CN107560039B - 光伏空调适配器和光伏空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏空调适配器和光伏空调系统。其中，该光伏空调适配器包括：升降压电路，升降压电路的输入端连接光伏组件，输出端连接光伏空调器，升降压电路包括多个升降压子电路，用于动态升高后者降低从光伏组件输入至光伏空调器的电压；通讯电路，与光伏空调器通信连接，用于检测光伏空调器的运行参数；控制电路，与多路升降压电路相连接，并且与通讯电路通信连接，用于根据通讯电路检测到的运行参数控制多个升降压子电路串联或者并联。本发明解决了光伏空调系统在配置时不灵活的技术问题。

Description

光伏空调适配器和光伏空调系统

技术领域

本发明涉及电器领域，具体而言，涉及一种光伏空调适配器和光伏空调系统。

背景技术

随着光伏空调的产品宣传越来越广，对于空调的节能或“不用电”，用户侧热度不减，但在实际工程应用选型时，由于各种日照地理位置、光伏组件安装位置/数量/组串方式、户型所需空调匹数等限制或规定，让用户止步门外。

现有的光伏空调系统在设置时，需要根据选型指令从数据库中查询得到满足工作负荷的空调机组的耗电功率；根据空调机组的耗电功率、光伏组件的铺设方式生成光伏组件的类型以及光伏组件的数量。其对光伏空调与光伏组件的型号适配做了规定的选型设定，导致用户必须根据光伏组件选定光伏空调，或根据光伏空调选定光伏组件，不具有灵活性。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种光伏空调适配器和光伏空调系统，以至少解决光伏空调系统在配置时不灵活的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种光伏空调适配器，包括：升降压电路，所述升降压电路的输入端连接光伏组件，输出端连接光伏空调器，所述升降压电路包括多个升降压子电路，用于动态升高后者降低从所述光伏组件输入至所述光伏空调器的电压；通讯电路，与所述光伏空调器通信连接，用于检测所述光伏空调器的运行参数；控制电路，与所述多路升降压电路相连接，并且与所述通讯电路通信连接，用于根据所述通讯电路检测到的所述运行参数控制多个所述升降压子电路串联或者并联，其中，串联或者并联后的多个所述升降压子电路的参数与所述光伏空调器的运行参数相匹配。

可选地，所述升降压电路包括：最大功率点跟踪太阳能控制器；脉冲宽度调制电路，与所述最大功率点跟踪太阳能控制器串联，其中，所述最大功率点跟踪太阳能控制器的一端连接所述升降压子电路的第一端，所述最大功率点跟踪太阳能控制器的另一端连接所述脉冲宽度调制电路的一端，所述脉冲宽度调制电路的另一端连接所述升降压子电路的第二端。

可选地，所述光伏空调适配器还包括：电流检测器，串联在所述升降压子电路的输入端，并且，与所述最大功率点跟踪太阳能控制器的输入端相连接，用于检测所述升降压子电路的输入端的电流；第一电压检测器，并联在所述升降压子电路的输入端，并且，与所述最大功率点跟踪太阳能控制器的输入端相连接，用于检测所述升降压子电路的输入端的电压，其中，所述第一电压检测器的输入端连接所述光伏组件。

可选地，所述光伏空调适配器还包括：开关，设置在所述电流检测器与所述第一电压检测器之间，与所述控制电路相连接，用于控制所述光伏组件接入所述光伏空调器，或者，与所述光伏空调器断开。

可选地，所述光伏空调适配器还包括：第二电压检测器，输入端与所述升降压子电路的输出端相连接，输出端与所述光伏空调器相连接。

可选地，所述光伏空调适配器还包括：汇流功能接口，设置在所述第一电压检测器的输入侧，用于连接光伏汇流采集装置；光伏汇流用防逆流二极管；防雷模块。

可选地，所述光伏空调适配器还包括：绝缘检测电路，设置在所述升降压子电路中，用于检测设备的绝缘状态。

可选地，在所述光伏组件配置较少时，所述控制电路控制多个所述升降压子电路串联或者并联，所述控制电路控制一路或者对应升降压电路运行；或者在所述光伏组件配置较多时，所述控制电路控制多个所述升降压子电路中的一路或者每一路的输出。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种光伏空调系统，包括：光伏组件；光伏空调器；上述的光伏空调适配器，输入端与所述光伏组件相连，输出端与所述光伏空调器相连接；电网，与所述光伏空调器相连接。

可选地，所述光伏空调器包括：并网换流器，通过隔离变压器与所述电网相连接；压机换流器，与所述并网换流器相连接，并且与所述光伏空调适配器相连接；压机，与所述压机换流器相连接。

本实施例的多个升降压子电路构成了升降压电路，通讯电路检测光伏空调器的运行参数，并通过控制电路控制连接到光伏空调器的升降压子电路的个数。在光伏组件配置较少时，可通过合适的串并联，使用升降压电路的一路升降压电路实现；在光伏组件配置较多时，使用升降压电路的所有输入，并检测光伏空调器最大功率能力，限制其中一路或每一路的输出，达到保护光伏空调器不过载的作用。可见，通过本实施例的光伏空调适配器可以调节光伏组件的配置，从而解决了现有技术中光伏空调系统在配置时不灵活的技术问题。

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是根据本发明实施例的光伏空调适配器的示意图；

图2是根据本发明实施例优选的光伏空调适配器的示意图；

图3是根据本发明实施例的光伏空调系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

根据本发明实施例，提供了一种光伏空调适配器的实施例。

图1是根据本发明实施例的光伏空调适配器的示意图，如图1所示，该光伏空调适配器包括：

升降压电路10升降压电路的输入端连接光伏组件200，输出端连接光伏空调器100，升降压电路包括多个升降压子电路，用于动态升高后者降低从光伏组件输入至光伏空调器的电压；

通讯电路20与光伏空调器通信连接，用于检测光伏空调器的运行参数；

控制电路30与多路升降压电路相连接，并且与通讯电路通信连接，用于根据通讯电路检测到的运行参数控制多个升降压子电路串联或者并联，

其中，串联或者并联后的多个升降压子电路的参数与光伏空调器的运行参数相匹配。

本实施例的多个升降压子电路构成了升降压电路，通讯电路检测光伏空调器的运行参数，并通过控制电路控制连接到光伏空调器的升降压子电路的个数。在光伏组件配置较少时，可通过合适的串并联，使用升降压电路的一路升降压电路实现；在光伏组件配置较多时，使用升降压电路的所有输入，并检测光伏空调最大功率能力，限制其中一路或每一路的输出，达到保护光伏空调器不过载的作用。可见，通过本实施例的光伏空调适配器可以调节光伏组件的配置，从而解决了现有技术中光伏空调系统在配置时不灵活的技术问题。

具体地，在以上匹配运行时，通讯电路能与光伏空调器通讯，设定直流母线电压，所需功率等参数，使本实施例的光伏空调适配器与光伏空调器柔性对接(不存在投切时电压不一致导致的尖峰冲击)，这样就打破了光伏组件数量上、串并联方式上的限制，低至一块光伏组件、高至一个光伏电站，都能与光伏空调器相连接。

图2是根据本发明实施例优选的光伏空调适配器的示意图。图2示出了该光伏空调适配器的两路升降压子电路，升降压子电路1和升降压子电路2。需要说明的是，图2仅仅是示意性的表示升降压子电路，该光伏空调适配器还可以包括更多的升降压子电路，并不限于图2所示的两路。

升降压电路包括：最大功率点跟踪太阳能控制器；脉冲宽度调制电路，与最大功率点跟踪太阳能控制器串联，其中，最大功率点跟踪太阳能控制器的一端连接升降压子电路的第一端，最大功率点跟踪太阳能控制器的另一端连接脉冲宽度调制电路的一端，脉冲宽度调制电路的另一端连接升降压子电路的第二端。

最大功率点跟踪太阳能控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值，使系统以最大功率输出对光伏空调器供电，应用与太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统的大脑。

脉冲宽度调制是一种模拟控制方法，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或者MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或者MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种技术。

可选地，光伏空调适配器还包括：电流检测器，串联在升降压子电路的输入端，并且，与最大功率点跟踪太阳能控制器的输入端相连接，用于检测升降压子电路的输入端的电流；第一电压检测器，并联在升降压子电路的输入端，并且，与最大功率点跟踪太阳能控制器的输入端相连接，用于检测升降压子电路的输入端的电压，其中，第一电压检测器的输入端连接光伏组件。

电流检测器和第一电压检测器可以检测光伏组件输出的电压和电流，从而使最大功率点跟踪太阳能控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值，从而以最大功率输出对光伏空调器供电。

可选地，光伏空调适配器还包括：开关，设置在电流检测器与第一电压检测器之间，与控制电路相连接，用于控制光伏组件接入光伏空调器，或者，与光伏空调器断开。

如图2所示，当开关关断时，开关所在电路连接的光伏组件断开，可以停止为光伏空调器供电；当开关闭合时，开关所在电路连接的光伏组件接入，可以为光伏空调器供电。从而实现了调节多个升降压子电路是否接入为光伏空调器供电，使得光伏组件提供的最大功率与光伏空调器所需的功率相匹配。

具体地，如图2所示，升降压子电路1连接有电流检测器A1，第一电压检测器V1，并且，第一电压检测器V1连接最大功率点跟踪太阳能控制器MPPT1,最大功率点跟踪太阳能控制器MPPT1串联脉冲宽度调制PWM1。与电流检测器A1串联的还有开关K1，与电流检测器A2串联的还有开关K2。升降压子电路2连接有电流检测器A2，第一电压检测器V2，并且，第一电压检测器V2连接最大功率点跟踪太阳能控制器MPPT2,最大功率点跟踪太阳能控制器MPPT2串联脉冲宽度调制PWM1。升降压子电路1和升降压子电路2共同连接一个第二电压检测器V，并且连接到光伏空调器。其中，控制电路，通讯电路，以及最大功率点跟踪太阳能控制器和脉冲宽度调制构成了光伏空调适配器的控制部分。

可选地，光伏空调适配器还包括：第二电压检测器，输入端与升降压子电路的输出端相连接，输出端与光伏空调器相连接。第二电压检测器可以检测从多路升降压子电路输出至光伏空调器的电压。

可选地，光伏空调适配器还包括：汇流功能接口，设置在第一电压检测器的输入侧，用于连接光伏汇流采集装置；光伏汇流用防逆流二极管；防雷模块。

光伏汇流采集装置可以检测光伏组件的电池板运行状态，本实施例提供的汇流功能接口就可以连接该光伏汇流采集装置等。

可选地，光伏空调适配器还包括：绝缘检测电路，设置在升降压子电路中，用于检测设备的绝缘状态。绝缘检测电路可以检测光伏空调适配器的对地绝缘状态，避免漏电流过大造成人员伤亡。

本发明实施例还提供了一种光伏空调系统。

图3是根据本发明实施例的光伏空调系统的示意图。如图3所示，该光伏空调系统包括：

光伏组件；光伏空调器；上述的光伏空调适配器，输入端与光伏组件相连，输出端与光伏空调器相连接；电网，与光伏空调器相连接。

可选地，光伏空调器包括：并网换流器，通过隔离变压器与电网相连接；压机换流器，与并网换流器相连接，并且与光伏空调适配器相连接；压机，与压机换流器相连接

在使用本实施例的光伏适配器之前，光伏空调器的安装有如下弊端：

1、使光伏空调器不限于安装地理位置的限制，解除各地区温度、辐照度、阴影等对光伏组件开路电压，从而限制光伏空调器运行的影响；

2、使光伏空调器与光伏组件的选型不受限制；

3、兼容光伏组件电压高于直流母线电压的情况，无论光伏组件电参数如何变化，皆能满足光伏空调器运行要求。

在使用本实施例的光伏适配器之后，达到如下效果：

1、世界各个区域，不存在由于不同温度、辐照度或安装遮挡的影响，即可100％消除环境变化而导致的超出光伏空调器规定的运行范围的隐患，诸如光伏空调器输入电压为600～780V，光伏板适配的最大功率点电压为760V，而在温度等环境条件变化时，光伏组件最大功率点电压升至781V，导致超出光伏空调器范围而停机；

2、使用户根据实际使用需求，选择光伏组件低至1块、高至光伏电站般的自由，选择光伏空调器，也仅需根据实际户型制冷量来选定，无需捆绑光伏组件数，相对于传统光伏空调器，提升用户使用率；

3、不同的光伏组件串、并联数，达到低于或高于光伏空调器的运行电压范围、功率范围，都能通过升或降压、限或不限功率输出来满足光伏空调器要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种光伏空调适配器，其特征在于，包括：

升降压电路，所述升降压电路的输入端连接光伏组件，输出端连接光伏空调器，所述升降压电路包括多个升降压子电路，用于动态升高后者降低从所述光伏组件输入至所述光伏空调器的电压；

通讯电路，与所述光伏空调器通信连接，用于检测所述光伏空调器的运行参数；

控制电路，与所述升降压电路相连接，并且与所述通讯电路通信连接，用于根据所述通讯电路检测到的所述运行参数控制多个所述升降压子电路串联或者并联，

其中，串联或者并联后的多个所述升降压子电路的参数与所述光伏空调器的运行参数相匹配；

在所述光伏组件配置较少时，所述控制电路控制多个所述升降压子电路串联或者并联，所述控制电路控制一路或者对应升降压电路运行；或者

在所述光伏组件配置较多时，所述控制电路控制多个所述升降压子电路中的一路或者每一路的输出。

2.根据权利要求1所述的光伏空调适配器，其特征在于，所述升降压电路包括：

最大功率点跟踪太阳能控制器；

脉冲宽度调制电路，与所述最大功率点跟踪太阳能控制器串联，

其中，所述最大功率点跟踪太阳能控制器的一端连接所述升降压子电路的第一端，所述最大功率点跟踪太阳能控制器的另一端连接所述脉冲宽度调制电路的一端，所述脉冲宽度调制电路的另一端连接所述升降压子电路的第二端。

3.根据权利要求2所述的光伏空调适配器，其特征在于，所述光伏空调适配器还包括：

电流检测器，串联在所述升降压子电路的输入端，并且，与所述最大功率点跟踪太阳能控制器的输入端相连接，用于检测所述升降压子电路的输入端的电流；

第一电压检测器，并联在所述升降压子电路的输入端，并且，与所述最大功率点跟踪太阳能控制器的输入端相连接，用于检测所述升降压子电路的输入端的电压，其中，所述第一电压检测器的输入端连接所述光伏组件。

4.根据权利要求3所述的光伏空调适配器，其特征在于，所述光伏空调适配器还包括：

开关，设置在所述电流检测器与所述第一电压检测器之间，与所述控制电路相连接，用于控制所述光伏组件接入所述光伏空调器，或者，与所述光伏空调器断开。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏空调适配器，其特征在于，所述光伏空调适配器还包括：

第二电压检测器，输入端与所述升降压子电路的输出端相连接，输出端与所述光伏空调器相连接。

6.根据权利要求3所述的光伏空调适配器，其特征在于，所述光伏空调适配器还包括：

汇流功能接口，设置在所述第一电压检测器的输入侧，用于连接光伏汇流采集装置；

光伏汇流用防逆流二极管；

防雷模块。

7.根据权利要求1所述的光伏空调适配器，其特征在于，所述光伏空调适配器还包括：

绝缘检测电路，设置在所述升降压子电路中，用于检测设备的绝缘状态。

8.一种光伏空调系统，其特征在于，包括：

光伏组件；

光伏空调器；

权利要求1-7中任一项所述的光伏空调适配器，输入端与所述光伏组件相连，输出端与所述光伏空调器相连接；

电网，与所述光伏空调器相连接。

9.根据权利要求8所述的光伏空调系统，其特征在于，所述光伏空调器包括：

并网换流器，通过隔离变压器与所述电网相连接；

压机换流器，与所述并网换流器相连接，并且与所述光伏空调适配器相连接；

压机，与所述压机换流器相连接。