(tài)時，將公用電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，輸送給所述逆變功率模塊，所述整流逆變并網(wǎng)電路處于DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)時，將所述太陽能電池陣列提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸送給公用電網(wǎng)；所述控制電路與所述整流逆變并網(wǎng)電路相連，用于在所述太陽能電池陣列提供的功率小于所述空調(diào)機組所需功率吋，控制所述整流逆變并網(wǎng)電路處于AC/DC整流工作狀 態(tài)，在所述太陽能電池陣列提供的功率大于所述空調(diào)機組所需功率時，控制所述整流逆變并網(wǎng)電路處于DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)，以使所述整流逆變并網(wǎng)電路將所述太陽能電池陣列提供的多余直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸送給公用電網(wǎng)，在所述空調(diào)機組空閑時，控制所述整流逆變并網(wǎng)電路處于DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)?？蛇x的，所述整流逆變并網(wǎng)模塊還包括最大功率點跟蹤MPPT電路；所述MPPT電路，用于跟蹤控制所述太陽能電池陣列的MPPT輸出，以使所述太陽能電池陣列始終工作在最大功率輸出的狀態(tài)?？蛇x的，所述系統(tǒng)還包括DC/DC變壓模塊；所述DC/DC變壓模塊，用于將所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電的電壓調(diào)節(jié)至預設(shè)范圍；所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電經(jīng)過所述DC/DC變壓模塊調(diào)節(jié)后，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器；所述DC/DC變壓模塊還包括MPPT電路，用于跟蹤控制所述太陽能電池陣列的MPPT輸出，以使所述太陽能電池陣列始終工作在最大功率輸出的狀態(tài)?？蛇x的，所述系統(tǒng)還包括光伏匯流模塊；所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電在所述光伏匯流模塊內(nèi)匯流后，經(jīng)所述DC/DC變壓模塊調(diào)節(jié)，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。可選的，所述系統(tǒng)還包括配電單元；所述光伏匯流模塊匯流后的直流電在所述配電単元內(nèi)配電后，經(jīng)所述DC/DC變壓模塊調(diào)節(jié)，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。可選的，所述系統(tǒng)還包括配電單元；所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電在所述配電単元內(nèi)配電后，經(jīng)所述DC/DC變壓模塊調(diào)節(jié)，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。可選的，所述系統(tǒng)還包括光伏匯流模塊；所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電在所述光伏匯流模塊內(nèi)匯流后，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。可選的，所述系統(tǒng)還包括配電單元；
所述光伏匯流模塊匯流后的直流電在所述配電單元內(nèi)配電后，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。可選的，所述系統(tǒng)還包括配電單元；所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電在所述配電単元內(nèi)配電后，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)變頻器的整流逆變并網(wǎng)模塊可根據(jù)太陽能電池陣列提供的功率與空調(diào)機組所需功率的情況，進行公用電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電的整流、和太陽能電池陣列提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電的逆變并網(wǎng)的切換，使得在太陽能電池陣列提供的功率大于所述空調(diào)機組所需功率時，整流逆變并網(wǎng)模塊可將所述太陽能電池陣列提供的多余直流電轉(zhuǎn)化為交流電后輸送給公用電網(wǎng)，解決了現(xiàn)有太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)向市電電網(wǎng)回饋電能的方式存在不足的問題；同時本發(fā)明實施例提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)不采用光伏并網(wǎng)逆變器，只是在空調(diào)變頻器上進行改迸， 減小了太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的體積，降低了安裝維護成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中ー種太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例一提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的能量流向圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的整流逆變并網(wǎng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例ニ提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實施例三提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實施例四提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8本發(fā)明實施例五提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實施例六提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明實施例七提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明實施例八提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖2為本發(fā)明實施例一提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明實施例提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的能量流向圖，本發(fā)明所示太陽能變頻空調(diào)可以為太陽能光伏直流變頻空調(diào)，結(jié)合圖2和圖3所示，圖2中加粗線條表示直流母線，圖3中箭頭指向表示電能流向，該太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)可以包括太陽能電池陣列100，太陽能變頻空調(diào)的空調(diào)變頻器200和第一直流母線300，太陽能電池陣列100通過第一直流母線300與空調(diào)變頻器200相連，太陽能電池陣列100產(chǎn)生的直流電通過第一直流母線300輸送入空調(diào)變頻器200 ;圖2同時也示出了空調(diào)變頻器200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，空調(diào)變頻器200可以包括整流逆變并網(wǎng)模塊210，逆變功率模塊220和第二直流母線230，整流逆變并網(wǎng)模塊210通過第二直流母線230與逆變功率模塊220相接；第一直流母線300與第二直流母線230并聯(lián)相接。本發(fā)明實施例所示的直流變頻空調(diào)的空調(diào)變頻器設(shè)置于公用電網(wǎng)和變頻空調(diào)的空調(diào)機組之間，具體的，整流逆變并網(wǎng)模塊210外接于公用電網(wǎng)，公用電網(wǎng)可以為市電電網(wǎng)或企業(yè)、家庭、社區(qū)間的公用電網(wǎng)等，逆變功率模塊220外接太陽能變頻空調(diào)的空調(diào)機組，本發(fā)明實施例所指空調(diào)機組可以為太陽能變頻空調(diào)的空調(diào)壓縮機等需要進行供電的部件。可選的，本發(fā)明實施例提供的空調(diào)變頻器可以為兩電平變頻器或三電平變頻器。
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本發(fā)明實施例提供的整流逆變并網(wǎng)模塊210可根據(jù)太陽能電池陣列100提供的功率與空調(diào)機組所需功率的情況，進行公用電網(wǎng)的交流電至直流電的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)整流功能，以對逆變功率模塊進行供電，也可進行太陽能電池陣列100提供的直流電至交流電的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)逆變并網(wǎng)功能，以向公用電網(wǎng)回饋電能，具體過程如下當太陽能電池陣列100提供的功率小于空調(diào)機組所需功率吋，整流逆變并網(wǎng)模塊210從外接的公用電網(wǎng)中獲取交流電，將獲取的交流電轉(zhuǎn)化為直流電后，輸送給逆變功率模塊220,補足空調(diào)機組所缺電量；當太陽能電池陣列100提供的功率大于空調(diào)機組所需功率時，整流逆變并網(wǎng)模塊210將太陽能電池陣列100提供的多余直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，輸送給公用電網(wǎng)，太陽能電池陣列100提供的多余直流電為太陽能電池陣列100提供的直流電在滿足空調(diào)機組所需功率的情況下，所剰余的直流電，具體可用公式表示為太陽能電池陣列100提供的多余直流電=太陽能電池陣列100提供的直流電-空調(diào)機組所需的直流電；當太陽能電池陣列100提供的功率等于空調(diào)機組所需功率時，整流逆變并網(wǎng)模塊210不工作；當空調(diào)機組空閑，不處于工作狀態(tài)時，整流逆變并網(wǎng)模塊210將太陽能電池陣列100提供的所有的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸送給公用電網(wǎng)。在上述情況下，本發(fā)明實施例提供的逆變功率模塊220也有對應的工作流程當太陽能電池陣列100提供的功率小于空調(diào)機組所需功率吋，逆變功率模塊220將太陽能電池陣列100提供的直流電和整流逆變并網(wǎng)模塊210提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，驅(qū)動空調(diào)機組工作；當太陽能電池陣列100提供的功率大于或等于空調(diào)機組所需功率時，將太陽能電池陣列100提供的與空調(diào)機組所需功率對應的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，驅(qū)動空調(diào)機組工作；具體的，當太陽能電池陣列100提供的功率大于空調(diào)機組所需功率時，太陽能電池陣列100提供的直流電的一部分將提供給逆變功率模塊220，另一部分將通過整流逆變并網(wǎng)模塊210輸送給公用電網(wǎng)，太陽能電池陣列100提供給逆變功率模塊220的直流電應能滿足空調(diào)機組所需的功率；當太陽能電池陣列100提供的功率等于空調(diào)機組所需功率時，太陽能電池陣列100提供的直流電將全部提供給逆變功率模塊220，以使逆變功率模塊220能夠?qū)照{(diào)機組進行驅(qū)動；當空調(diào)機組空閑，不處于工作狀態(tài)時，逆變功率模塊220將停止工作。優(yōu)選的，本發(fā)明實施例提供的整流逆變并網(wǎng)模塊210為具有整流和逆變并網(wǎng)功能的四象限變流器，也可選為具有整流和逆變并網(wǎng)功能的PWM(PulseWidth Modulation，脈沖寬度調(diào)制)整流器；逆變功率模塊220可以為DC (DirectCurrent，直流)/AC (AlternatingCurrent,交流)逆變器。需要說明的是，整流逆變并網(wǎng)模塊210的整流和逆變并網(wǎng)之間的切換可根據(jù)能量管理算法和整流控制算法進行，能量管理算法控制公用電網(wǎng)和太陽能電池陣列100的能量流向，整流控制算法控制整流逆變并網(wǎng)模塊210是處于整流狀態(tài)還是逆變并網(wǎng)狀態(tài)；以整流逆變并網(wǎng)模塊210為PWM整流器為例，PWM整流器可根據(jù)能量管理算法控制公用電網(wǎng)和太陽能電池陣列100的能量流向，根據(jù)PWM整流器控制算法確定PWM整流器是處于整流狀態(tài)還是逆變并網(wǎng)狀態(tài)。為使本發(fā)明實施例提供的整流逆變并網(wǎng)模塊210的結(jié)構(gòu)更為清楚，下面對整流逆變并網(wǎng)模塊210的具體結(jié)構(gòu)進行描述，值得注意的是，以下描述的整流逆變并網(wǎng)模塊210的具體結(jié)構(gòu)僅為可選方式，依照本發(fā)明實施例公開的整流逆變并網(wǎng)模塊210的原理，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對下述具體結(jié)構(gòu)進行等同替換或變換，該等同替換或變換所得出的整流逆變并網(wǎng)模塊的具體結(jié)構(gòu)，也應屬于本發(fā)明實施例的保護范圍。圖4為本發(fā)明實施例提供的整流逆變并網(wǎng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖4，整流逆變并網(wǎng)模塊210可以包括可實現(xiàn)AC/DC整流和DC/AC逆變并網(wǎng)的整流逆變并網(wǎng)電路2101，和控制電路2102 ；整流逆變并網(wǎng)電路2101工作在AC/DC整流狀態(tài)時，將公用電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，輸送給逆變功率模塊220 ；整流逆變并網(wǎng)電路2101工作在DC/AC逆變并網(wǎng)狀態(tài)時，將太陽能電池陣列100提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸送給公用電網(wǎng)；控制電路2102與整流逆變并網(wǎng)電路2101相連，用于在太陽能電池陣列100提供的功率小于空調(diào)機組所需功率時，控制整流逆變并網(wǎng)電路2101處于AC/DC整流工作狀態(tài)，以使整流逆變并網(wǎng)電路2101將公用電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電后，輸送給逆變功率模塊220，在太陽能電池陣列100提供的功率大于空調(diào)機組所需功率時，控制整流逆變并網(wǎng)電路2101處于DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)，以使太陽能電池陣列100提供的多余直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，輸送給公用電網(wǎng)，在空調(diào)機組空閑時，控制整流逆變并網(wǎng)電路2101處于DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)，以使太陽能電池陣列100提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，輸送給公用電網(wǎng)。具體的，控制電路2102可根據(jù)能量管理算法和整流控制算法實現(xiàn)整流逆變并網(wǎng)電路2101在AC/DC整流和DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)間的切換控制?？蛇x的，整流逆變并網(wǎng)模塊210還可以包括MPPT (Maximum PowerPointTracking,最大功率點跟蹤)電路(未圖示)，用于跟蹤控制太陽能電池陣列100的MPPT輸出，以使太陽能電池陣列100始終工作在最大功率輸出。具體的，MPPT電路可根據(jù)MPPT算法實現(xiàn)太陽能電池陣列100的MPPT輸出的跟蹤 控制；可選的，MPPT電路可控制第一直流母線300的輸出電壓在預設(shè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以保證太陽能電池陣列100的MPPT輸出。
需要說明的是，MPPT電路不一定要設(shè)置在具有圖4所示結(jié)構(gòu)的整流逆變并網(wǎng)模塊中。本發(fā)明實施例太陽能電池陣列100提供的功率具體可通過檢測第一直流母線300的直流電壓和電流，從而得到太陽能電池陣列100提供的功率；對于空調(diào)機組所需的功率則由變頻空調(diào)當前的エ況決定，本發(fā)明實施例對于太陽能電池陣列100提供的功率和空調(diào)機組所需的功率的具體檢測方式并不設(shè)限。太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)變頻器的整流逆變并網(wǎng)模塊可根據(jù)太陽能電池陣列提供的功率與空調(diào)機組所需功率的情況，進行公用電網(wǎng)的交流電至直流電的整流、和太陽能電池陣列提供的直流電至交流電的逆變并網(wǎng)的切換，使得在太陽能電池陣列提供的功率大于所述空調(diào)機組所需功率時，整流逆變并網(wǎng)模塊可將所述太陽能電池陣列提供的多余直流電轉(zhuǎn)化為交流電后輸送給公用電網(wǎng)，解決了現(xiàn)有太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)向市電電網(wǎng)回饋電能的方式存在不足的問題；同時本發(fā)明實施例提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)不采用光伏并網(wǎng)逆變器，只是在空調(diào)變頻器上進行改進，減小了太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的體積，降低了安裝維、護成本。圖5為本發(fā)明實施例ニ提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖2和圖5所示，圖5所示太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)與圖2所示系統(tǒng)相比，圖5所示系統(tǒng)還包括DC/DC變壓模塊400 ；DC/DC變壓模塊400用于將太陽能電池陣列100產(chǎn)生的直流電的電壓調(diào)節(jié)至預設(shè)范圍。DC/DC變壓模塊400主要對太陽能電池陣列100產(chǎn)生的低壓直流進行升壓處理，使得輸送入變頻器200的電壓能達到預設(shè)范圍?？蛇x的，DC/DC變壓模塊400還可以設(shè)置MPPT電路，通過MPPT算法實現(xiàn)太陽能電池陣列100的MPPT輸出的跟蹤控制?？蛇x的，DC/DC變壓模塊400可通過對太陽能電池陣列100產(chǎn)生的直流電的電壓調(diào)節(jié)、使得太陽能電池陣列100的輸出功率最大化，實現(xiàn)太陽能電池陣列100的MPPT輸出?？蛇x的，DC/DC變壓模塊 400 可以由 IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor,絕緣柵雙極型晶體管)、MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,金屬-氧化層 _ 半導體-場效晶體管)、IGCT (IntergratedGate Commutated Thyristors,集成門極換流晶閘管)、晶閘管等功率半導體器件來實現(xiàn)直流變壓功能?？蛇x的，DC/DC變壓模塊400可以設(shè)置在太陽能電池陣列100與空調(diào)變頻器200之間?？蛇x的，本發(fā)明實施例ニ所示整流逆變并網(wǎng)模塊210的具體結(jié)構(gòu)可如圖4所示；可選的，整流逆變并網(wǎng)模塊210可設(shè)置有MPPT電路。圖6為本發(fā)明實施例三提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖5和圖
6所示，圖6所示系統(tǒng)與圖5所示系統(tǒng)相比，圖6所示系統(tǒng)還包括光伏匯流模塊500。太陽能電池陣列100產(chǎn)生的直流電在光伏匯流模塊500內(nèi)匯流后，經(jīng)DC/DC變壓模塊400調(diào)節(jié)后，通過第一直流母線300輸送入空調(diào)變頻器200。本發(fā)明實施例三適用于大規(guī)模的需要進行光伏匯流的太陽能電池陣列?？蛇x的，光伏匯流模塊500可以為光伏匯流箱，光伏匯流模塊500可以設(shè)置在太陽能電池陣列100與DC/DC變壓模塊400之間?？蛇x的，本發(fā)明實施例三所示整流逆變并網(wǎng)模塊210的具體結(jié)構(gòu)可如圖4所示；可選的，整流逆變并網(wǎng)模塊210可設(shè)置有MPPT電路。圖7為本發(fā)明實施例四提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖5和圖
7所示，圖7所示系統(tǒng)與圖5所示系統(tǒng)相比，圖7所述系統(tǒng)還包括配電單元600。太陽能電池陣列100產(chǎn)生的直流電在配電單元600內(nèi)配電后，經(jīng)DC/DC變壓模塊400調(diào)節(jié)后，通過第一直流母線300輸送入空調(diào)變頻器200?？蛇x的，配電單元600設(shè)置于太陽能電池陣列100和DC/DC變壓模塊400之間?？蛇x的，本發(fā)明實施例四所示整流逆變并網(wǎng)模塊210的具體結(jié)構(gòu)可如圖4所示；可 選的，整流逆變并網(wǎng)模塊210可設(shè)置有MPPT電路。圖8為本發(fā)明實施例五提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖6和圖8所示，圖6所示系統(tǒng)與圖8所示系統(tǒng)相比，圖8所述系統(tǒng)還包括配電單元600。光伏匯流模塊500匯流后的直流電在配電單元600內(nèi)配電后，經(jīng)DC/DC變壓模塊400調(diào)節(jié)后，通過第一直流母線300輸送入空調(diào)變頻器200?？蛇x的，配電單元600設(shè)置于光伏匯流模塊500和DC/DC變壓模塊400之間?？蛇x的，本發(fā)明實施例五所示整流逆變并網(wǎng)模塊210的具體結(jié)構(gòu)可如圖4所示；可選的，整流逆變并網(wǎng)模塊210可設(shè)置有MPPT電路。圖9為本發(fā)明實施例六提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖2和圖9所示，圖9所示系統(tǒng)與圖2所示系統(tǒng)相比，還包括光伏匯流模塊500。太陽能電池陣列100產(chǎn)生的直流電在光伏匯流模塊500內(nèi)匯流后，通過第一直流母線300輸送入空調(diào)變頻器200?？蛇x的，光伏匯流模塊500可以為光伏匯流箱，光伏匯流模塊500可以設(shè)置在太陽能電池陣列100與空調(diào)變頻器200之間?？蛇x的，本發(fā)明實施例六所示整流逆變并網(wǎng)模塊210的具體結(jié)構(gòu)可如圖4所示；可選的，整流逆變并網(wǎng)模塊210可設(shè)置有MPPT電路。圖10為本發(fā)明實施例七提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖2和圖10所示，圖10所示系統(tǒng)與圖2所示系統(tǒng)相比,還包括配電單元600。太陽能電池陣列100產(chǎn)生的直流電在配電單元600內(nèi)配電后，通過第一直流母線300輸送入空調(diào)變頻器200。可選的，配電單元600可以設(shè)置在太陽能電池陣列100與空調(diào)變頻器200之間?？蛇x的，本發(fā)明實施例七所示整流逆變并網(wǎng)模塊210的具體結(jié)構(gòu)可如圖4所示；可選的，整流逆變并網(wǎng)模塊210可設(shè)置有MPPT電路。圖11為本發(fā)明實施例八提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖9和圖11所示，圖11所示系統(tǒng)與圖9所示系統(tǒng)相比,還包括配電單元600。光伏匯流模塊500匯流后的直流電在配電單元600內(nèi)配電后，通過第一直流母線300輸送入空調(diào)變頻器200?？蛇x的，配電單元600可以設(shè)置在光伏匯流模塊500與空調(diào)變頻器200之間?？蛇x的，本發(fā)明實施例八所示整流逆變并網(wǎng)模塊210的具體結(jié)構(gòu)可如圖4所示；可選的，整流逆變并網(wǎng)模塊210可設(shè)置有MPPT電路。
對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽能電池陣列，空調(diào)變頻器和第一直流母線，所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器； 所述空調(diào)變頻器包括整流逆變并網(wǎng)模塊，逆變功率模塊和第二直流母線，所述整流逆變并網(wǎng)模塊和所述逆變功率模塊通過所述第二直流母線連接，所述第一直流母線和所述第二直流母線并聯(lián)相接； 其中，所述整流逆變并網(wǎng)模塊，用于在所述太陽能電池陣列提供的功率小于空調(diào)機組所需功率時，將公用電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電后，輸送給所述逆變功率模塊，在所述太陽能電池陣列提供的功率大于所述空調(diào)機組所需功率時，將所述太陽能電池陣列提供的多余直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，輸送給公用電網(wǎng)，在所述空調(diào)機組空閑時，將所述太陽能電池陣列提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，輸送給公用電網(wǎng)； 所述逆變功率模塊，用于在所述太陽能電池陣列提供的功率小于所述空調(diào)機組所需功率時，將所述太陽能電池陣列提供的直流電和所述整流逆變并網(wǎng)模塊提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，驅(qū)動所述空調(diào)機組工作，在所述太陽能電池陣列提供的功率大于或等于所述空調(diào)機組所需功率時，將所述太陽能電池陣列提供的與所述空調(diào)機組所需功率對應的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，驅(qū)動所述空調(diào)機組工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述整流逆變并網(wǎng)模塊包括整流逆變并網(wǎng)電路和控制電路； 所述整流逆變并網(wǎng)電路的工作狀態(tài)包括AC/DC整流工作狀態(tài)和DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)，所述整流逆變并網(wǎng)電路處于AC/DC整流工作狀態(tài)時，將公用電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，輸送給所述逆變功率模塊，所述整流逆變并網(wǎng)電路處于DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)時，將所述太陽能電池陣列提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸送給公用電網(wǎng)； 所述控制電路與所述整流逆變并網(wǎng)電路相連，用于在所述太陽能電池陣列提供的功率小于所述空調(diào)機組所需功率時，控制所述整流逆變并網(wǎng)電路處于AC/DC整流工作狀態(tài)，在所述太陽能電池陣列提供的功率大于所述空調(diào)機組所需功率時，控制所述整流逆變并網(wǎng)電路處于DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)，以使所述整流逆變并網(wǎng)電路將所述太陽能電池陣列提供的多余直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸送給公用電網(wǎng)，在所述空調(diào)機組空閑時，控制所述整流逆變并網(wǎng)電路處于DC/AC逆變并網(wǎng)工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述整流逆變并網(wǎng)模塊還包括最大功率點跟蹤MPPT電路； 所述MPPT電路，用于跟蹤控制所述太陽能電池陣列的MPPT輸出，以使所述太陽能電池陣列始終工作在最大功率輸出的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項所述的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括DC/DC變壓模塊； 所述DC/DC變壓模塊，用于將所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電的電壓調(diào)節(jié)至預設(shè)范圍； 所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電經(jīng)過所述DC/DC變壓模塊調(diào)節(jié)后，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器； 所述DC/DC變壓模塊還包括MPPT電路，用于跟蹤控制所述太陽能電池陣列的MPPT輸出，以使所述太陽能電池陣列始終工作在最大功率輸出的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括光伏匯流模塊； 所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電在所述光伏匯流模塊內(nèi)匯流后，經(jīng)所述DC/DC變壓模塊調(diào)節(jié)，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括配電單元； 所述光伏匯流模塊匯流后的直流電在所述配電單元內(nèi)配電后，經(jīng)所述DC/DC變壓模塊調(diào)節(jié)，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括配電單元； 所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電在所述配電單元內(nèi)配電后，經(jīng)所述DC/DC變壓模塊調(diào)節(jié)，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項所述的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括光伏匯流模塊；所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電在所述光伏匯流模塊內(nèi)匯流后，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括配電單元；所述光伏匯流模塊匯流后的直流電在所述配電單元內(nèi)配電后，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項所述的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括配電單元；所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電在所述配電單元內(nèi)配電后，通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能電池陣列，空調(diào)變頻器和第一直流母線，所述太陽能電池陣列產(chǎn)生的直流電通過所述第一直流母線輸送入所述空調(diào)變頻器，所述空調(diào)變頻器包括整流逆變并網(wǎng)模塊，逆變功率模塊和第二直流母線，所述整流逆變并網(wǎng)模塊和所述逆變功率模塊通過所述第二直流母線連接，所述第一直流母線和所述第二直流母線并聯(lián)相接。所述整流逆變并網(wǎng)模塊可根據(jù)太陽能電池陣列提供的功率、和空調(diào)機組所需功率進行整流和逆變并網(wǎng)的切換，本發(fā)明提供的太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有系統(tǒng)向市電電網(wǎng)回饋電能存在不足的問題，同時減小了太陽能變頻空調(diào)系統(tǒng)的體積，降低了安裝維護成本。
文檔編號H02N6/00GK102705944SQ20121021840
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者馮江華, 劉可安, 劉海濤, 吳小云, 尚敬, 李建泉 申請人:南車株洲電力機車研究所有限公司