CN104734178B - 太阳能空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能空调系统及其控制方法。其中，该系统包括：太阳能电池阵列；光伏变流器；空调机组；其中，光伏变流器包括：升压电路、整流逆变并网电路以及控制电路；升压电路用于通过最大功率输出控制信号控制太阳能电池阵列输出最大功率；以及整流逆变并网电路用于通过状态切换控制信号在整流和逆变并网的工作状态之间切换，以使用公用电网和太阳能电池阵列的能量为空调机组供电，以及控制太阳能电池阵列的能量回馈公用电网。采用本发明，解决了现有技术中太阳能电池阵列输出的多余能量不能回馈电网、使用蓄电池造成的成本过高的问题，实现了太阳能发电多余能量回馈电网，同时扩展了空调功率等级、降低成本的效果。

Description

太阳能空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调器领域，具体而言，涉及一种太阳能空调系统及其控制方法。

背景技术

如图1所示的多联机空调系统主要包括太阳能电池阵列100’、DC/DC变换器、AC/DC变换器、空调机组300’、蓄电池700’和单相电网400’等部分。

DC/DC变换器301’即为直流-直流转换器，将输入电压转换后输出固定电压的电压转换器。AC/DC变换器303’即为交流-直流转换器，用于将交流输入转换成直流输出。

在图1所示的多联机空调系统中，太阳能电池阵列把太阳光转换成直流电，直流电经DC/DC变换器转换后，输出直流电压给空调机组，同时，DC/DC变换器可以实现对太阳能电池板的最大功率点追踪（MPPT）；AC/DC变换器把单相电网的交流电转换成直流电给空调机组供电。

具体地，当太阳能电池阵列的输出功率不能满足空调机组的运行功率时，空调机组运行所缺的能量由AC/DC变换器经单向电网转换而来。

在该系统中空调机组并联蓄电池，当太阳能电池阵列的输出功率大于空调机组的运行功率时，太阳能电池阵列输出的多余能量储存在蓄电池中，待太阳能电池阵列的输出功率不足时给空调机组供电。

在上述方案中，只能实现准并网：即当太阳能电池阵列的输出功率不足时，可以从电网取电；而当太阳能电池阵列的输出功率充足时，多余能量不能回馈电网，而是储存在蓄电池中，而蓄电池成本高，占空间大，转换效率低；并且上述系统只能用于1～1.5HP的家用空调，使用单相电源，功率等级小，安装投入费用高，城市安装空间受限，市场推广有限。

现有技术中还有另外一种太阳能多联机空调系统，如图2所示，该系统主要包括太阳能电池阵列、空调变频器和第一直流母线，其中空调变频器包括整流逆变并网模块、逆变功率模块和第二直流母线。在该系统中，太阳能电池阵列产生的直流电通过第一直流母线进入到空调变频器；整流逆变并网模块和逆变功率模块通过第二直流母线相连，第一直流母线和第二直流母线相连。具体地，整流逆变并网模块可根据太阳能电池阵列的输出功率和空调机组所需的功率进行整流和逆变并网的切换，同时，整流逆变并网模块实现对太阳能电池阵列的最大功率点追踪（MPPT）。

在如图2示出的空调系统中，空调变频器中整流逆变并网模块230’和逆变功率模块210’的低压直流工作电源由AC/DC模块提供，AC/DC模块的输入电源由公用电网400’提供；空调机组300’的系统负载（如均油阀、回油阀等）电源由公用电网单相电源（220VAC）提供。

在图2示出的变频空调系统中，由于太阳能电池阵列100’输出的电流通过第一直流母线260’接入到整流逆变并网模块，太阳能电池阵列的最大功率点追踪（MPPT）由整流逆变并网模块实现，故太阳能电池阵列输出电压由整流逆变并网模块决定，在这个过程中要实现多余的能量能回馈电网，必须保证第二直流母线310’的电压比公用电网高，从而决定了太阳能电池阵列输出电压也比公用电网（额定540VDC）高，故其MPPT实现的电压范围也必须高于公用电网电压。因此，在一天当中的大部分时间里无法实现太阳能电池阵列的最大功率点追踪（MPPT），MPPT效率低下，达不到最优利用太阳能电池阵列输出功率的目的；同时，对太阳能电池阵列所需数量也增多，增加了投入成本；并且空调机组的系统负载（如均油阀、回油阀等）电源为交流电，机组的空调变频器330’又有直流电（第二直流母线），不同类型电源之间相互交错会带来电磁干扰问题。

由上可知，现有技术中的多联机空调系统的方案主要有如下缺陷：

（1）现有方案一中太阳能电池阵列输出的多余能量不能回馈电网，需要增加蓄电池造成的成本过高；并且现有技术中的方案可供的空调功率等级小，使用场合受限、投入成本高带来的推广难。

（2）现有方案中的最大功率点追踪（MPPT）效率低，无法最优利用太阳能发电。

（3）现有方案中不同类型（直流和交流）电源之间相互交错会带来电磁干扰；现有方案中系统负载电源为高压交流电带来的安全性问题。

针对现有技术中采用太阳能电池阵列输出的多余能量不能回馈电网、使用蓄电池造成的成本过高，以及空调功率等级小、使用场合受限、投入成本高带来的推广难的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中采用太阳能电池阵列输出的多余能量不能回馈电网、使用蓄电池造成的成本过高，以及空调功率等级小、使用场合受限、投入成本高带来的推广难的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种太阳能空调系统及其控制方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种太阳能空调系统，该系统包括：太阳能电池阵列；光伏变流器，光伏变流器连接于太阳能电池阵列与公用电网之间；空调机组，与光伏变流器连接；其中，光伏变流器包括：升压电路、整流逆变并网电路以及控制电路，控制电路连接于升压电路与太阳能电池阵列之间，控制电路用于根据太阳能电池阵列的输出电流和输出电压向升压电路发送最大功率输出控制信号；控制电路分别与整流逆变并网电路、太阳能电池阵列以及空调机组连接，用于根据太阳能电池阵列的输出功率和空调机组的运行功率向整流逆变并网电路发送状态切换控制信号；升压电路与太阳能电池阵列连接，用于通过最大功率输出控制信号控制太阳能电池阵列输出最大功率；以及整流逆变并网电路连接于升压电路与公用电网之间，用于通过状态切换控制信号在整流和逆变并网的工作状态之间切换，以使用公用电网和太阳能电池阵列的能量为空调机组供电，以及控制太阳能电池阵列的能量回馈公用电网。

进一步地，太阳能空调系统还包括：汇流电路，汇流电路连接于太阳能电池阵列与升压电路之间，太阳能电池阵列输出的直流电通过汇流电路汇流后通过升压电路输入第一直流母线；第一直流母线，升压电路通过第一直流母线与整流逆变并网电路连接；第二直流母线，第二直流母线的第一端与第一直流母线连接，第二直流母线的第二端与空调机组连接。

进一步地，空调机组包括：压缩机逆变电路，压缩机逆变电路通过第二直流母线接收光伏变流器的供能直流电，压缩机逆变电路与压缩机连接，用于将供能直流电逆变成驱动压缩机的交流电；风机逆变电路，风机逆变电路通过第二直流母线接收光伏变流器的供能直流电，风机逆变电路与风机连接，用于将供能直流电逆变成驱动风机的交流电；压缩机逆变电路包括第一控制电路，风机逆变电路包括第二控制电路；开关电源，分别与第一控制电路、第二控制电路、空调主控电路以及空调机组直流负载连接，开关电源通过第二直流母线接收光伏变流器的供能直流电，开关电源用于将供能直流电变成低压直流电，为第一控制电路、第二控制电路、空调主控电路以及空调机组直流负载提供直流的工作电源。

进一步地，太阳能空调系统还包括：通讯链路，光伏变流器与空调机组通过通讯链路进行通讯。

进一步地，升压电路包括：第一储能电感，第一储能电感的第一端与太阳能电池阵列的输出端连接；第一二极管，第一二极管的第一端与第一储能电感的第二端连接；第一功率开关管，第一功率开关管的第一端与第一储能电感的第二端连接，第一功率开关管的第二端接地，第一功率开关管的控制端与控制电路连接，用于接收最大功率输出控制信号；第一储能电容，第一储能电容的第一端与第一二极管的第二端连接，第一储能电容的第二端接地；以及第一二极管的第二端通过第一直流母线与整流逆变并网电路连接。

进一步地，升压电路还包括：第二储能电感，第二储能电感的第一端与太阳能电池阵列的输出端连接；第二二极管，第二二极管的第一端与第二储能电感的第二端连接；第二功率开关管，第二功率开关管的第一端与第二储能电感的第二端连接，第二功率开关管的第二端接地，第二功率开关管的控制端与控制电路连接，用于接收最大功率输出控制信号；第一储能电容的第一端与第二二极管的第二端连接；以及第二二极管的第二端通过第一直流母线与整流逆变并网电路连接。

进一步地，控制电路包括：第一电流采集器，与太阳能电池阵列的输出端连接，用于采集太阳能电池阵列的输出电流；第二电压采集器，与太阳能电池阵列的输出端连接，用于采集太阳能电池阵列的输出电压；以及第一信号生成单元，分别与第一电流采集器和第一电压采集器连接，用于根据输出电流和输出电压生成最大功率输出控制信号。

进一步地，整流逆变并网电路包括：智能功率电路，智能功率电路通过第一直流母线与升压电路连接，智能功率电路的控制端与控制电路连接，用于接收控制电路的状态切换控制信号；第三储能电感，第三储能电感的第一端与智能功率电路连接，第三储能电感的第二端与公用电网的第一相连接于第一节点；第四储能电感，第四储能电感的第一端与智能功率电路连接，第四储能电感的第二端与公用电网的第二相连接于第二节点；第五储能电感，第五储能电感的第一端与智能功率电路连接，第五储能电感的第二端与公用电网的第三相连接于第三节点；第一减法器，分别与第一节点和第二节点连接；第二减法器，分别与第二节点和第三节点连接；以及第一减法器的输出端、第二减法器的输出端、第一节点、以及第二节点分别与控制电路连接。

进一步地，控制电路包括：第二电压采集器，第二电压采集器与第一减法器和第二减法器连接，用于采集第一减法器和第二减法器输出的差电压；第二电流采集器，第二电流采集器分别与第一节点和第二节点连接，用于采集第一节点和第二节点的节点电流；以及第二信号生成单元，分别与第二电压采集器和第二电流采集器连接，用于根据差电压和节点电流生成状态切换控制信号。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于太阳能空调系统的控制方法，该控制方法包括：根据太阳能电池阵列的输出电流和输出电压向升压电路发送最大功率输出控制信号；根据太阳能电池阵列的输出功率和空调机组的运行功率向整流逆变并网电路发送状态切换控制信号；升压电路通过最大功率输出控制信号控制太阳能电池阵列输出最大功率；整流逆变并网电路通过状态切换控制信号在整流和逆变并网的工作状态之间切换，以使用公用电网和太阳能电池阵列的能量为空调机组供电，以及控制太阳能电池阵列的能量回馈公用电网。

进一步地，根据太阳能电池阵列的输出功率和空调机组的运行功率向整流逆变并网电路发送状态切换控制信号的步骤包括：采集太阳能电池阵列的输出电压和输出电流；计算输出电压和输出电流的乘积得到太阳能电池阵列的输出功率；计算预设时间内的所有输出功率的最大值得到最大功率；根据最大功率和运行功率确定整流逆变并网电路的工作状态；根据工作状态生成并发送状态切换控制信号。

进一步地，根据最大功率和运行功率确定整流逆变并网电路的工作状态的步骤包括：计算最大功率和运行功率的差值得到并网功率；在并网功率为0的情况下，确定控制整流逆变并网电路的工作状态为待机状态；在并网功率大于0的情况下，确定控制整流逆变并网电路的工作状态为逆变并网状态；在并网功率小于0的情况下，确定控制整流逆变并网电路的工作状态为整流状态；在最大功率大于0且运行功率为0的情况下，确定控制整流逆变并网电路的工作状态为逆变并网状态；在最大功率为0且运行功率大于0的情况下，确定控制整流逆变并网电路的工作状态为整流状态。

进一步地在确定控制整流逆变并网电路的工作状态为整流状态的情况下，根据工作状态生成并发送状态切换控制信号的步骤包括：获取第一直流母线的电压参考值和实时电压值；对电压参考值和实时电压值的差值进行比例积分微分控制得到功率参考值；将功率参考值与实时相电压值经乘法器处理得到电流参考值；将电流参考值与实时电流值的差值进行比例积分微分控制后得到第一结果；将第一结果与实时相电压值相加并变换后得到相电压参考值；对相电压参考值进行正弦脉宽调制得到调制解调信号，调制解调信号为状态切换控制信号。

进一步地，在确定控制整流逆变并网电路的工作状态为逆变并网状态的情况下，根据工作状态生成并发送状态切换控制信号的步骤包括：获取第一直流母线的电压参考值和实时电压值；对电压参考值和实时电压值的差值进行比例积分控制得到功率参考值；将功率参考值与实时相电压值经乘法器处理得到电流参考值；将电流参考值与实时电流值的差值进行比例积分控制后得到相电压参考值；对相电压参考值进行正弦脉宽调制得到调制解调信号，调制解调信号为状态切换控制信号。

采用本发明，太阳能空调系统包括太阳能电池阵列、光伏变流器、空调机组以及公用电网，光伏变流器中的升压电路和整流逆变并网电路可以通过控制电路的最大功率输出控制信号通过对太阳能电池板的输出电压进行控制，从而实现最大功率点追踪（即MPPT）；整流逆变并网电路通过状态切换控制信号在整流和逆变并网的工作状态之间切换，以使用公用电网和太阳能电池阵列的能量为空调机组供电，以及控制太阳能电池阵列的能量回馈公用电网，从而可以实现全控整流和逆变并网，即能量可双向流动。采用本发明，不需要蓄电池存储能量，可以通过整流逆变并网电路控制太阳能电池阵列的能量回馈给公用电网，并且使用上述结构可以扩展空调功率等级，解决了现有技术中采用太阳能电池阵列输出的多余能量不能回馈电网、使用蓄电池造成的成本过高，以及空调功率等级小、使用场合受限、投入成本高带来的推广难的问题，实现了太阳能发电多余能量回馈电网，同时扩展了空调功率等级及使用场合，从而缓解了电能紧张的局面，创造可观经济利益，并且不需要蓄电池可以降低成本，扩展了空调功率等级及使用场合，使得该太阳能空调系统具有广阔的市场前景。

附图说明

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：

图1是根据现有技术中的一种太阳能空调系统的结构示意图；

图2是根据现有技术中的另外一种太阳能空调系统的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的太阳能空调系统的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的太阳能空调系统的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的太阳能空调系统的升压电路的电路图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的太阳能空调系统的升压电路的电路图；

图7是根据本发明实施例的太阳能电池阵列输出电流、电压以及功率关系（I-V）曲线图；

图8是根据本发明实施例的太阳能空调系统的整流逆变并网电路的电路图；

图9是根据图8所示实施例的整流逆变并网电路处于整流状态的控制框图；以及

图10是根据图8所示实施例的整流逆变并网电路处于逆变并网状态的控制框图。

具体实施方式

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。

图3是根据本发明实施例的太阳能空调系统的结构示意图。如图3所示，该系统可以包括：太阳能电池阵列100；光伏变流器200，光伏变流器连接于太阳能电池阵列100与公用电网400之间；空调机组300，与光伏变流器200连接；其中，光伏变流器包括：升压电路210、整流逆变并网电路230以及控制电路（图3中未示出），控制电路连接于升压电路210与太阳能电池阵列100之间，控制电路用于根据太阳能电池阵列100的输出电流和输出电压向升压电路210发送最大功率输出控制信号；控制电路分别与整流逆变并网电路230、太阳能电池阵列100以及空调机组300连接，用于根据太阳能电池阵列100的输出功率和空调机组300的运行功率向整流逆变并网电路230发送状态切换控制信号；升压电路210与太阳能电池阵列100连接，用于通过最大功率输出控制信号控制太阳能电池阵列100输出最大功率；以及整流逆变并网电路230连接于升压电路210与公用电网400之间，用于通过状态切换控制信号在整流和逆变并网的工作状态之间切换，以使用公用电网和太阳能电池阵列的能量为空调机组供电，以及控制太阳能电池阵列的能量回馈公用电网。

采用本发明，太阳能空调系统包括太阳能电池阵列、光伏变流器、空调机组以及公用电网，光伏变流器中的升压电路和整流逆变并网电路可以通过控制电路的最大功率输出控制信号通过对太阳能电池板的输出电压进行控制，从而实现最大功率点追踪（即MPPT）；整流逆变并网电路通过状态切换控制信号在整流和逆变并网的工作状态之间切换，以使用公用电网和太阳能电池阵列的能量为空调机组供电，以及控制太阳能电池阵列的能量回馈公用电网，从而可以实现全控整流和逆变并网，即能量可双向流动。采用本发明，不需要蓄电池存储能量，可以通过整流逆变并网电路控制太阳能电池阵列的能量回馈给公用电网，并且使用上述结构可以扩展空调功率等级，解决了现有技术中采用太阳能电池阵列输出的多余能量不能回馈电网、使用蓄电池造成的成本过高，以及空调功率等级小、使用场合受限、投入成本高带来的推广难的问题，实现了太阳能发电多余能量回馈电网，同时扩展了空调功率等级及使用场合，从而缓解了电能紧张的局面，创造可观经济利益，并且不需要蓄电池可以降低成本，扩展了空调功率等级及使用场合，使得该太阳能空调系统具有广阔的市场前景。

在本发明的上述实施例中，通过升压电路可在较宽的太阳能电池阵列的输出电压范围内实现最大功率点追踪（MPPT），从而无论在什么样的气候条件下，太阳能电池都能输出最大功率，确保最优化利用太阳能发电。

在本发明的上述实施例中，如图4所示，太阳能空调系统还可以包括：汇流电路500，汇流电路500连接于太阳能电池阵列100与升压电路210之间，太阳能电池阵列100输出的直流电通过汇流电路汇流后通过升压电路210输入第一直流母线260；第一直流母线260，升压电路210通过第一直流母线260与整流逆变并网电路230连接；第二直流母线310，第二直流母线310的第一端与第一直流母线260连接，第二直流母线310的第二端与空调机组300连接。

其中，第一直流母线为逆变器直流母线，第二直流母线为空调直流母线，升压电路为BOOST升压电路。

具体地，如图4所示，太阳能电池阵列100输出的直流电经汇流电路500和升压电路210后直接输入到第一直流母线，逆变器直流母线和空调直流母线直接相连。

在本发明的上述实施例中，空调机组300可以包括：压缩机逆变电路320，压缩机逆变电路320通过第二直流母线310接收光伏变流器200的供能直流电，压缩机逆变电路320与压缩机（图中未示出）连接，用于将供能直流电逆变成驱动压缩机的交流电；两个风机逆变电路（第一风机逆变电路330和第二风机逆变电路340），两个风机逆变电路通过第二直流母线310接收光伏变流器200的供能直流电，风机逆变电路与风机（图中未示出）连接，用于将供能直流电逆变成驱动风机的交流电；压缩机逆变电路包括第一控制电路，风机逆变电路包括第二控制电路；开关电源350，分别与第一控制电路、第二控制电路、空调主控电路以及空调机组直流负载连接，开关电源通过第二直流母线接收光伏变流器的供能直流电，开关电源用于将供能直流电变成低压直流电，为第一控制电路、第二控制电路、空调主控电路以及空调机组直流负载提供直流的工作电源。

其中，空调器直流负载可以包括低压直流负载，包括阀类、各个传感器等负载；上述实施例中的开关电源350分别与压缩机逆变电路320、两个风机逆变电路、空调主控电路360以及空调器直流负载370连接。

具体地，压缩机逆变电路320和风机逆变电路中的第一控制电路和第二控制电路可以控制逆变电路中各个开关管的导通或断开；而第一控制电路和第二控制电路的工作又可以通过空调主控电路360的发出控制信号来实现控制。

在图4中的太阳能空调系统中，各逆变电路可以分别为变频压缩机逆变电路、变频风机逆变电路。变频压缩机逆变电路和变频风机逆变电路与空调直流母线相连，把光伏变流器的高压的供能直流电逆变成频率和电压可变的交流电用于驱动变频压缩机和变频风机；开关电源也与空调直流母线相连，把高压的供能直流电变成低压直流电，为各逆变电路、空调主控电路和空调器直流负载提供低压的直流工作电源。其中，压缩机逆变电路、两个风机逆变电路的直流工作电源的电压可以为15V，空调主控电路的直流工作电源的电压可以为24V，空调器直流负载的直流工作电源的电压均为36V以下符合人体安全的电压；开关电源的控制信号由空调主控电路提供，提高整机安全性。

如图4中所示的第一直流母线和第二直流母线（在图中为黑色的粗线）是动力电源，该动力电源为数百伏的高压直流电，而图4中的虚线为经开关电源转换的低压直流电，具体地，使用该低压直流电为空调机组中的所有控制器（包括空调主控电路以及各个逆变电路中的控制电路）和直流负载供电。也即图4中示出的空调机组通过第二直流母线接入的是高压电，除此之外全部为低于人体安全电压的低压电，这样增加了空调机组的安全性，并且减小空调机组内的电磁干扰，使得空调机组可以安全稳定地运行。

在本发明的方案中采用上述结构，空调机组的内部各系统的负载电压均为低压的直流电，既提高了机组的安全性，又减少了内部不同类型电源之间相互交错带来的电磁干扰问题，提高机组抗干扰能力。

根据本发明的上述实施例，太阳能空调系统还可以包括：通讯链路600，光伏变流器与空调机组通过通讯链路进行通讯。

具体地，光伏变流器和空调机组之间可以通过通讯链路600进行通信，通过通讯链路可以传递太阳能电池阵列100的输出功率、空调机组的运行功率和运行状态等。

在本发明的上述实施例中，升压电路210可以包括如图5和图6所示的：第一储能电感L1，第一储能电感的第一端与太阳能电池阵列的输出端连接；第一二极管D1，第一二极管的第一端与第一储能电感的第二端连接；第一功率开关管Q1，第一功率开关管的第一端与第一储能电感的第二端连接，第一功率开关管的第二端接地，第一功率开关管的控制端与控制电路连接，用于接收最大功率输出控制信号；第一储能电容C1，第一储能电容的第一端与第一二极管的第二端连接，第一储能电容的第二端接地；以及第一二极管的第二端通过第一直流母线与整流逆变并网电路连接。

具体地，当第一功率开关管Q1导通时，第一储能电感L1的电流增大，由于电感具有电流不能突变的特性，在第一功率开关管Q1的关断期间，在第一储能电感L1上产生的电压加上太阳能电池阵列的输出电压，经过第一二极管D1，往第一储能电容C1上充电，从而把太阳能电池阵列100的输出能量转到逆变器直流母线（即第一直流母线260）上。如图5所示的第一功率开关管Q1的控制信号PWM7由控制电路280产生。

根据本发明的上述实施例，升压电路还可以包括如图6所示的：第二储能电感L2，第二储能电感的第一端与太阳能电池阵列100的输出端连接；第二二极管D2，第二二极管的第一端与第二储能电感的第二端连接；第二功率开关管Q2，第二功率开关管的第一端与第二储能电感的第二端连接，第二功率开关管的第二端接地，第二功率开关管的控制端与控制电路连接，用于接收最大功率输出控制信号；第一储能电容的第一端与第二二极管的第二端连接；以及第二二极管的第二端通过第一直流母线260与整流逆变并网电路连接。

如图6所示的双路交错升压电路中两路升压电路的工作原理是一样的，第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2的控制信号PWM7和PWM8由控制电路280产生，两路PWM信号的相差180°。由于是双路交错控制，电路的关键器件如储能电感、二极管和功率开关器件等额定容量只需为如图5所示升压电路的一半。

在本发明的上述实施例中，控制电路280可以包括：第一电流采集器，与太阳能电池阵列的输出端连接，用于采集太阳能电池阵列的输出电流；第二电压采集器，与太阳能电池阵列的输出端连接，用于采集太阳能电池阵列的输出电压；以及第一信号生成单元，分别与第一电流采集器和第一电压采集器连接，用于根据输出电流和输出电压生成最大功率输出控制信号。

控制电路280通过采集太阳能电池阵列的输出电流和输出电压，根据输出电流和输出电压生成最大功率输出控制信号。具体地，升压电路实现对太阳能电池阵列的最大功率追踪（MPPT）主要是通过控制电路280控制太阳能电池阵列的输出电压Vpv。太阳能电池板的特性主要受光照强度和温度的影响，其中电流Ipv与光照强度正成比，温度升高会使输出电压降低Vpv，但对电流Ipv影响较小。在固定的光照强度下太阳能电池板特性曲线如如图7所示：

如图7中示出的特性曲线1，当太阳能电池阵列的输出电流Ipv为零时，输出电压最大为Vo，简称开路电压；当太阳能电池阵列的输出电压Vpv为零时，输出电流最大为Io，简称开路电流；当太阳能电池阵列的输出电压为Um、输出电流为Im时，输出功率Ppv为最大功率。因此，BOOST升压电路实现对太阳能电池的最大功率追踪（MPPT）主要是通过控制太阳能电池板输出电压为Um来实现的。由于在不同的光照强度下，电池板特性曲线是不一样的，也即太阳能电池板输出电压为Um不一样，如曲线2。

按上面最大功率追踪（MPPT）的控制，即使太阳光照强度很弱，（曲线2）开路电压Vo很小时，仍然可以通过控制太阳能电池阵列的输出电压达到输出功率最大的目的，从而在非常宽的电压范围实现最大功率追踪（MPPT），MPPT效率非常高。

在本发明的上述实施例中，在太阳能电池阵列的输出功率小于空调机组的运行功率的情况下，将公用电网的交流电转化为直流电为空调机组供电，还用于在太阳能电池阵列的输出功率大于空调机组的运行功率的情况下，将太阳能电池阵列提供的剩余功率转化为交流电输送给公用电网。也即，整流逆变并网电路主要实现对公用电网的控制，即在太阳能电池阵列输出的电能不足以维持空调机组的运行时实现全控整流，从公用电网取电补足空调消耗能量所需；在太阳能电池阵列输出的电能充足时，把太阳能电池阵列提供的剩余能量逆变回公用电网，通过整流逆变并网电路可以实现能量双向流动。

整流逆变并网电路可以包括如图8所示的：智能功率电路231，智能功率电路通过第一直流母线与升压电路连接，智能功率电路的控制端与控制电路280连接，用于接收控制电路的状态切换控制信号；第三储能电感L3，第三储能电感的第一端与智能功率电路连接，第三储能电感的第二端与公用电网的第一相连接于第一节点J1；第四储能电感L4，第四储能电感的第一端与智能功率电路连接，第四储能电感的第二端与公用电网的第二相连接于第二节点J2；第五储能电感L5，第五储能电感的第一端与智能功率电路连接，第五储能电感的第二端与公用电网的第三相连接于第三节点J3；第一减法器233，分别与第一节点和第二节点连接；第二减法器235，分别与第二节点和第三节点连接；以及第一减法器的输出端、第二减法器的输出端、第一节点、以及第二节点分别与控制电路连接。

其中，第一节点J1可以对应公用电网400的R相，则第三储能电感L3的第一端与智能功率电路231连接的节点反应的电压是Ua；第二节点J2可以对应公用电网400的S相，则第四储能电感L4的第一端与智能功率电路231连接的节点反应的电压是Ub；第三节点J3可以对应公用电网400的T相，则第五储能电感L5的第一端与智能功率电路231连接的节点反应的电压是Uc。

更具体地，智能功率电路231可以包括：第一功率单元，第一功率单元包括第三功率开关管Q3和第三二极管D3，第三功率开关管的第一端与第三二极管的负极连接，第三功率开关管的第二端与第三二极管的正极连接，第三功率开关管的控制端与控制电路连接，用于接收状态切换控制信号；第二功率单元，第二功率单元包括第四功率开关管Q4和第四二极管D4，第四功率开关管的第一端与第四二极管的负极连接，第四功率开关管的第二端与第四二极管的正极连接，第四功率开关管的控制端与控制电路连接，用于接收状态切换控制信号；第三功率开关管的第二端与第四功率开关管的第一端连接于第四节点，第四节点与第三储能电感的第一端连接；第三功率单元，第三功率单元包括第五功率开关管Q5和第五二极管D5，第五功率开关管的第一端与第五二极管的负极连接，第五功率开关管的第二端与第五二极管的正极连接，第五功率开关管的控制端与控制电路连接，用于接收状态切换控制信号；第四功率单元，第四功率单元包括第六功率开关管Q6和第六二极管D6，第六功率开关管的第一端与第六二极管的负极连接，第六功率开关管的第二端与第六二极管的正极连接，第六功率开关管的控制端与控制电路连接，用于接收状态切换控制信号；第五功率开关管的第二端与第六功率开关管的第一端连接于第五节点，第五节点与第四储能电感的第一端连接；第五功率单元，第五功率单元包括第七功率开关管Q7和第七二极管D7，第七功率开关管的第一端与第七二极管的负极连接，第七功率开关管的第二端与第七二极管的正极连接，第七功率开关管的控制端与控制电路连接，用于接收状态切换控制信号；第六功率单元，第六功率单元包括第八功率开关管Q8和第八二极管D8，第八功率开关管的第一端与第八二极管的负极连接，第八功率开关管的第二端与第八二极管的正极连接，第八功率开关管的控制端与控制电路连接，用于接收状态切换控制信号；第七功率开关管的第二端与第八功率开关管的第一端连接于第六节点，第五节点与第五储能电感的第一端连接。

上述实施例中的智能功率电路如图8所示还可以包括：第一均压电阻R1，第一均压电阻的第一端与第一直流母线连接；第二均压电阻R2，第二均压电阻的第二端与第一均压电阻的第二端连接，第二均压电阻的第二端接地；第二储能电容C2，第二储能电容的第一端与第一均压电阻的第一端连接；第三储能电容C3，第三储能电容的第一端与第二储能电容的第二端连接；第一均压电阻的第二端与第二储能电容的第二端连接。

在本发明的上述实施例中，控制电路还可以包括：第二电压采集器，第二电压采集器与第一减法器和第二减法器连接，用于采集第一减法器和第二减法器输出的差电压；第二电流采集器，第二电流采集器分别与第一节点和第二节点连接，用于采集第一节点和第二节点的节点电流；以及第二信号生成单元，分别与第二电压采集器和第二电流采集器连接，用于根据差电压和节点电流生成状态切换控制信号。

图8中示出的整流逆变并网电路为整流逆变双向电路，其中智能功率电路（IPM）为一个三相全桥功率器件，可以分为六个功率单元，每个单元分别由一个功率开关管（如IGBT管）和一个二极管并联组合而成。整流逆变并网电路主要有两种工作状态：整流的工作状态和逆变并网的工作状态，其工作状态由控制电路来决定，智能功率电路（IPM）的控制信号PWM1-PWM6由控制电路280产生。

具体地，当图8所示的电路工作于全控整流的工作状态时，公用电网的能量流入光伏变流器。其工作原理是：以R相为例，当IGBTQ4导通时，电流从R相经第三储能电感L3，流入Q4，流经D6或者D8，到达S相或T相和第四储能电感L4或第五储能电感L5，在Q4导通期间，第三储能电感L3电流上升，储存能量；当Q4关断时，储存在第三储能电感L3的能量经二极管D3流入到逆变器直流母线上的电容，从而公用电网的能量流入光伏变流器。在全控整流模式下，必须实时调节三相的相电流Ix(x=r、s、t)的波形相位跟随相电压Vx(x=r、s、t)的波形相位，从而提高功率因数，减少谐波成分和含量。

当图8所示的电路工作于逆变并网的工作状态时，太阳能电池阵列输出的能量由光伏变流器流入公用电网。具体地：由于光伏变流器与公用电网相连，光伏变流器的输出电压由公用电网的电压决定，可以通过控制输入公用电网的电流来达到往公用电网输入功率的目的；同时，输入电网的电流谐波含量必须符合国标要求，因此必须同时检测电网电压的相位，以确保输入电网的电流达到与电网电压同频同相的要求。

在本发明的上述实施例中，在太阳能电池阵列的输出功率小于空调机组的运行功率的情况下，将公用电网的交流电转化为直流电为空调机组供电，还用于在太阳能电池阵列的输出功率大于空调机组的运行功率的情况下，将太阳能电池阵列提供的剩余功率转化为交流电输送给公用电网。

如图8所示，光伏变流器与公用电网的接口为三相三线制，没有零线，从而空调机组可以避免零火线接反，电源零点漂移等带来的损坏空调机组电气部件的问题，提高整机可靠性及安全性。

通过本发明的上述实施例，整个光伏空调系统可运行于以下五种模式：①当空调机组停止运行时，光伏变流器运行于逆变并网状态，太阳能电池阵列输出功率全部回馈公用电网；②当太阳能电池阵列不发电时，光伏变流器运行于全控整流状态，空调机组全部使用公用电网电源；③当太阳能电池阵列输出功率大于空调运行功率（即空调器运行消耗的功率）时，部分太阳能功率用于满足空调机组全部消耗，多余部分（即剩余功率）由光伏变流器逆变回公用电网，不需要蓄电池。④当太阳能电池阵列输出功率小于空调运行功率时，全部太阳能功率用于空调机组消耗，不足能量部分再由光伏变流器从公用电网补足。⑤当太阳能电池阵列输出功率等于空调运行功率时，全部太阳能功率用于空调机组消耗。

本发明还提供了一种用于太阳能空调系统的控制方法，该方法可以包括如下步骤：

步骤S102：根据太阳能电池阵列的输出电流和输出电压向升压电路发送最大功率输出控制信号。

步骤S104：根据太阳能电池阵列的输出功率和空调机组的运行功率向整流逆变并网电路发送状态切换控制信号。

步骤S106：升压电路通过最大功率输出控制信号控制太阳能电池阵列输出最大功率。

步骤S108：整流逆变并网电路通过状态切换控制信号切换整流和逆变并网的工作状态，以使用公用电网和太阳能电池阵列的能量为空调机组供电，以及控制太阳能电池阵列的能量回馈公用电网。

采用本发明，通过光伏变流器中的升压电路和整流逆变并网电路可以通过控制电路的最大功率输出控制信号通过对太阳能电池板的输出电压进行控制，从而实现最大功率点追踪（即MPPT）；通过整流逆变并网电路通过状态切换控制信号在整流和逆变并网的工作状态之间切换，以使用公用电网和太阳能电池阵列的能量为空调机组供电，以及控制太阳能电池阵列的能量回馈公用电网，从而可以实现全控整流和逆变并网，即能量可双向流动。采用本发明，不需要蓄电池存储能量，可以通过整流逆变并网电路控制太阳能电池阵列的能量回馈给公用电网，并且使用上述结构可以扩展空调功率等级，解决了现有技术中采用太阳能电池阵列输出的多余能量不能回馈电网、使用蓄电池造成的成本过高，以及空调功率等级小、使用场合受限、投入成本高带来的推广难的问题，实现了太阳能发电多余能量回馈电网，同时扩展了空调功率等级及使用场合，从而缓解了电能紧张的局面，创造可观经济利益，并且不需要蓄电池可以降低成本，扩展了空调功率等级及使用场合，使得该太阳能空调系统具有广阔的市场前景。

根据本发明的上述实施例，根据太阳能电池阵列的输出功率和空调机组的运行功率向整流逆变并网电路发送状态切换控制信号的步骤可以包括：采集太阳能电池阵列的输出电压和输出电流；计算输出电压和输出电流的乘积得到太阳能电池阵列的输出功率；计算预设时间内的所有输出功率的最大值得到最大功率；根据最大功率和运行功率确定整流逆变并网电路的工作状态；根据工作状态生成并发送状态切换控制信号。

在本发明的上述实施例中，根据最大功率和运行功率确定整流逆变并网电路的工作状态的步骤可以包括：计算最大功率和运行功率的差值得到并网功率；在并网功率为0的情况下，确定控制整流逆变并网电路的工作状态为待机状态；在并网功率大于0的情况下，确定控制整流逆变并网电路的工作状态为逆变并网状态；在并网功率小于0的情况下，确定控制整流逆变并网电路的工作状态为整流状态；在最大功率大于0且运行功率为0的情况下，确定控制整流逆变并网电路的工作状态为逆变并网状态；在最大功率为0且运行功率大于0的情况下，确定控制整流逆变并网电路的工作状态为整流状态。

具体地，△P为整流逆变并网电路的并网功率，△P=Ppv–P空调。其中，Ppv为太阳能电池阵列的输出的最大功率，P空调为空调的运行功率（空调消耗功率）。

当△P=0时，全部太阳能功率用于空调消耗功率，整流逆变并网电路处于待机状态。

当△P>0时，太阳能功率大于空调消耗功率，整流逆变并网电路工作于逆变并网状态。

当△P<0时，太阳能功率小于空调消耗功率，整流逆变并网电路工作于全控整流状态。

当Ppv>0且P空调=0时，空调待机，整流逆变并网电路工作于逆变并网状态。

当Ppv=0且P空调>0时，空调消耗功率全部取自电网，整流逆变并网电路工作于全控整流状态。

具体地，在确定控制整流逆变并网电路的工作状态为整流状态的情况下，根据工作状态生成并发送状态切换控制信号的步骤可以包括：获取第一直流母线的电压参考值和实时电压值；对电压参考值和实时电压值的差值进行比例积分微分控制得到功率参考值；将功率参考值与实时相电压值经乘法器处理得到电流参考值；将电流参考值与实时电流值的差值进行比例积分微分控制后得到相电压参考值；对相电压参考值进行正弦脉宽调制得到调制解调信号，调制解调信号为状态切换控制信号。

在整流逆变并网电路的工作状态为整流状态的情况下，采用双环控制。其中，如图9所示，外环是电压环，主要控制逆变器直流母线电压为固定值VDC_REF；内环是电流环，其电流参考值Ir_REF由电压外环经PID（即比例积分微分控制器）控制输出的功率参考值Pm及实时相电压Vx(x=r、s、t)经过乘法器M后得到，电流参考值Ir_REF和实时电流值的差值进行PID控制，其输出的各相的相电压参考值VPWM_X(x=r、s、t)，采用SPWM（即正弦脉宽调制）调制方法，即将VPWM_X(x=r、s、t)与预设三角载波作比较，产生控制IGBT管的PWM信号（即调制解调信号）。更具体地，对于每一相而言，上下桥臂IGBT管的PWM信号是互补的，即不能同时导通。

具体地，在确定控制整流逆变并网电路的工作状态为逆变并网状态的情况下，根据工作状态生成并发送状态切换控制信号的步骤可以包括：获取第一直流母线的电压参考值和实时电压值；对电压参考值和实时电压值的差值进行比例积分控制得到功率参考值；将功率参考值与实时相电压值经乘法器处理得到电流参考值；将电流参考值与实时电流值的差值进行比例积分控制后得到相电压参考值；对相电压参考值进行正弦脉宽调制得到调制解调信号，调制解调信号为状态切换控制信号。

在整流逆变并网电路的工作状态为逆变并网状态的情况下，如图10所示，采用双环控制：外环是电压环，主要控制逆变器直流母线电压为固定值VDC_REF且高于公用电网的电压；内环是电流环，其电流参考值由电压外环和电压锁相环（即PLL锁相环）给定，通过对电流参考值和实时电流值的差值进行PI（即比例积分控制器）控制，得到光伏变流器每相的输出电压Ux(x=a、b、c)的电压参考值，然后采用SPWM调制方法，将Ux(x=a、b、c)与三角载波作比较，产生控制IGBT管的PWM信号。对于每一相而言，上下桥臂IGBT管的PWM信号是互补的，即不能同时导通。其中，PLL锁相环主要用于检测每一相电压相位，以达到控制输入电网的电流达到与电网电压同频同相。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

采用本发明的上述方案，整个太阳能空调系统可以并网，把多余量回馈电网，不需要蓄电池；光伏变流器由BOOST升压电路、整流逆变并网电路和控制电路三部分组成，BOOST升压电路和整流逆变并网电路通过逆变器直流母线相连，逆变器直流母线可以和空调直流母线相连。逆变器与空调机组之间可相互通信；光伏变流器与电网的连接为三相三线制，没有零线；空调机组内部由统一的开关电源供电，开关电源输入电源取自空调直流母线；空调内部的空调器直流负载均为低压的直流负载，无高压交流负载；BOOST升压电路的两种电路拓扑结构及实现最大功率追踪（MPPT）的方法，相对于可以实现并网的光伏空调，可以在非常宽的电压范围实现太阳能电池板的最大功率追踪（MPPT），MPPT效率非常高。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

采用本发明，太阳能空调系统包括太阳能电池阵列、光伏变流器、空调机组以及公用电网，光伏变流器中的升压电路和整流逆变并网电路可以通过控制电路的最大功率输出控制信号通过对太阳能电池板的输出电压进行控制，从而实现最大功率点追踪（即MPPT）；整流逆变并网电路通过状态切换控制信号在整流和逆变并网的工作状态之间切换，以使用公用电网和太阳能电池阵列的能量为空调机组供电，以及控制太阳能电池阵列的能量回馈公用电网，从而可以实现全控整流和逆变并网，即能量可双向流动。采用本发明，不需要蓄电池存储能量，可以通过整流逆变并网电路控制太阳能电池阵列的能量回馈给公用电网，并且使用上述结构可以扩展空调功率等级，解决了现有技术中采用太阳能电池阵列输出的多余能量不能回馈电网、使用蓄电池造成的成本过高，以及空调功率等级小、使用场合受限、投入成本高带来的推广难的问题，实现了太阳能发电多余能量回馈电网，同时扩展了空调功率等级及使用场合，从而缓解了电能紧张的局面，创造可观经济利益，并且不需要蓄电池可以降低成本，扩展了空调功率等级及使用场合，使得该太阳能空调系统具有广阔的市场前景。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

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 (13)

1.一种太阳能空调系统，其特征在于，包括：

太阳能电池阵列；

光伏变流器，所述光伏变流器连接于所述太阳能电池阵列与公用电网之间；

空调机组，与所述光伏变流器连接；

其中，所述光伏变流器包括：升压电路、整流逆变并网电路以及控制电路，

所述控制电路连接于所述升压电路与所述太阳能电池阵列之间，所述控制电路用于根据所述太阳能电池阵列的输出电流和输出电压向所述升压电路发送最大功率输出控制信号；

所述控制电路分别与所述整流逆变并网电路、所述太阳能电池阵列以及所述空调机组连接，用于根据所述太阳能电池阵列的输出功率和所述空调机组的运行功率向所述整流逆变并网电路发送状态切换控制信号；

所述升压电路与所述太阳能电池阵列连接，用于通过所述最大功率输出控制信号控制所述太阳能电池阵列输出最大功率；以及

所述整流逆变并网电路连接于所述升压电路与所述公用电网之间，用于通过所述状态切换控制信号在整流和逆变并网的工作状态之间切换，以使用所述公用电网和所述太阳能电池阵列的能量为所述空调机组供电，以及控制所述太阳能电池阵列的能量回馈所述公用电网；

其中，所述整流逆变并网电路包括：智能功率电路，所述智能功率电路通过第一直流母线与所述升压电路连接，所述智能功率电路的控制端与所述控制电路连接，用于接收所述控制电路的所述状态切换控制信号；第三储能电感，所述第三储能电感的第一端与所述智能功率电路连接，所述第三储能电感的第二端与所述公用电网的第一相连接于第一节点；第四储能电感，所述第四储能电感的第一端与所述智能功率电路连接，所述第四储能电感的第二端与所述公用电网的第二相连接于第二节点；第五储能电感，所述第五储能电感的第一端与所述智能功率电路连接，所述第五储能电感的第二端与所述公用电网的第三相连接于第三节点；第一减法器，分别与所述第一节点和所述第二节点连接；第二减法器，分别与所述第二节点和所述第三节点连接；以及所述第一减法器的输出端、所述第二减法器的输出端、所述第一节点、以及所述第二节点分别与所述控制电路连接。

2.根据权利要求1中所述的太阳能空调系统，其特征在于，所述太阳能空调系统还包括：

汇流电路，所述汇流电路连接于所述太阳能电池阵列与所述升压电路之间，所述太阳能电池阵列输出的直流电通过所述汇流电路汇流后通过所述升压电路输入第一直流母线；

所述第一直流母线，所述升压电路通过所述第一直流母线与所述整流逆变并网电路连接；

第二直流母线，所述第二直流母线的第一端与所述第一直流母线连接，所述第二直流母线的第二端与所述空调机组连接。

3.根据权利要求2中所述的太阳能空调系统，其特征在于，所述空调机组包括：

压缩机逆变电路，所述压缩机逆变电路通过所述第二直流母线接收所述光伏变流器的供能直流电，所述压缩机逆变电路与压缩机连接，用于将所述供能直流电逆变成驱动所述压缩机的交流电；

风机逆变电路，所述风机逆变电路通过所述第二直流母线接收所述光伏变流器的所述供能直流电，所述风机逆变电路与风机连接，用于将所述供能直流电逆变成驱动所述风机的交流电；

所述压缩机逆变电路包括第一控制电路，所述风机逆变电路包括第二控制电路；

开关电源，分别与所述第一控制电路、所述第二控制电路、空调主控电路以及空调机组直流负载连接，所述开关电源通过所述第二直流母线接收所述光伏变流器的所述供能直流电，所述开关电源用于将所述供能直流电变成低压直流电，为所述第一控制电路、所述第二控制电路、空调主控电路以及所述空调机组直流负载提供直流的工作电源。

4.根据权利要求1所述的太阳能空调系统，其特征在于，所述太阳能空调系统还包括：

通讯链路，所述光伏变流器与所述空调机组通过所述通讯链路进行通讯。

5.根据权利要求1所述的太阳能空调系统，其特征在于，所述升压电路包括：

第一储能电感，所述第一储能电感的第一端与所述太阳能电池阵列的输出端连接；

第一二极管，所述第一二极管的第一端与所述第一储能电感的第二端连接；

第一功率开关管，所述第一功率开关管的第一端与所述第一储能电感的第二端连接，所述第一功率开关管的第二端接地，所述第一功率开关管的控制端与所述控制电路连接，用于接收所述最大功率输出控制信号；

第一储能电容，所述第一储能电容的第一端与所述第一二极管的第二端连接，所述第一储能电容的第二端接地；以及

所述第一二极管的第二端通过第一直流母线与所述整流逆变并网电路连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能空调系统，其特征在于，所述升压电路还包括：

第二储能电感，所述第二储能电感的第一端与所述太阳能电池阵列的输出端连接；

第二二极管，所述第二二极管的第一端与所述第二储能电感的第二端连接；

第二功率开关管，所述第二功率开关管的第一端与所述第二储能电感的第二端连接，所述第二功率开关管的第二端接地，所述第二功率开关管的控制端与所述控制电路连接，用于接收所述最大功率输出控制信号；

所述第一储能电容的第一端与所述第二二极管的第二端连接；以及

所述第二二极管的第二端通过第一直流母线与所述整流逆变并网电路连接。

7.根据权利要求5或6所述的太阳能空调系统，其特征在于，所述控制电路包括：

第一电流采集器，与所述太阳能电池阵列的输出端连接，用于采集所述太阳能电池阵列的输出电流；

第二电压采集器，与所述太阳能电池阵列的输出端连接，用于采集所述太阳能电池阵列的输出电压；以及

第一信号生成单元，分别与所述第一电流采集器和所述第一电压采集器连接，用于根据所述输出电流和所述输出电压生成所述最大功率输出控制信号。

8.根据权利要求1所述的太阳能空调系统，其特征在于，所述控制电路包括：

第二电压采集器，所述第二电压采集器与所述第一减法器和所述第二减法器连接，用于采集所述第一减法器和所述第二减法器输出的差电压；

第二电流采集器，所述第二电流采集器分别与所述第一节点和所述第二节点连接，用于采集所述第一节点和所述第二节点的节点电流；以及

第二信号生成单元，分别与所述第二电压采集器和所述第二电流采集器连接，用于根据所述差电压和所述节点电流生成所述状态切换控制信号。

9.一种用于太阳能空调系统的控制方法，其特征在于，包括：

根据太阳能电池阵列的输出电流和输出电压向升压电路发送最大功率输出控制信号；

根据所述太阳能电池阵列的输出功率和空调机组的运行功率向整流逆变并网电路发送状态切换控制信号；

所述升压电路通过所述最大功率输出控制信号控制所述太阳能电池阵列输出最大功率；

所述整流逆变并网电路通过所述状态切换控制信号在整流和逆变并网的工作状态之间切换，以使用公用电网和所述太阳能电池阵列的能量为所述空调机组供电，以及控制所述太阳能电池阵列的能量回馈所述公用电网，

其中，所述整流逆变并网电路包括：智能功率电路，所述智能功率电路通过第一直流母线与所述升压电路连接，所述智能功率电路的控制端与所述控制电路连接，用于接收所述控制电路的所述状态切换控制信号；第三储能电感，所述第三储能电感的第一端与所述智能功率电路连接，所述第三储能电感的第二端与所述公用电网的第一相连接于第一节点；第四储能电感，所述第四储能电感的第一端与所述智能功率电路连接，所述第四储能电感的第二端与所述公用电网的第二相连接于第二节点；第五储能电感，所述第五储能电感的第一端与所述智能功率电路连接，所述第五储能电感的第二端与所述公用电网的第三相连接于第三节点；第一减法器，分别与所述第一节点和所述第二节点连接；第二减法器，分别与所述第二节点和所述第三节点连接；以及所述第一减法器的输出端、所述第二减法器的输出端、所述第一节点、以及所述第二节点分别与所述控制电路连接。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，根据所述太阳能电池阵列的输出功率和空调机组的运行功率向所述整流逆变并网电路发送状态切换控制信号的步骤包括：

采集所述太阳能电池阵列的所述输出电压和所述输出电流；

计算所述输出电压和所述输出电流的乘积得到所述太阳能电池阵列的输出功率；

计算预设时间内的所有所述输出功率的最大值得到最大功率；

根据所述最大功率和所述运行功率确定所述整流逆变并网电路的工作状态；

根据所述工作状态生成并发送所述状态切换控制信号。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，根据所述最大功率和所述运行功率确定所述整流逆变并网电路的工作状态的步骤包括：

计算所述最大功率和所述运行功率的差值得到并网功率；

在所述并网功率为0的情况下，确定控制所述整流逆变并网电路的所述工作状态为待机状态；

在所述并网功率大于0的情况下，确定控制所述整流逆变并网电路的所述工作状态为逆变并网状态；

在所述并网功率小于0的情况下，确定控制所述整流逆变并网电路的所述工作状态为整流状态；

在所述最大功率大于0且所述运行功率为0的情况下，确定控制所述整流逆变并网电路的所述工作状态为所述逆变并网状态；

在所述最大功率为0且所述运行功率大于0的情况下，确定控制所述整流逆变并网电路的所述工作状态为所述整流状态。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，在确定控制所述整流逆变并网电路的工作状态为整流状态的情况下，根据所述工作状态生成并发送所述状态切换控制信号的步骤包括：

获取第一直流母线的电压参考值和实时电压值；

对所述电压参考值和所述实时电压值的差值进行比例积分微分控制得到功率参考值；

将所述功率参考值与实时相电压值经乘法器处理得到电流参考值；

将所述电流参考值与实时电流值的差值进行比例积分微分控制后得到相电压参考值；

对所述相电压参考值进行正弦脉宽调制得到调制解调信号，所述调制解调信号为所述状态切换控制信号。

13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，在确定控制所述整流逆变并网电路的工作状态为逆变并网状态的情况下，根据所述工作状态生成并发送所述状态切换控制信号的步骤包括：

获取第一直流母线的电压参考值和实时电压值；

对所述电压参考值和所述实时电压值的差值进行比例积分控制得到功率参考值；

将所述功率参考值与实时相电压值经乘法器处理得到电流参考值；

将所述电流参考值与实时电流值的差值进行比例积分控制后得到相电压参考值；

对所述相电压参考值进行正弦脉宽调制得到调制解调信号，所述调制解调信号为所述状态切换控制信号。