CN102480167A - 空调器及其供电系统 - Google Patents

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CN102480167A CN2010105683162A CN201010568316A CN102480167A CN 102480167 A CN102480167 A CN 102480167A CN 2010105683162 A CN2010105683162 A CN 2010105683162A CN 201010568316 A CN201010568316 A CN 201010568316A CN 102480167 A CN102480167 A CN 102480167A
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张有林
米雪涛
郭清风
万利华
黄曌
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Zhuhai Gree Energy Saving Environmental Protection Refrigeration Technology Research Center Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种空调器及其供电系统,该空调器的供电系统包括:太阳能电池和/或蓄电池;以及市电供电单元,其中,在太阳能电池和/或蓄电池的功率大于空调器的功率时,由太阳能电池和/或蓄电池向空调器进行供电,在太阳能电池和/或蓄电池的功率小于空调器的功率时,由太阳能电池和/或蓄电池以及市电供电单元共同向空调器供电。该空调器的供电系统还包括由并网逆变器、滤波器、电网同步检测模块等组成的并网发电单元,在空调器停止运行的情况下,由太阳能电池发出的电能通过并网发电单元存入公共电网。通过本发明,能够使得太阳能空调的结构更简单、成本更低。

Description

空调器及其供电系统
技术领域
[0001] 本发明涉及空调领域,具体而言,涉及一种空调器及其供电系统。 背景技术
[0002] 太阳能空调是将太阳能加以利用,将其转化为电能或者热能的一种空调,但是,在现有技术中,太阳能空调的技术主要是在大型建筑的中央空调和集中供热方面,涉及家用空调的相对较少。
[0003] 由于空调停转时供电系统电能浪费的设计比较复杂,因此如何使太阳能空调真正的家庭化,小型化,并且节能减排,价格适当,是目前太阳能空调产业化中迫切需要解决的问题。
[0004] 针对相关技术中太阳能空调的设计比较复杂且成本比较高的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
[0005] 针对相关技术中太阳能空调的设计比较复杂且成本比较高的问题而提出本发明, 为此,本发明的主要目的在于提供一种空调器及其供电系统,以解决上述问题。
[0006] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种空调器的供电系统。根据本发明的空调器的供电系统包括:太阳能电池和/或蓄电池;以及市电供电单元,其中,在所述太阳能电池和/或所述蓄电池的功率大于所述空调器的功率时,由所述太阳能电池和 /或所述蓄电池向空调器进行供电,在所述太阳能电池和/或所述蓄电池的功率小于所述空调器的功率时,由所述太阳能电池和/或所述蓄电池以及所述市电供电单元共同向所述空调器供电。
[0007] 进一步地,该空调器的供电系统还包括:由并网逆变器、滤波器、电网同步检测模块等组成的并网发电单元,在空调器停止运行的情况下,太阳能电池发出的电能通过并网发电单元存入公共电网。解决了相关技术中太阳能得不到充分利用的问题,进而达到了使得太阳能空调结构简单、成本较低的技术效果。
[0008] 进一步地,该空调器的供电系统还包括:第一升压电路,与太阳能电池和/或蓄电池相连接;第二升压电路,与市电供电单元相连接,以及控制单元,与第一升压电路和第二升压电路相连接,其中,在太阳能电池和/或蓄电池的功率大于空调器的功率时,控制单元控制第一升压电路的输出电压大于第二升压电路的输出电压;在太阳能电池和/或蓄电池的功率小于空调器的功率时,控制单元控制第一升压电路的输出电压等于第二升压电路的输出电压。
[0009] 进一步地,该空调器的供电系统还包括:第一开关,固定触点连接于第一升压电路,第一活动触点连接于太阳能电池,第二活动触点悬空,第三活动点连接于蓄电池。
[0010] 进一步地,该空调器的供电系统还包括:机侧逆变器,连接于压缩机;第二开关, 固定触点连接于直流侧母线电容正极,第一活动触点连接于并网逆变器,第二活动触点连
4接于机侧逆变器;滤波器,连接于并网逆变器和公共电网之间。
[0011] 进一步地,该空调器的供电系统还包括:还包括:并网逆变器,连接于所述第二开关的第一活动触点;滤波器,连接于所述并网逆变器和所述公共电网之间。
[0012] 进一步地,该空调器的供电系统还包括:电网同步检测模块,连接于公共电网和并网逆变器之间,用于监测电网电压,并控制并网电流。
[0013] 进一步地,该空调器的供电系统还包括:在太阳能电池和/或蓄电池以及市电供电单元共同向空调器供电时,太阳能电池和/或蓄电池以最大功率运行。
[0014] 进一步地,该空调器的供电系统包括太阳能电池和蓄电池,还包括:电控制电路, 其中,太阳能电池还用于通过充电控制电路向蓄电池充电。
[0015] 进一步地,充电控制电路包括:第一晶体管,集电极连接于太阳能电池的正极•’第一电感,第一端连接于第一晶体管的发射极,第二端连接于蓄电池的正极;第一二极管,阴极连接于第一晶体管的发射极,即第一电感之间的第一端点,阳极连接于太阳能电池的负极和蓄电池的负极;第一电容,正极连接于蓄电池的正极,负极连接于太阳能电池的负极和蓄电池的负极。
[0016] 进一步地,充电控制电路包括:第一电感,第一端连接于太阳能电池的正极;第二电感,第一端连接于蓄电池的负极;第一电容,正极连接于第一电感的第二端,负极连接于第二电感的第二端;第一晶体管,集电极连接于第一电容的正极,发射极连接于太阳能电池的负极和蓄电池的正极;第一二极管,阳极连接于第一电容的负极,负极连接于太阳能电池的负极和蓄电池的正极。
[0017] 为了实现上述目的,根据本发明的另一方面,提供了一种空调器。该空调器包括上述的空调器的供电系统。
[0018] 通过本发明,采用上述结构的空调器及其供电系统,解决了相关技术中太阳能空调的设计比较复杂且成本比较高的问题,进而达到了使得太阳能空调的结构简单、成本比较低的效果。
附图说明
[0019] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020] 图1是根据本发明实施例的空调器的供电系统的电路图;
[0021] 图加是根据本发明实施例的一种充电控制电路的示意图;
[0022] 图2b是根据本发明实施例的另一种充电控制电路的示意图;
[0023] 图3a是根据本发明实施例的机侧逆变器的电路拓扑结构图;
[0024] 图北是根据本发明实施例的网侧逆变器的电路拓扑结构图;
[0025] 图4是根据本发明实施例的太阳能电池输出功率控制系统框图;
[0026] 图5是根据本发明实施例的单周期功率因数校正控制系统框图;
[0027] 图6是根据本发明实施例的太阳能电池最大功率控制器的流程图;
[0028] 图7是根据本发明实施例的并网电路结构图;以及
[0029] 图8为电压、电流双闭环控制所构成的电压同步检测电路结构图。具体实施方式
[0030] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0031] 图1是根据本发明实施例的空调器的供电系统的电路图。如图1所示,空调器的供电系统,包括太阳能电池和/或蓄电池;以及市电供电单元,其中,在太阳能电池和/或蓄电池的功率大于空调器的功率时,由太阳能电池和/或蓄电池向空调器进行供电,在太阳能电池和/或蓄电池的功率小于空调器的功率时,由太阳能电池和/或蓄电池以及市电供电单元共同向空调器供电。该空调的供电系统还包括由并网逆变器、滤波器、电网同步检测模块等组成的并网发电单元,在空调停止运行的情况下,由太阳能电池发出的电能通过并网发电单元存入公共电网,达到了充分利用太阳能的目的。
[0032] 优选地,该空调器的供电系统,还包括:第一升压电路(Boostl),与太阳能电池和 /或蓄电池相连接;第二升压电路(Boost2),与市电供电单元相连接,以及,控制单元,与第一升压电路和第二升压电路相连接。由于太阳能电池输出电压ν或蓄电池输出电压V’均远低于母线侧电压vd。,需要B00ST1升压电路进行升压。通过控制B00ST1与B00ST2电路中的开关管来实现太阳能或者蓄电池与市电的混合供电。其中,在太阳能电池和/或蓄电池的功率大于空调器的功率时,控制单元控制第一升压电路的输出电压大于第二升压电路的输出电压;在太阳能电池和/或蓄电池的功率小于空调器的功率时,控制单元控制第一升压电路的输出电压等于第二升压电路的输出电压。。
[0033] 该空调器的供电系统还可以包括:第一开关B,固定触点连接于所述第一升压电路,第一活动触点连接于所述太阳能电池,第二活动触点悬空,第三活动点连接于所述蓄电池。
[0034] 在供电系统同时包括太阳能电池和蓄电池时,该供电系统还可以包括:充电控制电路,其中,太阳能电池还用于通过充电控制电路向蓄电池充电。该供电系统还可以包括: 直流侧母线电容,为空调供电电路和并网发电单元所共用。
[0035] 该空调器的供电系统还可以包括:并网逆变器以及滤波器;其中,在控制单元检测到空调器停止运行的情况下,太阳能电池发出的电能通过并网逆变器存入公共电网;滤波器滤除逆变后输出电压和电流的高频谐波分量。
[0036] 该空调器的供电系统还可以包括:第二开关A,固定触点连接于所述直流侧母线电容正极,第一活动触点连接于所述并网逆变器,第二活动触点连接于所述机侧逆变器。
[0037] 该空调器的供电系统还可以包括:电网同步检测模块,连接于公共电网和并网逆变器之间,用于监测电网电压,并控制并网电流。
[0038] 优选地,在太阳能电池和/或蓄电池以及市电供电单元共同向空调器供电时,太阳能电池和/或蓄电池以最大功率运行。
[0039] 本发明实施例还提供了一种可并网的空调用混合供电驱动系统,具有自动运行双向切换的功能,当空调器工作时,采用太阳能电池、蓄电池和市电混合供电的方案为空调器供电;当空调器停止运行时,太阳能电池发出的直流电能通过并网逆变器馈入公共电网,避免在空调器停转情况下的能量浪费。具体实现方式如下:
[0040] (1)空调器工作时,切换开关A置于S4,太阳能电池可将光能转换为电能向空调供电,或者通过充电控制电路向蓄电池存储电能,再通过蓄电池向空调器供电。当开关B置于Sl时,由太阳能电池阵列通过B00ST1升压电路供电给空调;当开关B置于S2时,由太阳能电池阵列通过充电电路给蓄电池储存电能;当开关B置于S3时,由蓄电池通过B00ST1升压电路供电给空调。
[0041] 为了最大限度的利用太阳能电池以及蓄电池储能装置,采用的控制方式为:当空调器的功率大于太阳能电池或者蓄电池的输出最大功率时,太阳能电池或者蓄电池和市电同时给空调器供电,此时太阳能电池或者蓄电池以最大功率运行;当空调器功率小于太阳能电池或者蓄电池输出最大功率时,此时太阳能电池或者蓄电池单独给空调器供电。
[0042] 由于市电经整流和有源功率因数校正后的母线电压远高于太阳能电池或者蓄电池的输出电压,因此需要采用BOOST电路将太阳能电池与蓄电池输出电压抬高。系统通过双BOOST电路对直流母线电压进行控制来实现,其中B00ST1控制太阳能电池或者蓄电池输出电压,B00ST2控制市电经整流器的输出电压(可参见发明名称为“单周期功率因数校正方法”,申请号为200810219009. 6的发明专利)。当空调器功率大于太阳能电池或者蓄电池输出最大功率时,通过最大功率控制实时调节B00ST1输出电压等于B00ST2输出电压,实现太阳能电池或者蓄电池和市电同时供电;当空调器功率小于太阳能电池或者蓄电池输出最大功率时,控制B00ST1输出电压大于B00ST2输出电压,由于B00ST2电路中二极管的单向导电性,使得太阳能电池或者蓄电池单独给空调器供电。
[0043] (2)当空调器停止工作,切换开关A置于S5,太阳能供电系统通过滤波器与公共电网相连接,成为并网光伏发电系统工作状态,太阳能电池发出的直流电通过并网逆变器后经过滤波并入电网,从而充分利用太阳能,避免了空调器不工作时的能量浪费。
[0044] 为了保证并网输出的正弦波电流与电网电压同频同相,加入电网同步检测模块。 电网同步检测由电流和电压双闭环控制组成,通过实时监测电网电压的幅值、频率和相位, 控制并网电流。电压控制外环引入电容电压反馈,稳定直流母线电压,输出正弦指令幅值送入电流控制内环;电流内环包括前馈调节和电压锁相调节两部分,消除电网电压扰动的影响,并使并网电流单位功率因数运行,内环输出与电网锁相的正弦调制波,通过SVPWM控制调制出网侧逆变器的PWM脉冲。
[0045] 并网发电的工作状态下,切换开关B始终置于Si,蓄电池及其充电控制电路不参与供电;另因供电系统中功率流动的单向性,电网功率小于太阳能电池最大功率,控制 B00ST1输出电压大于B00ST2输出电压,由于B00ST2电路中二极管的单向导电性,使得太阳能电池单独给电网供电。
[0046] 下面结合附图进一步地具体说明本发明的实现原理。
[0047] 如图1所示,本发明主要由空调供电电路和并网发电单元组成,当空调器工作时, 切换开关A置于S4,系统采用太阳能、蓄电池和市电为空调器进行混合供电;当空调器不工作时,切换开关A置于S5,系统切换为并网发电状态。Boost2升压电路的单周期功率因数校正母线侧给定电压Vdc/为350伏,太阳能电池的最大输出功率为200瓦,为描述方便设定蓄电池的最大输出功率也为200瓦。
[0048] 1)空调器工作时,若空调的功率大于200瓦,切换开关B置于Si,S2,S3时供电系统分别处于太阳能电池和市电共同供电、市电单独供电、蓄电池与市电共同供电的工作状态。
[0049] ①检测蓄电池荷电状态(SOC)较高,并且外界太阳能提供的功率充足时,开关置于Sl位置:B00ST1升压电路太阳能电池母线侧给定电压Vdcf为350伏,经比例积分控制器PI输出为iu*。太阳能电池的输出电压ν和输出电流i经最大功率控制器输出为i/。给定产生器选取太阳能电池输出电流给定,即Γ= i/,给定电流Γ与太阳能电池输出电流i 经比例积分控制器PI产生电压占空比dutyl,再经P丽产生器得到Boostl中开关管1的控制信号PWMl。此刻电容两端的电压vdc为350伏左右,B00ST1与B00ST2升压电路同时工作,即市电与太阳能电池同时供电。
[0050] ②检测蓄电池荷电状态(SOC)较低时,开关置于S2位置:太阳能电池通过充电电路向蓄电池存储电能,太阳能电池、蓄电池均与B00ST1升压电路断开;AC交流电源经过整流桥驱动B00ST2升压电路工作,此时由市电单独向空调器供电。
[0051] ③检测蓄电池荷电状态(SOC)较高,并且外界太阳能提供的功率不充足时,开关置于S3位置=Boostl升压电路与太阳能电池断开,由蓄电池驱动其工作。给定电流Γ与蓄电池的放电电流i’经比例积分控制器PI产生电压占空比dutyl,再经PWM产生器得到 Boostl中开关管1的控制信号P丽1。B00ST1与B00ST2升压电路同时工作,即市电与蓄电池同时向空调器供电。
[0052] 若空调的功率小于200瓦,切换开关B仅置于Sl或S3,供电系统分别处于太阳能电池单独供电或蓄电池单独供电的工作状态。
[0053] ①外界太阳能提供的功率充足时,开关置于Sl位置:B00ST1升压电路母线侧给定电压vdcf为360伏,经比例积分控制器PI输出为iu*。太阳能电池的输出电压ν和输出电流i经最大功率控制器输出为ip*。给定产生器选取比例积分控制器PI输出电流给定, 即广=ήΛ给定电流Γ与太阳能电池输出电流i经比例积分控制器PI产生电压占空比 dutyl,再经PWM产生器得到B00ST1中开关管1的控制信号PWM1。此刻电容两端的电压vdc 为360伏左右,由于B00ST2升压电路的功率因数校正母线侧给定电压vdC2*为350伏,低于直流母线侧反馈电压360伏,由于二极管2的单相导电性,使得Boost2升压电路停止工作, 只有Boostl升压电路工作,即只有太阳能电池单独供电。
[0054] ②外界太阳能提供的功率不充足时,开关置于S3位置=Boostl升压电路与太阳能电池断开,由蓄电池驱动其工作。给定电流Γ与蓄电池的放电电流i’经比例积分控制器 PI产生电压占空比dutyl,再经PWM产生器得到Boostl中开关管1的控制信号PWMl。由于 Boost2升压电路的功率因数校正母线侧给定电压Vdc/为350伏,低于直流母线侧反馈电压 360伏,由于二极管2的单相导电性,使得Boost2停止工作,只有Boostl升压电路工作,即只有蓄电池单独供电。
[0055] 2)空调器不工作时,切换开关B始终置于Si,蓄电池及其充电控制电路不参与供电;另因供电系统中功率流动的单向性,电网功率小于太阳能电池最大功率,控制B00ST1 输出电压大于B00ST2输出电压,由于B00ST2电路中二极管的单向导电性,使得太阳能电池单独给电网供电。
[0056] 图加是根据本发明实施例的一种充电控制电路的示意图;图2b是根据本发明实施例的另一种充电控制电路的示意图;图加电路结构相对简单,图2b电路具备更优良的充电性能。充电控制电路的作用主要是防止蓄电池的过充与过放,延长使用寿命。具体工作过程为:开关B置于S2时,太阳能电池对蓄电池充电,当蓄电池电压达到过充点保护值Vec时, 光伏阵列与蓄电池之间的充电回路自动断开,停止充电,蓄电池由于自身内阻,电压随之下
8降;当电压降到再充点保护值Vz。时,光伏阵列与蓄电池之间的充电回路又自动连接,再次对蓄电池进行充电。
[0057] 如图加所示,该充电控制电路包括:第一晶体管,集电极连接于太阳能电池的正极;第一电感,第一端连接于第一晶体管的发射极,第二端连接于蓄电池的正极;第一二极管,阴极连接于第一晶体管的发射极,第二端连接于太阳能电池的负极,即蓄电池的负极; 以及,第一电容,正极连接于蓄电池的正极,,负极连接于太阳能电池的负极,即蓄电池的负极。
[0058] 如图2b所示,该充电控制电路包括:第一电感,第一端连接于太阳能电池的正极; 第二电感,第一端连接于蓄电池的负极;第一电容,正极连接于第一电感的第二端,负极连接于第二电感的第二端;第一晶体管,集电极连接于第一电容的正极,发射极连接于太阳能电池的负极,即蓄电池的正极;以及,第一二极管,阳极连接于第一电容的负极,阴极连接于太阳能电池的负极,即蓄电池的正极。
[0059] 图3a是根据本发明实施例的机侧逆变器的电路拓扑结构图;图3b是根据本发明实施例的网侧逆变器的电路拓扑结构图。
[0060] 机侧逆变器通过输入的六路PWM功率开关管驱动信号,将直流侧母线电压逆变, 输出三相电压为空调器供电;并网环节暂时仅考虑单相,网侧逆变器通过四路PWM脉冲信号驱动,输出单相交流电压。
[0061] 图4是根据本发明实施例的太阳能电池输出功率控制系统框图。
[0062] 如图4所示,太阳能电池输出功率控制系统的输入为:太阳能电池母线侧给定电压Vdc/、直流母线侧反馈电压vdc、太阳能电池输出电压V、太阳能输出电流i ;系统输出 PWMl信号给Boostl升压电路的开关管1。其流程为:太阳能电池母线侧给定电压vdcf与反馈电压vdc经比例积分控制器PI输出给定电流iu* ;太阳能电池输出电压ν和太阳能输出电流i经最大功率控制器输出给定电流ip* ;给定产生器根据空调功率与太阳能电池最大功率比较后输出给定电流Γ ;给定电流Γ与太阳能电池输出电流i经比例积分控制器PI 输出开关管1的占空比dutyl,占空比dutyl经过PWM产生器输出PWMl信号给开关管1。
[0063] 图5是根据本发明实施例的功率因数校正控制系统框图。
[0064] 如图5所示,功率因数校正控制系统的输入为:单周期功率因数校正母线侧给定电压vd。/、直流母线侧反馈电压vd。、直流母线侧反馈电流id。;系统输出PWM2信号给Boost2 升压电路的开关管2。其流程为:单周期功率因数校正母线侧给定电压Vdc/与反馈电压vd。 经电压调节器输出调制电压um,调制电压um经离散积分产生u2,反馈电流idc与等效检测电阻Rs乘积产生的Ul,Ul与U2做比较输出开关管2的占空比duty2,占空比duty2经过PWM 产生器输出PWM2信号给开关管2。
[0065] 图6是根据本发明实施例的太阳能电池最大功率控制器的流程图。
[0066] 其中p(k)为第k个采样周期太阳能电池的功率,v(k)为第k个采样周期太阳能电池的电压,i(k)为第k个采样周期太阳能电池的电流,p(k-l)为第k-1个采样周期太阳能电池的功率,v(k-l)为第k-1个采样周期太阳能电池的电压,sign(k)为第k个采样周期的符号(表示为1或者_l),ip*(k)表示第k个采样周期最大功率控制器输出的给定电流, ΔΓ表示最大功率控制器输出给定电流的累加步长。
[0067] 其流程为:首先根据公式计算第k个采样周期太阳能电池的功率ρ (k),然后与第k-1个采样周期太阳能电池功率ρ (k-1)做比较:
[0068] 1)如果p(k) > ρ (k-1),即功率在上升,同时如果ν (k) > ν (k-1),即电压在上升, 则sign(k) = -1 ;接着按公式ip*(k) = ip*(k)+Sign(k广八广计算第!^个采样周期最大功率控制器输出的给定电流;最后保存第k个采样周期太阳能电池的电压及功率。
[0069] 2)如果p(k) > ρ (k-1),即功率在上升,同时如果ν (k)彡ν (k-1),即电压在下降, 则sign (k) = 1 ;接着按公式ip*(k) = ip*(k)+Sign(k广八广计算第!^个采样周期最大功率控制器输出的给定电流;最后保存第k个采样周期太阳能电池的电压及功率。
[0070] 3)如果p(k) < ρ (k-1),即功率在下降,同时如果ν (k) > ν (k-1),即电压在上升, 则sign (k) = 1 ;接着按公式ip*(k) = ip*(k)+Sign(k广八广计算第!^个采样周期最大功率控制器输出的给定电流;最后保存第k个采样周期太阳能电池的电压及功率。
[0071] 4)如果p(k) < ρ (k-1),即功率在下降,同时如果ν (k)彡ν (k-1),即电压在下降, 则sign(k) = -1 ;接着按公式ip*(k) = ip*(k)+Sign(k广八广计算第!^个采样周期最大功率控制器输出的给定电流;最后保存第k个采样周期太阳能电池的电压及功率。
[0072] 5)如果p(k) =p(k_l),即功率不变,则保存第k个采样周期太阳能电池的电压及功率。
[0073] 图7是根据本发明实施例的并网电路结构图。
[0074] 如图7所示,空调器停转时启用并网电路。逆变器的主电路结构按照输出的绝缘形式可以分为:工频变压器绝缘,高频变压器绝缘,无变压器无绝缘方式三种。本发明中为了进一步降低成本,提高效率,采用无变压器方式。光伏电池阵列发出的直流电通过并网逆变器逆变,以及滤波电路滤除高次谐波分量之后,直接馈入公共电网,不需要变压器隔离。 电网同步检测单元对电网进行实时监测,保证输出交流电流与电网电压同频同相,避免谐波污染。
[0075] 如图7所示,网侧逆变器与母线电容相连接,将太阳能电池送出的直流电逆变为交流,经过LCL滤波电路滤除并网电流中的高次谐波,送入电网,滤波电路的传递函数为:
[0076] °{S) = L1L2CS^+(Ll+L2)S
[0077] 同时电网同步检测单元即时进行电网信号的回馈,以保证输出电流与电网的同步性。
[0078] 图8为电压、电流双闭环控制所构成的电压同步检测电路结构图。
[0079] 电压控制外环用来稳定直流母线电压;电流控制内环包括电网电压前馈和电网锁相两部分,作用分别是消除电网电压扰动影响和保证并网输出电流与电网电压同步锁定。 闭环控制后输出与电网锁相的正弦调制波,经过SVPWM调制出控制并网逆变器的PWM脉冲。
[0080] 如图8所示,电网同步检测模块主要由电容电压控制外环和并网电流控制内环组成。电容电压Vdc反馈至输入端与参考值vdc*进行比较,通过电压控制器后输出正弦指令幅值;电网电压通过锁相环输出正弦指令相位,两者相乘得到与电网锁相的正弦指令信号 io*,作为并网输出电流的参考值,与实际的输出电流io比较后经由电流控制器,输出正弦调制波usin,SVPWM控制部分将usin与三角波调制得到网侧逆变器的PWM脉冲。锁相环是一个相位反馈装置,由鉴相器PD,环路滤波器LF,压控振荡器VCO三部分组成,PD比较电网电压和锁相环输出信号的相位,输出相位误差;误差信号的高频分量通过LF滤除,VCO再根据过滤后的相位误差改变输出信号的频率和相位,使输出跟随输入的电网电压,实现同步。 电压控制器和电流控制器的传递函数分别为:
Γ Ί m -0.1^-18
[0081] K1(S) =——-——
O
[0082] K2(S) = ^~
[0083] 需要说明的是,本发明中提到的空调功率包含了太阳能电池的功率。
[0084] 本发明实施例还提供了一种空调器,该空调器上述任一实施例所提到的空调器的供电系统。
[0085] 在本发明实施例所提供的可并网的空调供电方案中,由太阳能电池、蓄电池与市电混合供电,通过控制母线电压来充分利用太阳能电池,提高空调的能效,使得太阳能空调家庭化、小型化;并且增加可兼容的并网发电环节使并网单元在空调器停转时将电能并入公共电网,集空调供电与并网发电功能于一体,使太阳能得到充分利用。
[0086] 从以上的描述中,可以看出,应用本发明实施例的空调器,可充分利用太阳能,集空调器混合供电与光伏并网发电功能于一体,结构紧凑,避免空调停转时供电系统电能浪费。
[0087] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1. 一种空调器的供电系统,其特征在于,包括:太阳能电池和/或蓄电池;市电供电单元;其中,在所述太阳能电池和/或所述蓄电池的功率大于所述空调器的功率时,由所述太阳能电池和/或所述蓄电池向所述空调器进行供电,在所述太阳能电池和/或所述蓄电池的功率小于所述空调器的功率时,由所述太阳能电池和/或所述蓄电池以及所述市电供电单元共同向所述空调器供电。
2.根据权利要求1所述的空调器的供电系统,其特征在于,还包括:并网发电单元,其中,在所述空调器停止运行的情况下,所述太阳能电池发出的电能通过所述并网发电单元存入公共电网。
3.根据权利要求1所述的空调器的供电系统,其特征在于,还包括:第一升压电路,与所述太阳能电池和/或所述蓄电池相连接;第二升压电路,与所述市电供电单元相连接,以及控制单元,与所述第一升压电路和所述第二升压电路相连接,其中,在所述太阳能电池和/或所述蓄电池的功率大于所述空调器的功率时,所述控制单元控制所述第一升压电路的输出电压大于所述第二升压电路的输出电压;在所述太阳能电池和/或所述蓄电池的功率小于所述空调器的功率时,所述控制单元控制所述第一升压电路的输出电压等于所述第二升压电路的输出电压。
4.根据权利要求3所述的空调器的供电系统,其特征在于,还包括:第一开关,固定触点连接于所述第一升压电路,第一活动触点连接于所述太阳能电池, 第二活动触点悬空,第三活动点连接于所述蓄电池。
5.根据权利要求4所述的空调器的供电系统,其特征在于,还包括:机侧逆变器,连接于压缩机;第二开关,固定触点连接于直流侧母线电容正极,第一活动触点连接于所述并网逆变器,第二活动触点连接于所述机侧逆变器。
6.根据权利要求5所述的空调器的供电系统,其特征在于,还包括:并网逆变器,连接于所述第二开关的第一活动触点;以及滤波器,连接于所述并网逆变器和所述公共电网之间。
7.根据权利要求6所述的空调器的供电系统,其特征在于,还包括:电网同步检测模块,连接于所述公共电网和所述并网逆变器之间,用于监测电网电压, 并控制并网电流。
8.根据权利要求1所述的空调器的供电系统,其特征在于,在所述太阳能电池和/或所述蓄电池以及所述市电供电单元共同向所述空调器供电时,所述太阳能电池和/或所述蓄电池以最大功率运行。
9.根据权利要求1所述的空调器的供电系统,其特征在于,所述供电系统包括太阳能电池和蓄电池,还包括:充电控制电路,其中,所述太阳能电池还用于通过所述充电控制电路向所述蓄电池充电。
10.根据权利要求9所述的空调器的供电系统,其特征在于,所述充电控制电路包括: 第一晶体管,集电极连接于所述太阳能电池的正极;第一电感,第一端连接于所述第一晶体管的发射极,第二端连接于所述蓄电池的正极;第一二极管,阴极连接于所述第一晶体管的发射极,即所述第一电感之间的第一端点, 阳极连接于所述太阳能电池的负极和所述蓄电池的负极;以及第一电容,正极连接于所述蓄电池的正极,负极连接于所述太阳能电池的负极和所述蓄电池的负极。
11.根据权利要求9所述的空调器的供电系统,其特征在于,所述充电控制电路包括: 第一电感,第一端连接于所述太阳能电池的正极;第二电感,第一端连接于所述蓄电池的负极;第一电容,正极连接于所述第一电感的第二端,负极连接于所述第二电感的第二端; 第一晶体管,集电极连接于所述第一电容的正极,发射极连接于所述太阳能电池的负极和蓄电池的正极;以及第一二极管,阳极连接于所述第一电容的负极,负极连接于所述太阳能电池的负极和所述蓄电池的正极。
12. —种空调器,其特征在于,包括权利要求1至11中任一项所述的空调器的供电系统。
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