[發明專利]光伏空調系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201510580046.X
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN105135569A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 李海寧;鐘小普;苗家將
• 申請（專利權）人: 廣州華凌制冷設備有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明屬于電器制造技術領域，尤其涉及一種光伏空調系統，和該光伏空調系統的控制方法。

背景技術

目前，空調在為人類營造舒適的室內環境的同時耗費了大量電能，成為占生活用電的一大比例。據不完全統計，2013年，空調用電量為我國全年居民生活用電的3/5。提高現有空調技術的COP(能效比)以及開發新能源成為減少空調器對電能的巨大需求的不二路徑，也是推動我國節能減排，能源結構轉型的重要措施。

目前，光伏空調有兩種供電方式，第一種供電方式是，當室外光照充足時通過光伏發電裝置為光伏空調提供電能，多余的電能向蓄電池充電，第二種供電方式是，當室外光照不足時，通過光伏并網發電系統和市電協同為空調供電。其中，上述在第一種供電方式中需要增添光伏逆變裝置、蓄電池和調控器，增加了系統成本；而在第二種供電方式中需要增加電網側整流裝置。但是，兩種供電方式為了保證光伏空調正常運行以及光伏發電系統離并網，沒有最大限度地利用太陽能。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明需要提出一種光伏空調系統，該系統可以提高太陽能的利用率，提高光電轉換率。

本發明還提出該光伏空調系統的控制方法。

為了解決上述問題，本發明一方面提出一種光伏空調系統，該光伏空調系統包括：空調負載、光伏電池陣列和儲能裝置；DC/DC轉換器，所述DC/DC轉換器用于將所述光伏電池陣列輸出的直流電轉換為所述空調負載工作所需的直流電；最大功率點追蹤裝置，所述最大功率點追蹤裝置根據當前控制周期內所述光伏電池陣列輸出的光伏電壓U_pv(k)和光伏電流I_pv(k)計算當前控制周期輸出功率P_pv(k)，并根據上一控制周期的光伏電壓U_pv(k-1)和光伏電流I_pv(k-1)獲得上一控制周期的輸出功率P_pv(k-1)，以及根據P_pv(k)、P_pv(k-1)、U_pv(k)和U_pv(k-1)擾動下一控制周期的參考電流以調節所述DC/DC轉換器的輸出功率，以使所述光伏電池陣列工作在最大功率點；控制裝置，所述控制裝置根據所述DC/DC轉換器的輸出功率控制所述儲能裝置的充放電以及對所述空調負載的供電進行控制。

根據本發明的光伏空調系統，最大功率點追蹤裝置通過不斷擾動一個控制周期內的參考電流來搜尋最大功率點，最大功率點參考電流和DC/DC轉換器的輸出電流實現聯動，可以實現快速的系統穩定以及使得太陽能電池陣列以最大功率輸出，提高光電轉換效率。

進一步地，所述最大功率點追蹤裝置包括PPT控制器和第一PWM裝置，其中，所述MPPT控制器用于進行以下處理：在滿足P_pv(k)〉P_pv(k-1)時，進一步判斷是否滿足U_pv(k)〉U_pv(k-1)，如果滿足，則輸出減小參考電流信號以通過所述第一PWM裝置調節占空比以減小所述DC/DC轉換器的輸出功率，如果不滿足，則輸出增大參考電流信號以通過所述第一PWM裝置調節占空比以增大所述DC/DC轉換器的輸出功率。

所述MPPT控制器還用于進行以下處理：在不滿足P_pv(k)〉P_pv(k-1)時，判斷是否滿足P_pv(k)〈P_pv(k-1)，如果滿足P_pv(k)〈P_pv(k-1)，進一步判斷是否滿足U_pv(k)〉U_pv(k-1)，如果滿足，則輸出增大參考電流信號以通過所述第一PWM裝置調節占空比以增大所述DC/DC轉換器的輸出功率，如果不滿足，則輸出減小參考電流信號以通過所述第一PWM裝置調節占空比以減小所述DC/DC轉換器的輸出功率。

所述MPPT控制器還用于進行以下處理：在不滿足P_pv(k)〉P_pv(k-1)且不滿足P_pv(k)〈P_pv(k-1)時，進一步判斷是否滿足U_pv(k)＝U_pv(k-1)，如果滿足U_pv(k)＝U_pv(k-1)，則維持當前所述參考電流。