CN107461845A - 一种太阳能直流空调 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能直流空调，包括直流空调器及太阳能光伏板，所述太阳能光伏板连接有蓄电池，所述直流空调器包括室内机和室外机，蓄电池还与市电电网连接，所述蓄电池和市电电网之间连接有电子切换开关，蓄电池连接有剩余电量检测模块，当电量低于设定值下限时，剩余电量检测模块发出信号打开电子切换开关，市电电网为蓄电池充电，充电达到设定值上限时，断开电子切换开关；市电电网还通过电子切换开关与AC/DC整流模块连接，用于蓄电池电量不足时，直接通过AC/DC整流模块为直流空调器提供直流电源；提高了系统的稳定性及可靠性。

Description

一种太阳能直流空调
技术领域
本发明涉及空调领域，特别是指一种太阳能直流空调。
背景技术
目前在市场上销售的空调都是采用220伏电压或者380伏电压的，即使采用太阳能光伏板发电的空调，也是要把光伏板发的24伏或者48伏的直流电，通过逆变器(价格约2万人民币)把直流电变成220伏的交流电。在逆变过程中损耗达到百分之45-50之间，真正的利用率在50-55之间，造成电能的利用率较低。或者直接采用48伏的压缩机和电机，但是效率不仅很低，能效比只在2.2-2.5W/W之间，而且噪音很大，消费者和一些特殊的场合无法使用，存在成本高且效率低。
公开号为CN101917054 A的中国发明专利公开了一种带太阳能电池的直流变频空调器，包括太阳能电池、直流变频空调器、连接在太阳能电池和直流变频空调器之间的太阳能供电控制器以及市电电网，直流变频空调器包括AC-DC整流器和直流变频空调器电路，太阳能供电控制器包括DC-高压DC逆变器和太阳能最大输出功率MPPT控制单元；太阳能最大输出功率MPPT控制单元监控太阳能电池的输出功率，控制DC-高压DC逆变器将太阳能电池输出的低压直流电转化成高压直流电，直接供电给直流变频空调器电路。市电电网经过AC-DC整流器后和太阳能供电控制器并联供电给直流变频空调器电路，具有制作成本低、节能环保、减少对环境影响、操作灵活、能效比高和适用范围广的特点，但仍存在如下缺点：太阳能供电受天气变化影响较大，与市电并网后会出现电压变化频繁，对空调电路造成冲击；且升压电路产生较高热量，极易发生危险。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电能利用率高且稳定可靠、散热性好的太阳能直流空调。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种太阳能直流空调，包括直流空调器及太阳能光伏板，所述太阳能光伏板连接有蓄电池，所述直流空调器包括室内机和室外机，所述的室外机包括中央处理器及压缩机，所述的室外机还包括有升压电路模块及转换频率的逆变电路模块，该升压电路模块还分别与蓄电池及室内机连接，逆变电路模块分别与压缩机及升压电路模块连接，且逆变电路模块还与中央处理器连接，其特征在于：蓄电池还与市电电网连接，所述蓄电池和市电电网之间连接有电子切换开关，蓄电池连接有剩余电量检测模块，当电量低于设定值下限时，剩余电量检测模块发出信号打开电子切换开关，市电电网为蓄电池充电，充电达到设定值上限时，断开电子切换开关；市电电网还通过电子切换开关与AC/DC整流模块连接，用于蓄电池电量不足时，直接通过AC/DC整流模块为直流空调器提供直流电源；所述升压电路模块设置于室外机内，并与半导体散热器的冷端相接触，所述半导体散热器通过蓄电池进行供电；所述半导体散热器的热端伸出室外机，便于散热。
所述的室外机内还设置有一个半导体散热器，所述半导体散热器冷端与室外机内压缩机相接触，热端伸出室外机，便于散热。
所述的设定值上限为蓄电池满电量的80%，所述的设定值下限为蓄电池满电量的20%，上述设定值范围可保证蓄电池电量能正常工作，又避免产生过度充电的问题。
所述的升压电路模块包括变压器，滤波电路模块，二极管D1、二极管D2、二极管D3及二极管D4，二极管D1、二极管D2、二极管D3及二极管D4串联构成桥式整流电路，其中变压器的输出端与桥式整流电路的输入端连接，该桥式整流电路的输出端与滤波电路模块连接。
所述的滤波电路模块由一个电感及一个电容连接构成。
还包括有控制芯片，所述的变压器包括输入线圈、输出线圈、开关管M1及开关管M2，开关管M1及开关管M2分别与输入线圈连接，该控制芯片分别与开关管M1及开关管M2连接，且控制芯片与滤波电路模块连接。
本发明采用了太阳能光伏板为发电电源，先经过蓄电池后，配合上升压电路模块直接将直流低电压升压至直流高电压输出，达到各部件的电压要求，解决了传统太阳能经过逆变器升压时利用率较低的问题，提高了电能的利用率，同时通过并联的市电电网，一方面当蓄电池电量不足时，可补充电量，同时直接经过整流电路处理后，得到直流电源驱动直流空调器工作，提高了整个装置的稳定性，降低了生产成本；将升压模块直接设置于室外机内，电压传输过程保持低压，防止在维修或者安装拆装太阳能电池板过程中过高电压对人造成伤害，并通过蓄电池驱动的半导体散热器进行散热， 提高了升压电路模块的散热效果，防止升压电路模块温度过高造成危险，提高了该升压电路模块的使用寿命，同时室外机内另设置的半导体散热器也提高了室外机散热效果，且无噪声，减少空调运行时的震动。
附图说明
图1为本发明结构框图；
图2为本发明升压电路模块电路图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、太阳能光伏板，2、市电电网，3、蓄电池，4、电子切换开关，5、AC/DC整流模块，6、升压电路模块，7、半导体散热器，8、直流空调器，9、室外机，10、室内机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1和图2所示，一种太阳能直流空调，包括直流空调器（8）及太阳能光伏板（1），所述太阳能光伏板（1）连接有蓄电池（3），所述直流空调器（8）包括室内机（10）和室外机（9），所述的室外机（9）包括中央处理器及压缩机，所述的室外机（9）还包括有升压电路模块（6）及转换频率的逆变电路模块，该升压电路模块（6）还分别与蓄电池（3）及室内机（10）连接，逆变电路模块分别与压缩机及升压电路模块（6）连接，且逆变电路模块还与中央处理器连接，其特征在于：蓄电池（3）还与市电电网（2）连接，所述蓄电池（3）和市电电网（2）之间连接有电子切换开关（4），蓄电池（3）连接有剩余电量检测模块，当电量低于设定值下限时，剩余电量检测模块发出信号打开电子切换开关（4），市电电网（2）为蓄电池（3）充电，充电达到设定值上限时，断开电子切换开关（4）；市电电网（2）还通过电子切换开关（4）与AC/DC整流模块（5）连接，用于蓄电池（3）电量不足时，直接通过AC/DC整流模块（5）为直流空调器提供直流电源；所述升压电路模块（6）设置于室外机（9）内，并与半导体散热器（7）的冷端相接触，所述半导体散热器（7）通过蓄电池（3）进行供电；所述半导体散热器（7）的热端伸出室外机（9），便于散热。
所述的太阳能光伏板（1）采用M行*N列排布，其中M，N为大于2的正整数，每行光伏板串联连接后，行与行之间再并联输出电源，一方面串联连接提高了太阳能光伏板输出电源，另一方面，并联连接又增强了太阳能光伏板的稳定性，防止某块光伏板出故障后，整个太阳能光伏板不能正常工作。
所述的室外机（9）内还设置有一个半导体散热器（7），所述半导体散热器（7）冷端与室外机（9）内压缩机相接触，热端伸出室外机（9），便于散热。
所述的设定值上限为蓄电池满电量的80%，所述的设定值下限为蓄电池满电量的20%，上述设定值范围可保证蓄电池电量能正常工作，又避免过度充电。
所述的升压电路模块（6）包括变压器，滤波电路模块，二极管D1、二极管D2、二极管D3及二极管D4，二极管D1、二极管D2、二极管D3及二极管D4串联构成桥式整流电路，其中变压器的输出端与桥式整流电路的输入端连接，该桥式整流电路的输出端与滤波电路模块连接。
所述的滤波电路模块由一个电感及一个电容连接构成。
还包括有控制芯片，所述的变压器包括输入线圈、输出线圈、开关管M1及开关管M2，开关管M1及开关管M2分别与输入线圈连接，该控制芯片分别与开关管M1及开关管M2连接，且控制芯片与滤波电路模块连接。
该全直流太阳能空调采用48伏太阳能光伏板发电，经过升压电路模块升压，将48伏电压升至300—350伏，达到室外机、室内机及压缩机所需的电压，实现了直流供电，具体升压电路原理为：48伏电压经过变压器升至为300—350伏，在经过桥式整流电路整流在经过滤波电路模块实现滤波，且变压器上连接控制芯片SG3525实现稳压，其中开关管M1及开关管M2实现了信号的传输。同时通过并联的市电电网，一方面当蓄电池电量不足时，可补充电量，同时直接经过整流电路处理后，得到直流电源驱动直流空调器工作，提高了整个装置的稳定性；将升压模块直接设置于室外机内，电压传输过程保持低压，防止在维修或者安装拆装太阳能电池板过程中过高电压对人造成伤害，并通过蓄电池驱动的半导体散热器进行散热， 提高了升压电路模块的散热效果，防止升压电路模块温度过高造成危险，提高了该升压电路模块的使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种太阳能直流空调，包括直流空调器（8）及太阳能光伏板（1），所述太阳能光伏板（1）连接有蓄电池（3），所述直流空调器（8）包括室内机（10）和室外机（9），所述的室外机（9）包括中央处理器及压缩机，所述的室外机（9）还包括有升压电路模块（6）及转换频率的逆变电路模块，该升压电路模块（6）还分别与蓄电池（3）及室内机（10）连接，逆变电路模块分别与压缩机及升压电路模块（6）连接，且逆变电路模块还与中央处理器连接，其特征在于：蓄电池（3）还与市电电网（2）连接，所述蓄电池（3）和市电电网（2）之间连接有电子切换开关（4），蓄电池（3）连接有剩余电量检测模块，当电量低于设定值下限时，剩余电量检测模块发出信号打开电子切换开关（4），市电电网（2）为蓄电池（3）充电，充电达到设定值上限时，断开电子切换开关（4）；市电电网（2）还通过电子切换开关（4）与AC/DC整流模块（5）连接，用于蓄电池（3）电量不足时，直接通过AC/DC整流模块（5）为直流空调器提供直流电源；所述升压电路模块（6）设置于室外机（9）内，并与半导体散热器（7）的冷端相接触，所述半导体散热器（7）通过蓄电池（3）进行供电；所述半导体散热器（7）的热端伸出室外机（9），便于散热。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能直流空调，其特征在于：所述的太阳能光伏板（1）采用M行*N列排布，其中M，N为大于2的正整数，每行光伏板串联连接后，行与行之间再并联输出电源。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能直流空调，其特征在于：所述的室外机（9）内还设置有一个半导体散热器（7），所述半导体散热器（7）冷端与室外机（9）内压缩机相接触，热端伸出室外机（9），便于散热。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能直流空调，其特征在于：所述的设定值上限为蓄电池满电量的80%，所述的设定值下限为蓄电池满电量的20%，上述设定值范围可保证蓄电池电量能正常工作，又避免过度充电。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能直流空调，其特征在于：所述的升压电路模块（6）包括变压器，滤波电路模块，二极管D1、二极管D2、二极管D3及二极管D4，二极管D1、二极管D2、二极管D3及二极管D4串联构成桥式整流电路，其中变压器的输出端与桥式整流电路的输入端连接，该桥式整流电路的输出端与滤波电路模块连接。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能直流空调，其特征在于：所述的滤波电路模块由一个电感及一个电容连接构成。
7.根据权利要求5或6所述的一种太阳能直流空调，其特征在于：还包括有控制芯片，所述的变压器包括输入线圈、输出线圈、开关管M1及开关管M2，开关管M1及开关管M2分别与输入线圈连接，该控制芯片分别与开关管M1及开关管M2连接，且控制芯片与滤波电路模块连接。
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