CN114567250A - 一种光伏供电系统、光伏空调及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请发明了一种光伏供电系统、光伏空调及其控制方法，涉及光伏空调技术领域，能够提升光伏供电系统输出功率的稳定性，延长光伏供电系统的供电时间，降低光伏空调的运行成本。光伏供电系统包括光伏板发电阵列、检测输出电路和控制器。光伏板发电阵列包括调配电路、第一直流输电母线和多个光伏板。调配电路用于将多个光伏板中的至少部分光伏板串联，并将串联后的光伏板与第一直流输电母线电连接，第一直流输电母线用于向用电终端供电。检测输出电路用于检测第一直流输电母线的输出功率参数。控制器用于接收输出功率参数，并根据输出功率参数和预设功率参数，通过调配电路调节串联的光伏板的数量。本申请用于制造光伏空调。

Description

一种光伏供电系统、光伏空调及其控制方法

技术领域

本发明涉及光伏空调技术领域，尤其涉及一种光伏供电系统、光伏空调及其控制方法。

背景技术

光伏板也叫光伏发电板或太阳能电池发电板等。光伏板主要是利用太阳能电池的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能。太阳能是一种的清洁能源，因此得到了大力发展。其中，光伏板输出的电能为直流电，可以通过逆变器转变为与电网同步的交流电，然后接入建筑电力内网；或者，直接为以直流驱动的电器供电。

相关技术中，用电终端(可以是单个用电设备，比如中央空调；或者相对独立的用电网络，比如一栋建筑的内部电网)通常与光伏供电系统以及市电网络连接；其中，光伏供电系统可以包括多块串联设置的光伏板。在光伏供电系统输出功率较大时(比如大于或等于用电终端的额定功率)，采用光伏供电系统供电，在光伏供电系统输出功率较小时(比如小于用电终端的额定功率)，切换为市电网络供电。

但是，由于光伏板的输出功率会随着环境温度、光照强度的变化而变化，呈现非线性的特点。比如在中午光照较强、温度较高的时候，光伏板的输出功率较大，反之，在早上或傍晚光照较弱、温度较低的时候，光伏板的输出功率较小。这样，传统的光伏供电系统输出功率波动较大，光伏供电系统输出功率较低时，直接切换为市电网络供电，光伏供电系统输出功率(比如输出电压)较大时，可能会损毁用电终端；导致光伏供电系统只能在一定时间段内向用电终端供电，供电时间较短，光伏板产生的电能利用率较低。

发明内容

本发明的实施例提供了一种光伏供电系统、光伏空调及其控制方法，用于提升光伏供电系统输出功率的稳定性，延长光伏供电系统的供电时间，降低光伏空调的运行成本。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种光伏供电系统。光伏供电系统包括光伏板发电阵列、检测输出电路和控制器。光伏板发电阵列包括调配电路、第一直流输电母线和多个光伏板。调配电路用于将多个光伏板中的至少部分光伏板串联，并将串联后的光伏板与第一直流输电母线电连接，第一直流输电母线用于向用电终端供电。检测输出电路与第一直流输电母线电连接，用于检测第一直流输电母线的输出功率参数。控制器与调配电路及输出检测电路电连接。控制器用于接收输出功率参数，并根据输出功率参数和预设功率参数，通过调配电路调节串联的光伏板的数量。

本发明实施例提供的光伏供电系统，可以通过检测输出电路检测第一直流输电母线的输出功率参数，并且根据输出功率参数和预设功率参数，通过调配电路控制串联的光伏板的数量，并将串联的光伏板与第一直流输电母线电连接，然后通过第一直流输电母线向用电终端供电，进而控制第一直流输电母线上的输出功率参数，并使输出功率参数保持在所需范围内。比如，在光照较强、温度较高的时候，单块光伏板的输出功率较高，此时，可以通过减少串联的光伏板的数量，控制第一直流输电母线的输出功率，并使第一直流输电母线的输出功率在所需范围内。反之，在光照较弱、温度较低的时候，单块光伏板的输出功率较低，此时，可以通过增加串联的光伏板的数量，控制第一直流输电母线的输出功率，并使第一直流输电母线的输出功率在所需范围内。其中，第一直流输电母线的输出功率等于串联的光伏板的数量，与单块光伏板的输出功率的乘积。

在一些实施例中，预设功率参数包括额定电压V_dc。输出功率参数包括第一直流输电母线的输出电压值V_采，以及当前串联的光伏板的数量M。其中，需要串联的光伏板的数量为N，N＝(M×V_dc/V_采)并向上取整。

在一些实施例中，预设功率参数包括额定电压V_dc。每个光伏板的最大输出电压为V_pv。多个光伏板包括多个第一光伏板和至少一个第二光伏板；多个第一光伏板串联设置，第一光伏板通过调配电路与第二光伏板电连接。第一光伏板的数量为Z，Z＝V_dc/V_pv并向上取整。调配电路用于调节与第一光伏板串联的第二光伏板的数量。

在一些实施例中，第二光伏板的数量为多个。调配电路包括第一选择电路和第二选择电路。第一选择电路设置于多个第一光伏板与一个第二光伏板之间，且与第一直流输电母线电连接。第一选择电路用于将多个第一光伏板与第二光伏板串联，或者将多个第一光伏板与第一直流输电母线电连接。第二选择电路设置于两个第二光伏板之间，且与第二直流输电母线电连接。第二选择电路用于将两个第二光伏板串联，或者将与第一光伏板串联的第二光伏板与第一直流输电母线电连接。

在一些实施例中，调配电路包括第三选择电路。第三选择电路设置于两个光伏板之间，且与第一直流输电母线电连接。第三选择电路用于将两个光伏板串联。

另一方面，提供一种光伏空调。所述光伏空调包括空调机组和上述任一实施例所述的光伏供电系统。空调机组包括第二直流输电母线，第二直流输电母线与第一直流输电母线电连接。

本发明实施例提供的光伏空调，由于采用了上述实施例中的光伏供电系统，光伏空调系统能够长时间向空调机组输出稳定的电能，有利于提升空调机组在光伏供电系统供电条件下的运行时间，降低空调机组采用市电网路供电的时长，进而降低光伏空调的运行成本。

在一些实施例中，空调机组还包括整流器、逆变器、直流负载组件和交流负载组件。整流器与市电网络及第二直流输电母线电连接，用于将市电网络提供的交流电整流为直流电，并传输至第二直流输电母线。逆变器与第二直流输电母线电连接，用于将第二直流输电母线提供的直流电转变成交流电。直流负载组件与第二直流输电母线电连接。交流负载组件与逆变器电连接。

再一方面，本发明的实施例还提供了一种上述光伏空调的控制方法。控制方法包括：获取光伏板发电阵列的第一直流输电母线的输出功率参数；判断所述输出功率参数是否满足预设条件；若是，保持当前串联的光伏板的数量不变；若否，通过所述调配电路调节串联的光伏板的数量，并将串联后的光伏板与所述第一直流输电母线电连接。

本发明实施例提供的光伏空调的控制方法，输出功率参数不满足预设条件时，可以通过调配电路调节串联的光伏板的数量，进而调节第一直流输电母线的输出功率参数，以使输出功率参数满足预设条件。示例性地，第一直流输电母线的输出功率参数(比如输出电压值V_采或输出电流值I采)小于预设值，则增加串联至第一直流输电母线的光伏板的数量，进而增加第一直流输电母线的输出功率，以满足用电终端的需求。或者，第一直流输电母线的输出功率参数大于预设值，则减少串联至第一直流输电母线的光伏板的数量，进而增加第一直流输电母线的输出功率，以满足用电终端的需求。这样，可以使空调机组长时间在光伏供电系统的供电下稳定工作。

在一些实施例中，所述输出功率参数包括所述第一直流输电母线的输出电压值V_采。所述控制方法包括：判断输出电压值V_采是否大于或等于第一阈值。若输出电压值V_采大于第一阈值，则判断输出电压值V_采是否小于第二阈值；若输出电压值V_采小于第二阈值，保持当前串联的光伏板的数量不变；若输出电压值V_采不小于(大于或等于)第二阈值，则调节串联的光伏板的数量减一。若输出电压值V_采不大于(小于或等于)第一阈值，调节串联的光伏板的数量加一。其中，第一阈值小于第二阈值。

在一些实施例中，第一直流输电母线的额定电压与空调机组的额定电压相等，且均为V_dc；输出功率参数包括当前串联的光伏板的数量M。其中，第一阈值为V_dc；和/或，第二阈值为V_dc+V_采/M。

在一些实施例中，输出功率参数包括第一直流输电母线的输出电流值I_采。控制方法包括：判断输出电流值I_采是否大于或等于第三阈值；若输出电流值 I_采小于第三阈值，调节串联的光伏板的数量加一。若输出电流值I_采是大于或等于第三阈值，则继续判断输出电流值I采是否小于第四阈值。若输出电流值 I采小于第四阈值，则保持当前串联的光伏板的数量不变；若输出电流值I采大于或等于第四阈值，调节串联的光伏板的数量减一。

在一些实施例中，第一直流输电母线的额定电流与空调机组的额定电流相等，且均为I_dc。其中，第三阈值为(0.7～0.8)I_dc；和/或，第四阈值为I_dc。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对本发明一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本发明实施例所涉及的产品的实际尺寸的限制。

图1为本发明一些实施例的光伏供电系统的一种结构示意图；

图2为本发明一些实施例的光伏供电系统的另一种结构示意图；

图3为本发明一些实施例的光伏供电系统的又一种结构示意图；

图4为本发明一些实施例的光伏供电系统的又一种结构示意图；

图5为本发明一些实施例的光伏供电系统的又一种结构示意图；

图6为本发明一些实施例的光伏空调的一种结构示意图；

图7为本发明一些实施例的光伏空调的一种控制方法流程图；

图8为本发明一些实施例的光伏空调的另一种控制方法流程图；

图9为本发明一些实施例的光伏空调的又一种控制方法流程图；

图10为本发明一些实施例的光伏空调的又一种控制方法流程图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性的”或“比如”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本发明的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。

本文中“用于”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或用于执行额外任务或步骤的设备。

更加节能环保的清洁能源受到越来越多的关注。其中，太阳能作为一种重要的清洁能源，利用太阳能发电的光伏板以及以光伏板为基础的光伏供电系统得到了迅速发展。提升光伏供电系统的输电稳定性，增加光伏供电系统的电能利用率成为目前的重要研究方向。

本发明的一些实施例提供了一种光伏供电系统100。参阅图1，光伏供电系统100包括光伏板发电阵列10、检测输出电路20和控制器30。

光伏板发电阵列10包括调配电路11、第一直流输电母线12和多个光伏板13。其中，光伏板13用于将太阳能转换成电能，并进行直流电输出，是光伏供电系统100的核心部件之一。光伏板13的数量可以根据实际需求或者场地要求灵活设置，本发明的实施例对此不做具体限定。

调配电路11用于将多个光伏板13中的至少部分光伏板13串联，并将串联后的光伏板13与第一直流输电母线12电连接，第一直流输电母线12用于向用电终端供电。即，可以通过调配电路11控制串联至第一直流输电母线12 上的光伏板13的数量，进而调节第一直流输电母线12上的输出功率(比如输出电压和输出电流)。

示例性地，光伏板13可以包括正极输出端131和负极输出端132。第一直流输电母线12可以包括第一直流输电子线121和第二直流输电子线122。第一直流输电子线121和第二直流输电子线122中的一者用于与光伏板13的正极输出端131电连接，另一者用于与光伏板13的负极输出端132电连接。

需要理解的是，光伏发电阵列10还可以包括其他系统或者零部件，比如调节支架，用于安装固定光伏板13，并根据每天的时间调节光伏板13的朝向，以使光伏板13能够正对太阳。本申请对光伏发电阵列10的其他结构或零部件等不做具体限定。

检测输出电路20与第一直流输电母线12电连接，用于检测第一直流输电母线12的输出功率参数。示例性地，第一直流输电母线12的输出功率参数可以包括第一直流输电母线12的输出电压值V_采，和/或，第一直流输电母线12的输出电流值I_采。

比如，输出功率参数包括第一直流输电母线12的输出电压值V_采。此时，参阅图2，检测输出电路20可以包括电压检测输出子电路21。电压检测输出子电路21与第一直流输电子线121和第二直流输电子线122电连接，用于检测第一直流输电子线121和第二直流输电子线122之间的电压差，进而检测第一直流输电母线12的输出电压值V_采。

比如，输出功率参数包括第一直流输电母线12的输出电流值I_采。此时，参阅图3，检测输出电路20可以包括电流检测输出子电路22。电流检测输出子电路22与第一直流输电子线121和第二直流输电子线122中的一者电连接，用于检测第一直流输电子线121或第二直流输电子线122中的电流，进而检测第一直流输电母线12的输出电流值I_采。

比如，输出功率参数包括输出电压值V_采和输出电流值I_采。此时，参阅图4，检测输出电路20可以包括电压检测输出子电路21和电流检测输出子电路22。电压检测输出子电路21与第一直流输电子线121和第二直流输电子线 122电连接，用于检测第一直流输电母线12的输出电压值V_采。电流检测输出子电路22与第一直流输电子线121和第二直流输电子线122中的一者电连接，用于检测第一直流输电母线12的输出电流值I_采。

参阅图1，控制器30与调配电路11及输出检测电路20电连接。控制器 30用于接收(检测输出电路20检测到的)输出功率参数，并根据(接收到的) 输出功率参数和预设功率参数，通过调配电路11调节串联的光伏板13的数量。

示例性地，控制器30可以是具有计算、比较、存储和输出等多种功能的器件。预设功率参数可以为一个范围值，或者多个阈值；其可以预先存储在控制器30内。输出检测电路20检测到第一直流输电母线12的输出功率参数后，发送给控制器30。

本发明实施例提供的光伏供电系统100，可以通过检测输出电路20检测第一直流输电母线12的输出功率参数，并且根据输出功率参数和预设功率参数，通过调配电路控制串联的光伏板13的数量，并将串联的光伏板13与第一直流输电母线12电连接，然后通过第一直流输电母线12向用电终端供电，进而控制第一直流输电母线12上的输出功率参数(输出功率)，并使输出功率参数(输出功率)保持在所需范围内。

示例性地，在光照较强、温度较高的时候(比如中午)，单块光伏板13 的输出功率较高(输出电压和输出电流均较高)，此时，可以通过减少串联的光伏板13的数量，控制第一直流输电母线12的输出功率，并控制第一直流输电母线12的输出功率在所需范围内。反之，在光照较弱、温度较低的时候(比如早晨和傍晚)，单块光伏板13的输出功率较低，此时，可以通过增加串联的光伏板13的数量，控制第一直流输电母线12的输出功率，并使第一直流输电母线12的输出功率在所需范围内。

其中，第一直流输电母线12的输出功率等于串联的光伏板13的数量，与单块光伏板13的输出功率的乘积。比如每块光伏板13的输出功率为P_m，串联的光伏板的数量为M，则第一直流输电母线的输出功率为M×P_m。

需要说明的是，在本发明的实施例中，串联的光伏板13是指串联且与第一直流输电母线12电连接的光伏板13。

在一些实施例中，光伏供电系统100还可以包括蓄电池(图中未示出)。调配电路11还用于将多个光伏板13中除串联的光伏板13外的其他光伏板13 (以下简称：其余光伏板)与蓄电池电连接，并将其余光伏板与光伏板13产生的电能存储在蓄电池中。在光伏板发电阵列10输出的功率较低或者不发电的时候，蓄电池可以与第一直流输电母线12电连接，并通过第一直流输电母线12向外输出电能。这样，可以提升光伏发电阵列10的利用率。

在一些实施例中，预设功率参数包括额定电压V_dc。输出功率参数包括第一直流输电母线12的输出电压值V_采，即，第一直流输电母线12上的实际输出电压；以及当前串联的光伏板13的数量M。其中，需要串联的光伏板13 的数量为N，N＝(M×V_dc/V_采)并向上取整数。

单块光伏板13的输出电压可以达到数十伏特，示例性地，单块光伏板13 的最大输出电压为V_pv可以为48V。这样，每增加或者减少一块光伏板13，第一直流输电母线12上输出电压值V_采变化波动比较大。N＝(M×V_dc/V_采) 并向上取整，可以保证第一直流输电母线12上输出电压值V_采略大于额定电压值V_dc，这样，在用电终端同时连接光伏供电系统100和市电网络的情况下，可以保证用电终端由光伏供电系统100主要供电运行。

需要理解的是，一般情况下，第一直流输电母线12的额定电压值V_dc，不是第一直流输电母线12能够承受的最大电压值，第一直流输电母线12能够承受的电压值大于或者远大于第一直流输电母线12的额定电压值V_dc。

示例性地，以光伏空调200为例(详见下文描述)，光伏空调200包括第二直流输电母线41，且第二直流输电母线41通过整流器与市电网路(以 380V三项电为例)电连接，市电网路转换得到的直流电的电压为520V左右，即第二直流输电母线41的额定电压值设计为520V。第一直流输电母线12的额定电压值可以与第二直流输电母线41的额定电压值相等，且均为V_dc。即第一直流输电母线12的额定电压值可以为520V。但是，第一直流输电母线 12和第二直流输电母线41可承受的电压值通常可以达到800V甚至更高。

以额定电压值V_dc为520V，单块光伏板13的输出电压为48V为例，需要串联的光伏板13的数量N＝520V/48V＝10.83，向上取整数为11，即串联的光伏板13的数量N为11。此时第一直流输电母线12的输出电压为11× 48V＝528V。

或者，当光照强度较弱，单块光伏板13的输出电压值达不到最高值(48V) 时，比如，检测到输出电压值V_采＝450V，当前串联的光伏板13的数量M为 10，需要串联的光伏板13的数量N＝(M×V_dc/V_采)并向上取整数＝ (10×520V/450V)向上取整数＝12。通过调配电路11增加串联的光伏板13 的数量至12块。此时，第一直流输电母线12的输出电压为12×(450V/10) ＝540V。

在第一直流输电母线12上输出电压值V_采略大于额定电压值V_dc的情况下，可以保证空调机组40主要以光伏供电系统100供电运行。若第一直流输电母线12上输出电压值V_采小于V_dc，则空调机组40主要以市电网络供电运行。若第一直流输电母线12上输出电压值V_采等于V_dc，则空调机组40以市电网络300和光伏供电系统100混合供电运行。

在一些实施例中，预设功率参数包括额定电压V_dc。参阅图5，每个光伏板13的最大输出电压为V_pv。多个光伏板13包括多个第一光伏板131和至少一个第二光伏板132；多个第一光伏板131串联设置，第一光伏板131通过调配电路11与第二光伏板132电连接。第一光伏板131的数量为Z，Z＝V_dc/V_pv并向上取整。调配电路11用于调节与第一光伏板131串联的第二光伏板132 的数量。这样，多个第一光伏板131之间不需要设置选择电路(选择电路见下文介绍)，有利于简化调配电路11，降低调配电路11的连接难度。

示例性地，以额定电压V_dc为520V，单块光伏板13的输出电压为48V 为例，第一光伏板131的数量为Z＝V_dc/V_pv并向上取整＝11。即多块光伏板13 可以包括11块串联设置的第一光伏板131。这样，在光照较强，温度较高，每块光伏板13均输出最大电压的情况下，可以仅通过多个串联设置的第一光伏板131输出电能。在光照变弱的情况下，可以将部分或者全部的第二光伏板132与多个第一光伏板131串联，以满足用电终端的用电需求。

在一些实施例中，参阅图5，第二光伏板132的数量为多个。调配电路包括第一选择电路111和第二选择电路112。其中，图5中仅示例性地展示了两个第二光伏板132，以及一个第一选择电路111和一个第二选择电路112。

第一选择电路111设置于多个第一光伏板131与一个第二光伏板132之间，且与第一直流输电母线12电连接。第一选择电路111用于将多个第一光伏板131与第二光伏板132串联，或者将多个第一光伏板131与第一直流输电母线12电连接。

示例性地，在光照较弱、温度较低的时候，第一选择电路111可以将多个第一光伏板131与第二光伏板132串联，多个第一光伏板131和与之串联的第二光伏板132一起向第一直流输电母线12输出电能。在光照较强、温度较高的时候，在第一选择电路111将多个第一光伏板131与第一直流输电母线12电连接，仅通过多个第一光伏板131向第一直流输电母线12输出电能。

第二选择电路112设置于两个第二光伏板132之间，且与第二直流输电母线电12连接。第二选择电路112用于将两个第二光伏板132串联，或者将与第一光伏板131串联的第二光伏板132与第一直流输电母线12电连接。

其中，本发明的实施例中，仅以单刀双掷开关为例，对选择电路(第一选择电路111、第二选择电路112及下文中的第三选择电路113)进行功能性的示例性表达，不构成对本申请的限定。选择电路可以为任何可以实现电路切换的电器元部件，比如继电器。

示例性地，参阅图5，将Z个串联的第一光伏板131依次编号为1、2、……、 Z-1、Z；且以两个第二光伏板132为例，两个第二光伏板132分为编号为a 和b。其中，Z个第一光伏板131和两个第二光伏板132以图示方式连接。

比如，在需要Z个光伏板13向第一直流输电母线12输出电能时，第一选择电路111将Z个第一光伏板131串联至第一直流输电母线12上，即将图中单刀双掷开关K2与触点2接触。在需要Z+1个光伏板13向第一直流输电母线12输出电能时，第一选择电路111将Z个第一光伏板131和一个第二光伏板132(编号为b)串联，单刀双掷开关K2与触点1接触，且两个第二光伏板132之间的第二选择电路112将与Z个第一光伏板131串联的第二光伏板132与第一直流输电母线12电连接，即单刀双掷开关K2与触点2接触。

在一些实施例中，参阅图2～图4，调配电路11包括第三选择电路113。第三选择电路113设置于两个光伏板13之间，且与第一直流输电母线12电连接。第三选择电路113用于将两个光伏板13串联。这样，多个光伏板12 中每相邻两个光伏板之间设置一个第三选择电路113。第一直流输电母线12 的输出电压V_采调节范围更广，可以适应不同用电终端。

示例性地，光伏板13的数量为P个，依次编号为1、2、……、P-1和P。每相邻(编号相邻)两个光伏板13之间设有一个第三选择电路113(单刀双掷开关K)。调配电路11可以将任意相邻的多个光伏板13串联，并与第一直流输电母线12电连接。

本发明的一些实施例还提供一种光伏空调200。参阅图6，光伏空调200 包括空调机组40和上述任一实施例的光伏供电系统100。空调机组40包括第二直流输电母线41，第二直流输电母线41与第一直流输电母线12电连接。

在一些实施例中，空调机组40可以为多联机中央空调，配以上述光伏供电系统100不仅可以降低光伏空调200的运行成本，解决中央空调“买得起，用不起”的用户痛点，还可以延长光伏供电系统100的供电时长，平缓光伏供电系统100的供电峰谷(输出电压相对稳定)，保证光伏空调200长期稳定运行。降低空调机组采用市电网路供电的时长，进而降低光伏空调200的运行成本。

光伏供电系统100直接为用电终端供电，能够有效降低电能在接入市电网络过程中，以及在市电网络传输过程中的电能损耗，有利于提升光伏供电系统100的利用率。

在一些实施例中，空调机组40还包括整流器42、逆变器43、直流负载组件44和交流负载组件45。整流器42与市电网络300及第二直流输电母线 41电连接，用于将市电网络300提供的交流电整流为直流电，并传输至第二直流输电母线41。逆变器43与第二直流输电母线41及交流负载组件45电连接，用于将第二直流输电母线41提供的直流电转变成交流电，并传输至交流负载组件45。直流负载组件44可以包括降压器，以避免第二直流输电母线 41上的高压直流电损坏直流负载组件44。

本发明的一些实施例还提供了一种上述光伏空调200的控制方法。参阅图7，控制方法包括S410～S432。

S410，(控制器30)获取光伏板发电阵列10的第一直流输电母线12的输出功率参数。

其中，输出功率参数可以包括第一直流输电母线12的输出电压值V_采和/ 或输出电流值I_采。示例性地，检测输出电路20可以实时采集第一直流输电母线12的输出功率参数，并传递给控制器30。或者，可以间歇(比如以1分钟、 5分钟、或者10分钟为间隔)采集第一直流输电母线12的输出功率参数，并传递给控制器30。

S420，(控制器30)判断输出功率参数是否满足预设条件。

其中，预设条件可以为至少一个数值范围。比如预设条件可以是输出电压值V_采的一个数值范围；或者，是输出电流值I_采一个数值范围；或者既包括输出电压值V_采的一个数值范围，还包括输出电流值I_采一个数值范围。上述范围值可以是固定的，也可以是可调整的。可以预设在控制器30内，也可以根据控制器接收到的信息计算得出。本公开的实施例对此不做具体限定。

S431，若是，保持当前串联的光伏板13的数量不变。

S432，若否，(控制器30)通过调配电路11调节串联的光伏板13的数量。并将串联后的光伏板13与第一直流输电母线12电连接。

本发明实施例提供的光伏空调的控制方法，输出功率参数不满足预设条件时，可以通过调配电路11调节串联的光伏板13的数量，进而调节第一直流输电母线12的输出功率参数，以使输出功率参数满足预设条件。

示例性地，第一直流输电母线12的输出功率参数(比如输出电压值V_采或输出电流值I采)小于某一预设值时，则增加串联至第一直流输电母线12 上的光伏板13的数量，进而增加第一直流输电母线12的输出功率，以满足用电终端的用电需求。或者，第一直流输电母线12的输出功率参数大于某一预设值时，则减少串联至第一直流输电母线12的光伏板13的数量，进而增加第一直流输电母线12的输出功率，以满足用电终端的用电需求。这样，可以使空调机组40长时间在光伏供电系统100的供电下稳定工作。

在一些实施例中，输出功率参数包括第一直流输电母线的输出电压值V_采。

参阅图8，S420判断输出功率参数是否满足预设条件，包括S421～S422.

S421，判断输出电压值V_采是否大于或等于第一阈值V₁。

S422，若是(输出电压值V_采大于或等于第一阈值V₁)，则判断输出电压值V_采是否小于第二阈值V₂。

S431，若是(输出电压值V_采小于第二阈值V₂，即判定为输出功率参数满足预设条件)保持当前串联的光伏板13的数量不变。

S4321，若否(输出电压值V_采不小于第二阈值V₂，即判定为输出功率参数满足预设条件)。则调节串联的光伏板13的数量减一。

S4322，若否(输出电压值V_采不大于第一阈值V1，即判定为输出功率参数满足预设条件)，调节串联的光伏板13的数量加一。

其中，S421和S422的顺序可以互换。比如，向判断输出电压值V_采是否小于第二阈值V₂，然后再判断输出电压值V_采是否大于或等于第一阈值 V₁。S432若输出功率参数不满足预设条件，则通过调配电路11调节串联的光伏板13的数量，包括上述S4321～S4322。第一阈值V1小于第二阈值V2。即，本公开的实施例中，通过调节串联的光伏板13的数量，以使第一直流输电母线12的输出电压值V_采保持在第一阈值V1与第二阈值V2之间。

示例性地，第一直流输电母线12的额定电压与空调机组的额定电压相等，且均为V_dc；输出功率参数包括当前串联的光伏板13的数量M。其中，第一阈值为V_dc；这样，可以使第一直流输电母线12的输出电压V_采大于额定电压 V_dc(即第一阈值为V_dc)，使空调机组40以光伏供电系统100供电为主运行。和/或，第二阈值为V_dc+V_采/M；可以使第一直流输电母线12的输出电压V_采在较低水平内，避免第一直流输电母线12的输出电压V_采过高，有利于提升空调机组40的安全性。

在一些实施例中，输出功率参数包括第一直流输电母线的输出电流值I_采。

参阅图9，S420判断输出功率参数是否满足预设条件，包括S423～S424.

S423，判断输出电流值I_采是否大于或等于第三阈值I₁。

S424，若是(输出电流值I_采大于或等于第三阈值I₁)，判断输出电流值 I_采是否小于第四阈值I₂。

S431，若是(输出电流值I_采小于第四阈值I₂)，保持当前串联的光伏板13的数量不变。

S4323，若否(输出电流值I采大于或等于第四阈值I2)，调节串联的光伏板的数量减一。

S4324，若否(输出电流值I_采小于第三阈值I₁)，调节串联的光伏板13 的数量加一。

在一些实施例中，第一直流输电母线12的额定电流与空调机组的额定电流相等，且均为I_dc。

其中，第三阈值I₁为(0.7～0.8)I_dc。示例性地，第三阈值I₁为0.70I_dc、0.75I_dc或者0.80I_dc；这样，可以使空调机组40保持较高的输出功率。和/或，第四阈值为I_dc；这样，可以避免第一直流输电母线12输出电流将空调机组 40损坏。即第一直流输电母线12的输出电流值I_采保持在(0.7～0.8)I_dc～I_dc之间。由于第一直流输电母线12的输出电压V_采略大于第一直流输电母线12 的额定电压值V_dc，第一直流输电母线12的输出电流值I_采略小于第一直流输电母线12的额定电流值I_dc，空调机组也可以在额定功率的正常波动范围内运行。有利于提升光伏空调的使用寿命。

需要理解的是，在一些实施例中，参阅图10，在S410获取光伏板发电阵列10的第一直流输电母线12的输出功率参数之前，所述控制方法还包括S401 (图中未示出)。

S401，判断空调机组40是否处于开机状态。

若是，执行步骤S410～S432。

若否，将多个光伏板13与蓄电池电连接。以将多个光伏板13产生的电能存储至蓄电池内待用。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种光伏供电系统，其特征在于，包括：

光伏板发电阵列，包括第一直流输电母线、调配电路和多个光伏板；所述调配电路用于将多个所述光伏板中的至少部分光伏板串联，并将串联后的所述光伏板与所述第一直流输电母线电连接，所述第一直流输电母线用于向用电终端供电；

检测输出电路，与第一直流输电母线电连接，用于检测所述第一直流输电母线的输出功率参数；

控制器，与所述调配电路及所述输出检测电路电连接，所述控制器用于接收所述输出功率参数，并根据所述输出功率参数和预设功率参数，通过所述调配电路调节串联的所述光伏板的数量。

2.根据权利要求1所述的光伏供电系统，其特征在于，所述预设功率参数包括额定电压V_dc；所述输出功率参数包括所述第一直流输电母线的输出电压值V_采，以及当前串联的光伏板的数量M；

其中，串联的所述光伏板的数量为N，N＝(M×V_dc/V_采)并向上取整。

3.根据权利要求1或2所述的光伏供电系统，其特征在于，所述预设功率参数包括额定电压V_dc；每个所述光伏板的最大输出电压为V_pv；

所述多个光伏板包括多个第一光伏板和至少一个第二光伏板；多个所述第一光伏板串联设置，所述第一光伏板通过所述调配电路与所述第二光伏板电连接；所述调配电路用于调节与所述第一光伏板串联的第二光伏板的数量；

其中，所述第一光伏板的数量为Z，Z＝V_dc/V_pv并向上取整。

4.根据权利要求3所述的光伏供电系统，其特征在于，所述第二光伏板的数量为多个；所述调配电路包括：

第一选择电路，设置于多个所述第一光伏板与一个所述第二光伏板之间，且与所述第一直流输电母线电连接；所述第一选择电路用于将多个所述第一光伏板与所述第二光伏板串联，或者将多个所述第一光伏板与所述第一直流输电母线电连接；

第二选择电路，设置于两个所述第二光伏板之间，且与所述第二直流输电母线电连接；所述第二选择电路用于将两个所述第二光伏板串联，或者将与所述第一光伏板串联的第二光伏板与所述第一直流输电母线电连接。

5.根据权利要求1或2所述的光伏供电系统，其特征在于，所述调配电路包括：

第三选择电路，设置于两个所述光伏板之间，且与所述第一直流输电母线电连接；所述第三选择电路用于将两个所述光伏板串联。

6.一种光伏空调，其特征在于，包括：

如权利要求1～5中任一项所述的光伏供电系统；

空调机组，包括第二直流输电母线，所述第二直流输电母线与所述光伏供电系统的第一直流输电母线电连接。

7.根据权利要求6所述的光伏空调系统，其特征在于，所述空调机组还包括：

整流器，与市电网络及所述第二直流输电母线电连接，用于将市电网络提供的交流电整流为直流电，并传输至所述第二直流输电母线；

逆变器，与所述第二直流输电母线电连接，用于将所述第二直流输电母线提供的直流电转变成交流电；

直流负载组件，与所述第二直流输电母线电连接；

交流负载组件，与所述逆变器电连接。

8.一种如权利要求6或7所述的光伏空调的控制方法，其特征在于，包括：

获取光伏板发电阵列的第一直流输电母线的输出功率参数；

判断所述输出功率参数是否满足预设条件；

若否，调节串联的光伏板的数量，并将串联后的光伏板与所述第一直流输电母线电连接；

若是，保持当前串联的光伏板的数量不变。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述输出功率参数包括所述第一直流输电母线的输出电压值V_采；

所述控制方法包括：

判断所述输出电压值V_采是否大于或等于第一阈值；

若否，调节串联的光伏板的数量加一；

若是，判断所述输出电压值V_采是否小于第二阈值；

若否，调节串联的光伏板的数量减一；

若是，保持当前串联的光伏板的数量不变；

其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，第一直流输电母线的额定电压与所述空调机组的额定电压相等，且均为V_dc；所述输出功率参数包括当前串联的光伏板的数量M；

其中，所述第一阈值为V_dc；和/或，所述第二阈值为V_dc+V_采/M。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述输出功率参数还包括所述第一直流输电母线的输出电流值I_采；

所述控制方法包括：

判断所述输出电流值I_采是否大于或等于第三阈值；

若否，调节串联的光伏板的数量加一；

若是，判断所述输出电流值I采是否小于第四阈值；

若否，调节串联的光伏板的数量减一；

若是，保持当前串联的光伏板的数量不变；

其中，所述第三阈值小于所述第四阈值。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，第一直流输电母线的额定电流与所述空调机组的额定电流相等，且均为I_dc；

其中，所述第三阈值为(0.7～0.8)I_dc；和/或，所述第四阈值为I_dc。

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