CN103196194A - 一种电网互补型太阳能变频空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电网互补型太阳能变频空调，所述变频空调包括AC/DC转换单元、第一能量管理单元、模块化光伏组件、第二能量管理单元、汇流管理单元、主控单元、变频控制单元、能量需求表、变频压缩机空调系统；本发明优先使用太阳能发电，节约电网电能，可有效减少一次能源消耗，减少环境污染。太阳能发电与电网电能可实现自动互补，控制响应无延时、无间断，且可防止电流倒灌。光伏组件采用模块化设计，可根据系统功率要求将模块串并联使用，简单方便。在夏天，太阳光能量比较强，太阳能发电效率比较高，用太阳能所发电量来进行空调制冷，降低燃煤所发电量的使用，具有明显的现实意义。

Description

一种电网互补型太阳能变频空调
技术领域
本发明涉及一种变频空调，具体涉及一种电网互补型太阳能变频空调。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，空调的使用越来越广泛，空调的需求量也与日俱增。与此同时，在人们日常生活中对电能的需求量也不断上升，特别是空调的大量使用，使夏天电能的需求量明显增大。在夏天，太阳光能量比较强，太阳能发电效率比较高，用太阳能所发电量来进行空调制冷，降低燃煤所发电量的使用，具有明显的现实意义。
发明内容
本发明解决了现有技术存在的问题，提供了一种以太阳能供电为主，以电网电能为辅的变频空调。
本发明的技术方案：
一种电网互补型太阳能变频空调，所述变频空调包括AC/DC转换单元、第一能量管理单元、模块化光伏组件、第二能量管理单元、汇流管理单元、主控单元、变频控制单元、能量需求表、变频压缩机空调系统；电网电能经所述AC/DC转换单元转换后变为直流电能，经第一能量管理单元后输入汇流管理单元；太阳能经模块化光伏组件转换为直流电能，经第二能量管理单元后输入汇流管理单元，汇流管理单元将电能送入变频控制单元，再驱动变频压缩机空调系统；同时第二能量管理单元将模块化光伏组件所产生电量信息送入主控单元；所述主控单元根据空调运转当时状态，从所述能量需求表中调取该状态下电量需求数据，结合第二能量管理单元送入的电量数据，确定第一能量管理单元送入汇流管理单元电量的大小。
所述的电网互补型太阳能变频空调，所述第一能量管理单元根据所述主控单元检测到的第二能量管理单元输出的电能，以及当前空调工作状态下需要的电能，采用斩波的方式控制第一能量管理单元动态输出电能，满足当前空调工作状态下能量的需求。
所述的电网互补型太阳能变频空调，所述第二能量管理单元用于最大化捕获太阳能转换的电量，在电压较低时升压到变频系统合格的电压，接受主控单元控制指令，使太阳能所发电量最大化的输送到汇流管理单元。
所述的电网互补型太阳能变频空调，所述主控单元根据当前空调状态，采用查表的方式，读取事先存入存储器中的不同状态下空调能量需求信息表中相应状态下的能量信息；当第二能量管理单元输出电量能够满足当前空调系统所需电量时，只使用太阳能所发电能；当不能够满足当前空调系统所需电量时，开启第一能量管理单元，使用第一能量管理单元输出电量进行补充不足的电量；同时不断检测空调工作状态，读取能量需求表中对应的电量信息，检测汇流单元输出电量大小，不断比较，动态调节，进行系统实时控制。
有益效果：本发明优先使用太阳能发电，节约电网电能，可有效减少一次能源消耗，减少环境污染。太阳能发电与电网电能可实现自动互补，控制响应无延时、无间断，且可防止电流倒灌。光伏组件采用模块化设计，可根据系统功率要求将模块串并联使用，简单方便。在夏天，太阳光能量比较强，太阳能发电效率比较高，用太阳能所发电量来进行空调制冷，降低燃煤所发电量的使用，具有明显的现实意义。
附图说明
图1为本发明结构框图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
如图1所示，该变频空调包括AC/DC转换单元、第一能量管理单元、模块化光伏组件、第二能量管理单元、汇流管理单元、主控单元、变频控制单元、能量需求表、变频压缩机空调系统，电网电能经所述AC/DC转换单元转换后变为直流电能，经第一能量管理单元后输入汇流管理单元，太阳能经模块化光伏组件转换为直流电能，经第二能量管理单元后输入汇流管理单元，汇流管理单元将电能送入变频控制单元，再驱动变频压缩机空调系统。同时第二能量管理单元将模块化光伏组件所产生电量信息送入主控单元。所述主控单元根据空调运转当时状态，从所述能量需求表中调取该状态下电量需求数据，结合第二能量管理单元送入的电量数据，确定第一能量管理单元送入汇流管理单元电量的大小。
所述第一能量管理单元根据所述主控单元检测到的第二能量管理单元输出的电能，以及当前空调工作状态下需要的电能，采用斩波的方式控制第一能量管理单元动态输出电能，满足当前空调工作状态下能量的需求。
所述第二能量管理单元用于最大化捕获太阳能转换的电量，在电压较低时升压到变频系统合格的电压，接受主控单元控制指令，使太阳能所发电量最大化的输送到汇流管理单元。
所述主控单元根据当前空调状态，采用查表的方式，读取事先存入存储器中的不同状态下空调能量需求信息表中相应状态下的能量信息。当第二能量管理单元输出电量能够满足当前空调系统所需电量时，只使用太阳能所发电能；当不能够满足当前空调系统所需电量时，开启第一能量管理单元，使用第一能量管理单元输出电量进行补充不足的电量。同时不断检测空调工作状态，读取能量需求表中对应的电量信息，检测汇流单元输出电量大小，不断比较，动态调节，进行系统实时控制。
一般我国家用变频空调使用220V/50Hz交流市电驱动，交流电能经整流滤波后变为310V左右的直流电能，再经逆变单元逆变后供变频压缩机使用。本发明在此基础上进行改进，即将空调变为以太阳能发电为主，以市电为辅的太阳能、电网电能互补的变频空调。
将太阳能通过模块化光伏组件转换为直流电能，该直流电能经第二能量管理单元管理，送入汇流管理单元。同时第二能量管理单元将模块化光伏组件所产生电量信息送入主控单元。主控单元根据当前空调状态，从能量需求表中读取该状态下空调系统所需电量信息，并判断此时第二能量管理单元所送出能量是否能够满足空调系统工作需要，如能满足需要，则发出指令只使用第二能量管理单元输出的电能。如不能满足需要，判断此时需要电网补充多少能量，开启第一能量管理单元，将电网电能经AC/DC转换后的直流电能送入汇流管理单元进行补充，不断检测、不断控制，保证在空调运转正常的情况下，尽可能使用太阳能所发电量。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种电网互补型太阳能变频空调，其特征在于，所述变频空调包括AC/DC转换单元、第一能量管理单元、模块化光伏组件、第二能量管理单元、汇流管理单元、主控单元、变频控制单元、能量需求表、变频压缩机空调系统；电网电能经所述AC/DC转换单元转换后变为直流电能，经第一能量管理单元后输入汇流管理单元；太阳能经模块化光伏组件转换为直流电能，经第二能量管理单元后输入汇流管理单元，汇流管理单元将电能送入变频控制单元，再驱动变频压缩机空调系统；同时第二能量管理单元将模块化光伏组件所产生电量信息送入主控单元；所述主控单元根据空调运转当时状态，从所述能量需求表中调取该状态下电量需求数据，结合第二能量管理单元送入的电量数据，确定第一能量管理单元送入汇流管理单元电量的大小。
2.根据权利要求1所述的电网互补型太阳能变频空调，其特征在于，所述第一能量管理单元根据所述主控单元检测到的第二能量管理单元输出的电能，以及当前空调工作状态下需要的电能，采用斩波的方式控制第一能量管理单元动态输出电能，满足当前空调工作状态下能量的需求。
3.根据权利要求1所述的电网互补型太阳能变频空调，其特征在于，所述第二能量管理单元用于最大化捕获太阳能转换的电量，在电压较低时升压到变频系统合格的电压，接受主控单元控制指令，使太阳能所发电量最大化的输送到汇流管理单元。
4.根据权利要求1所述的电网互补型太阳能变频空调，其特征在于，所述主控单元根据当前空调状态，采用查表的方式，读取事先存入存储器中的不同状态下空调能量需求信息表中相应状态下的能量信息；当第二能量管理单元输出电量能够满足当前空调系统所需电量时，只使用太阳能所发电能；当不能够满足当前空调系统所需电量时，开启第一能量管理单元，使用第一能量管理单元输出电量进行补充不足的电量；同时不断检测空调工作状态，读取能量需求表中对应的电量信息，检测汇流单元输出电量大小，不断比较，动态调节，进行系统实时控制。
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