CN115940230A - 一种光伏储能空调装置和集中控制方法 - Google Patents

Abstract

一种光伏储能空调装置和集中控制方法，包括太阳能光伏组件、蓄电池组件和市电网以及空调机组，所述空调机组具有驱动压缩机及内部负载运行的逆变器，所述逆变器通过一电容与直流母线电性连接；所述蓄电池组件具有充电及放电电路模块、电池管理模块和电池组，所述充电及放电电路模块接入直流母线以使太阳能光伏组件向电池组充电或由电池组向直流母线供电。本发明集中控制太阳光伏供电、蓄电池供电或充电、交流市电网供电以及空调的运行，不需要转换成交流电，减少了转换功率损耗，在不影响用户使用空调的情况下，尽可能的使用光伏绿色能源，减少化工能源的消耗，而且产品初期投入降低，有利于绿色能源产品推广。

Description

一种光伏储能空调装置和集中控制方法

技术领域

本发明涉及光伏储能空调的控制技术领域，特别是一种光伏储能空调装置和集中控制方法。

背景技术

太阳能光伏发电作为一种清洁能源发电技术，已经得到了广泛应用。但太阳能光伏发电功率具有间歇性和波动性，而且用户负载也是不断变化的，这就造成了在离网状态下光伏发电和用户负载二者之间的不匹配。为了保证系统的稳定性和运行效率，必须有其他的辅助能源设备进行补充功能。目前常用方法包括采用蓄电池储能及供电，以及采用交流市电协同供电。蓄电池储能及供电通常采用蓄电池等储能装置将白天多余的光伏电能存储起来，在夜晚或者阴雨天释放电能，以供用户负载使用。采用交流市电协同供电，会根据光伏电池的输出、负载功率关系采取措施实现市电、光伏供电的共同供电。现有方案中，光伏、蓄电池、交流市电混合供电系统的电路复杂，控制难度大；系统涉及的负载多、设备成本高投入大，不利于清洁能源的应用推广。

中国专利CN107040034公开了一种光伏储能空调装置及控制方法，空调装置包括:光伏发电装置、储能装置、空调机组和能量调度管理装置；能量调度管理装置包括：检测模块，用于检测空调运行状态、光伏发电装置和储能装置的供电电量和工作状态；调度模块，用于根据空调运行状态、供电电量和工作状态，以及设定的供电优先级和用电优先级控制供电和/或充电。该专利没有进行集中控制，光伏和蓄电池提供给空调的为交流电，经过DC/AC转换，损耗功率大。

中国专利CN112310966公开了一种光伏储能空调供电系统，其包括：包括光伏系统、逆变功率单元、变流功率单元、控制模块及空调，所述空调包括空调主机、交流负载及直流负载，所述直流负载搭载于所述光伏储能系统提供的直流母线上，所述交流负载通过交流电线搭载于市电电网上；所述逆变功率单元搭载于所述直流母线与所述空调主机之间，所述变流功率单元搭载于所述交流电线和所述直流母线之间，所述控制模块，用于根据市电电网的状态控制所述光伏储能空调供电系统的工作模式。该专利没有集中协调控制，缺少蓄电池充电放电与空调协调的控制策略，不利于清洁能源的应用推广。

发明内容

针对现有的光伏储能空调系统控制复杂、设备成本投入高和缺少集中控制的问题，不利于清洁能源的应用推广，本发明提供一种光伏储能空调装置和集中控制方法，根据空调机组所需功率及太阳能光伏组件可提供的功率以协调控制太阳能光伏供电、市电网的供电、蓄电池的充电和放电，充分应用清洁的光伏能源。

为实现上述目的，本发明选用如下技术方案：一种光伏储能空调装置，包括太阳能光伏组件、蓄电池组件和市电网以及空调机组，其中：

所述空调机组具有驱动压缩机及内部负载运行的逆变器，所述逆变器通过一电容与直流母线电性连接；

所述太阳能光伏组件和市电网分别通过第一Boost升压电路和第二Boost升压电路将输出电压升压至预设电压向所述直流母线供电，所述蓄电池组件具有充电及放电电路模块、电池管理模块和电池组，所述充电及放电电路模块接入直流母线以使太阳能光伏组件向电池组充电或由电池组向直流母线供电。

优选地，所述太阳能光伏组件通过第一开关与第一Boost升压电路电性连接，输出直流电压VDC₁和电流I₁进入第一Boost升压电路并由第一Boost升压电路升压至输出电压VDC₂，所述第一Boost升压电路包括电感L₁、开关管K₁和二极管D₁，所述二极管D₁连接至电容C的正极，电容C的正极和负极之间的电压为直流母线电压VDC₅，输出电压VDC₂由二极管D₁给直流母线电压VDC₅供电，电流为I₂。

优选地，所述市电网通过第二开关和整流桥与第二Boost升压电路电性连接，输出交流电经过整流桥整流为直流电压VDC₃和电流I₃的直流电，进入第二Boost升压电路并由第二Boost升压电路升压至输出电压VDC₄，所述第二Boost升压电路包括电感L₂、开关管K₂和二极管D₂，所述二极管D₂连接至电容C的正极，电容C的正极和负极之间的电压为直流母线电压VDC₅，输出电压VDC₄由二极管D₂给直流母线电压VDC₅供电，电流为I₄。

优选地，所述蓄电池组件通过充电及放电电路模块连接至电容C的正极，电容C的正极和负极之间的电压为直流母线电压VDC₅；

所述蓄电池组件处于放电工作时，所述充电及放电电路模块将电池组的电压提升到直流母线电压VDC₅，给直流母线电压供电；

所述蓄电池组件处于充电工作时，所述充电及放电电路模块将直流母线电压VDC₅降压为电池组的电压V_bat，给电池组充电。

另一方面，本发明选用如下技术方案：一种光伏储能空调的集中控制方法，包括以下步骤：

空调上电，获取各供电组件的状态并确定供电状态后启动运行；

空调运行时，根据太阳能光伏组件的可输出最大功率P_pv、蓄电池组件的可输出最大功率P_batout、市电网的输出功率P_ac与空调机组所需功率P_need进行判断以切换供电状态，使得确定的供电状态输出的总功率≥空调机组所需功率P_need。

优选地，还包括以下步骤：

空调上电，获取太阳能光伏组件的输出直流电压VDC₁；

判断直流电压VDC₁≥预先设定电压值V_st：

若VDC₁≥V_st，则判定太阳能光伏组件的输出电压满足供电要求，确定以光伏组件独立供电的第一供电状态运行；

若VDC₁＜V_st，则判定太阳能光伏组件的输出电压未能满足供电要求，此时获取蓄电池组件的状态信息，并根据状态信息判断是否满足空调机组的供电：

若满足则确定以蓄电池组件独立供电的第三供电状态运行；

若未能满足则确定以市电网独立供电的第五供电状态运行。

优选地，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在太阳能光伏组件独立供电的第一供电状态运行时：

根据空调机组的变频空调压缩机的运行目标频率计算空调机组所需的功率P_need；

运行最大功率点跟踪算法，控制第一Boost升压电路的开关管K₁的开关频率和占空比，使得太阳能光伏组件在最大功率点输出功率，根据输出直流电压VDC₁和电流I₁计算太阳能光伏组件可输出的最大功率P_pv；

比较P_pv和P_need：

当P_pv≥P_need时，断开市电网侧的第二开关，维持第一供电状态运行，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电；

当P_pv＜P_need时，获取蓄电池组件的状态信息，根据状态信息判断电池组是否可以供电：

若电池组可以供电，控制充电及放电电路模块放电工作，进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态，控制充电及放电电路模块的供电电流I₆，使得供电功率P_batout+P_pv≥P_need；

若电池组不可以供电，则进入太阳能光伏组件和市电网同时供电第四供电状态，控制开关管K₁的开关频率和占空比，使直流母线电压VDC₅高于市电网的交流电经过整流后的直流电压VDC₃，然后闭合市电网侧的第二开关，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使得第二Boost升压电路输出一个合适的输出电压VDC₄，此输出电压VDC₄可以使市电网侧的输出电流I₄逐渐增大，通过协调控制开关管K₁和开光管K₂的开关频率和占空比使得供电功率P_ac+P_pv≥P_need。

优选地，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行时，比较P_pv和P_need：

当P_pv≥P_need时，蓄电池组件不供电，控制充电及放电电路模块不工作，进入太阳能光伏组件独立供电的第一供电状态；

当P_pv＜P_need时，充电及放电电路模块处于放电工作，维持第二供电状态运行，使得电池组提供给空调的功率P_batout满足P_batout+P_pv＞P_need。

优选地，所述空调机组在第二供电状态运行时，还包括如下步骤：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st2：

若VDC₁＞V_st2，维持在太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行；

若VDC₁≤V_st2，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以独立供电：

当目前电池组状态不能够独立供电时，进入蓄电池电池组件和市电网同时供电的第六供电状态，控制充电及放电电路模块，使直流母线电压VDC₅高于市电网的交流电经过整流后的直流电压VDC₃，然后闭合市电网侧的第二开关，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使得第二Boost升压电路输出一个合适的输出电压VDC₄，此输出电压VDC₄可以使市电网侧的输出电流I₄逐渐增大，使得供电功率P_ac+P_batout≥P_need；

当目前电池组状态能够独立供电时，停止开关管K₁工作，断开太阳能光伏组件侧的第一开关，进入蓄电池组件独立供电的第三供电状态运行，通过充电及放电电路模块控制蓄电池组件的输出电流I₆，使得供电功率P_batout＞P_need。

优选地，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在蓄电池组件独立供电的第三供电状态运行时：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st：

若VDC₁＞V_st，则判定太阳能光伏组件可以供电，闭合太阳能光伏组件侧的第一开关，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电，控制VDC₂使电流I₂增加，在允许的范围内使太阳能光伏组件的供电电量尽量大，此时进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行；

若VDC₁≤V_st，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以独立供电：

当目前电池组能够独立供电，则维持运行第三供电状态；

当目前电池组状态不能够独立供电时，控制充电及放电电路模块，使直流母线电压VDC₅高于市电网的交流电经过整流后的直流电压VDC₃，然后闭合市电网侧的第二开关，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使得第二Boost升压电路输出一个合适的输出电压VDC₄，此输出电压VDC₄可以使市电网侧的输出电流I₄逐渐增大，根据直流电压VDC₃与电流I₃计算市电电源输出的功率P_ac，通过协调控制充电及放电电路模块和开关管K₂的开关频率和占空比，使得P_batout+P_ac≥P_need，此时进入蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态运行。

优选地，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态运行时：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st2：

若VDC₁≤V_st2，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以供电：

当目前电池组状态可以供电时，控制充电及放电电路模块进入放电工作，将输出电压升压至直流母线电压VDC₅给直流母线供电，同时控制输出电流I₆，使得供电功率P_ac+P_batout≥P_need，断开太阳能光伏组件侧的第一开关，太阳能光伏组件不再供电，进入蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态；

当目前电池组状态无法供电时，断开太阳能光伏组件侧的第一开关和停止充电及放电电路模块的工作，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使第二Boost升压电路的输出一个合适的输出电压VDC₄，使交流市电的电流I₄逐渐增大，进入市电网独立供电的第五供电状态运行；

若VDC₁＞V_st2，则比较P_pv与P_need：

若P_pv≥P_need，断开市电网侧的第二开关，进入太阳能光伏组件独立供电的第一供电状态运行；

若P_pv＜P_need，根据电池管理模块发来的状态信息判断电池组是否可以供电：当电池组可以供电，则进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态；当电池组不可以供电，则维持太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态。

优选地，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在市电网独立供电的第五供电状态运行时：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st：

若VDC₁＞V_st，则判定太阳能光伏组件可以供电，闭合太阳能光伏组件侧的第一开关，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电，控制VDC₂使电流I₂增加，在允许的范围内使太阳能光伏组件的供电电量尽量大，此时进入太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态运行；

若VDC₁≤V_st，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以供电：

若电池组可以供电，则控制充电及放电电路模块进入放电工作，将蓄电池组件的输出电压升压至直流母线电压VDC₅并给直流母线供电，同时控制供电电流I₆，使得供电功率P_batout+P_ac≥P_need；

若电池组无法供电，则维持在市电网独立供电的第五供电状态运行。

优选地，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态运行时：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st：

若VDC₁＞V_st，则判定太阳能光伏组件可以供电，闭合太阳能光伏组件侧的第一开关，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电，控制VDC₂使电流I₂增加，在允许的范围内使太阳能光伏组件的供电电量尽量大，断开市电网侧的第二开关，市电网不再供电，此时进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行；

若VDC₁≤V_st，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，则根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以继续供电：

当目前电池组仍能继续供电时，则维持运行第六供电状态；

当目前电池组无法继续供电时，则停止充电及放电电路模块的工作，进入市电网独立供电的第五供电状态运行。

优选地，还包括蓄电池组件进入充电状态步骤：

当蓄电池组件的电池管理模块检测到电池组需要并允许充电时，在满足以下条件之一后进入充电状态：

a：太阳能光伏组件处于独立供电状态时，且太阳能光伏组件可提供的功率P_pv＞空调需要的功率P_need，则由太阳能光伏组件给蓄电池充电，控制充电及放电电路模块进入充电工作，将直流母线电压降至电池组电压给电池组充电，同时控制充电电流以使从充电功率P_batin+P_need<P_pv；

b：市电网处于低电价时段，控制充电及放电电路模块进入充电工作，在保证空调机组正常运行的条件下，给蓄电池组件供电。

另一方面，本发明选用如下技术方案：一种光伏储能空调的集中控制设备，包括存储器和处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的控制程序，以执行如上述的一种光伏储能空调的集中控制方法。

另一方面，本发明选用如下技术方案：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行如上述的一种光伏储能空调的集中控制方法。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提出了一种可以用太阳能光伏、蓄电池及交流市电混合供电或分别供电，且可以给蓄电池充电的家用空调电路系统，通过空调的主控单元，集中控制太阳光伏供电、蓄电池供电或充电、交流市电网供电以及空调的运行，根据空调机组所需功率及太阳能光伏可提供的功率，通过协调控制太阳能光伏供电、交流市电的供电、蓄电池的充电和放电，优先使用光伏电能，其次使用蓄电池电能，最后再使用交流市电，达到充分应用清洁的光伏能源的效果。

本发明还可以控制给蓄电池组件充电电流，以便在保证空调正常运行的基础上，将多余的太阳能光伏电能充入蓄电池中，太阳能光伏组件直接提供直流电给空调和蓄电池，不需要转换成交流电，减少了转换功率损耗，在不影响用户使用空调的情况下，尽可能的使用光伏绿色能源，减少化工能源的消耗，而且产品初期投入降低，有利于绿色能源产品推广。基于主控单元的集中控制，光伏、蓄电池、交流市电自动平稳切换或同时供电，不需要用户介入控制，不影响空调的运行，不影响用户舒适性体验。

附图说明

为了更清楚地说明技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施案例一的光伏储能空调电路结构示意图。

图2为实施案例二的工作流程示意图。

图3为实施案例三的第一供电状态工作流程示意图。

图4为实施案例四的第二供电状态工作流程示意图。

图5为实施案例五的第三供电状态工作流程示意图。

图6为实施案例六的第四供电状态工作流程示意图。

图7为实施案例七的第五供电状态工作流程示意图。

图8为实施案例八的第六供电状态工作流程示意图。

具体实施方式

为了能够清楚、完整地理解技术方案，现结合实施例和附图对本发明进一步说明，显然，所记载的实施例仅仅是本发明部分实施例，所属领域的技术人员在没有作出创造性劳动的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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

实施案例一：

如图1所示，一种光伏储能空调装置，包括太阳能光伏组件、蓄电池组件和市电网以及空调机组，其中：

所述空调机组具有驱动压缩机及内部负载运行的逆变器100，所述逆变器100通过一电容C与直流母线电性连接；

所述太阳能光伏组件和市电网分别通过第一Boost升压电路100和第二Boost升压电路200将输出电压升压至预设电压向所述直流母线供电，所述蓄电池组件具有充电及放电电路模块、电池管理模块和电池组，所述充电及放电电路模块接入直流母线以使太阳能光伏组件向电池组充电或由电池组向直流母线供电。

所述太阳能光伏组件通过第一开关10与第一Boost升压电路100电性连接，所述第一开关10可以是直流接触器、直流继电器等，太阳能光伏组件输出直流电压VDC₁和电流I₁进入第一Boost升压电路100并由第一Boost升压电路100升压至输出电压VDC₂，所述第一Boost升压电路100包括电感L₁、开关管K₁和二极管D₁，本实施案例的第一Boost升压电路的作用是将VDC₁升压为合适的直流电压VDC₂，同时执行最大功率跟踪算法，通过控制开关管K₁的占空比或开关频率，可以控制电压VDC₁、电流I₁、电压VDC₂和电流I₂。所述二极管D₁连接至电容C的正极，电容C的正极和负极之间的电压为直流母线电压VDC₅，输出电压VDC₂由二极管D₁给直流母线电压VDC₅供电，电流为I₂。电容C起到稳压、储能、滤波的作用，逆变器接至电容C，由直流母线电压VDC₅供电给逆变器，逆变器驱动压缩机运行。本实施案例的直流母线电压VDC₅给空调机组及内部负载例如压缩机等供电，电流为I₅，空调内部负载包括压缩机、风机电机等，空调逆变器一般用智能功率模块(IPM)控制压缩机，通过控制逆变器内部的开关管开通关断驱动空调压缩机变频运行。

所述市电网通过第二开关20和整流桥21与第二Boost升压电路200电性连接，输出交流电经过整流桥21整流为直流电压VDC₃和电流I₃的直流电，进入第二Boost升压电路200并由第二Boost升压电路20升压至输出电压VDC₄，所述第二Boost升压电路200包括电感L₂、开关管K₂和二极管D₂，本实施案例的第二Boost升压电路的作用是将VDC₃升压为合适的直流电压VDC₄，通过控制开关管K₂的占空比或开关频率，可以控制电压VDC₃、电流I₃、电压VDC₄和电流I₄。所述二极管D₂连接至电容C的正极，电容C的正极和负极之间的电压为直流母线电压VDC₅，输出电压VDC₄由二极管D₂给直流母线电压VDC₅供电，电流为I₄。

所述蓄电池组件通过充电及放电电路模块连接至电容C的正极，所述蓄电池组件可以储能，也可以释放能量带动负载运行，通过电池管理模块给电池组内部的每节电池充电和放电，电池管理模块通过充电及放电电路模块连接至直流母线，充电及放电电路模块可以将直流母线电压降至合适的电池组电压，以给电池组充电；也可以将电池组电压升压至合适的直流电压，给直流母线供电，以带动空调内部负载。所述蓄电池组件处于放电工作时，所述充电及放电电路模块将电池组的电压提升到直流母线电压VDC₅，给直流母线电压供电；所述蓄电池组件处于充电工作时，所述充电及放电电路模块将直流母线电压VDC₅降压为电池组的电压V_bat，给电池组充电。所述电池管理模块和电池组组合在一起，管理电池组内部各电池单元的电压、电流、温升，提供电池组的状态信息给主控单元。

主控单元用于检测电压VDC₁、VDC₂、VDC₄、VDC₅、电流I₁、I₃、I₅、I₆，同时接收电池管理模块发出的电池组状态信息，主控单元通过控制方法及控制逻辑，控制第一开关、第二开关的开通和关断，控制开关管K₁和开关管K₂的占空比或开关频率，控制充电及放电电路模块的工作及停止及状态切换。

本实施案例通过协调控制太阳能光伏组件供电、市电网供电、蓄电池的充电和放电，充分应用清洁的光伏能源，基于主控单元的集中控制太阳能光伏、蓄电池、市电网自动平稳切换或同时供电，不需要用户介入控制，不影响空调的运行，不影响用户舒适性体验，本实施案例还直接提供直流电给空调和蓄电池，不需要转换成交流电，减少了转换功率损耗。

实施案例二：

如图2所示，一种光伏储能空调的集中控制方法，在实施案例一的光伏储能空调装置基础上，包括以下步骤：

空调上电，获取各供电组件的状态并确定供电状态后启动运行，其中包括：获取太阳能光伏组件的输出直流电压VDC₁；

判断直流电压VDC₁≥预先设定电压值V_st：

若VDC₁≥V_st，则判定太阳能光伏组件的输出电压满足供电要求，确定以光伏组件独立供电的第一供电状态运行；

若VDC₁＜V_st，则判定太阳能光伏组件的输出电压未能满足供电要求，此时获取蓄电池组件的状态信息，并根据状态信息判断是否满足空调机组的供电：

若满足则确定以蓄电池组件独立供电的第三供电状态运行；

若未能满足则确定以市电网独立供电的第五供电状态运行；

空调运行时，根据太阳能光伏组件的可输出最大功率P_pv、蓄电池组件的可输出最大功率P_batout、市电网的输出功率P_ac与空调机组所需功率P_need进行判断以切换供电状态，使得确定的供电状态输出的总功率≥空调机组所需功率P_need。

本实施案例所述的供电状态包括：太阳能光伏组件独立供电的第一供电状态、太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态、蓄电池组件独立供电的第三供电状态、太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态、市电网独立供电的第五供电状态、蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态。

本实施案例根据空调机组所需功率P_need及太阳能光伏组件可提供的功率P_pv，通过协调控制太阳能光伏组件供电、市电网的供电、蓄电池组件的充电和放电，充分应用清洁的光伏能源。太阳能光伏组件的电能只提供给空调机组和蓄电池组件，且太阳能光伏组件电能不够时，电池组、交流市电网也可提供电能给空调机组运行，因此不用配置太大容量的光伏板，降低成本投入；蓄电池组件提供电能给空调机组，电池组电量不够时，交流市电网也可提供电能给空调机组运行，因此不用配置太大容量的蓄电池，降低成本投入，在不影响用户使用空调的情况下，尽可能的使用光伏绿色能源，减少化工能源的消耗，而且产品初期投入降低，有利于绿色能源产品推广。

实施案例三：

如图3所示，一种光伏储能空调的集中控制方法，空调机组在太阳能光伏组件独立供电的第一供电状态运行时：

根据空调机组的变频空调压缩机的运行目标频率计算空调机组所需的功率P_need；

运行最大功率点跟踪算法，控制第一Boost升压电路的开关管K₁的开关频率和占空比，使得太阳能光伏组件在最大功率点输出功率，根据输出直流电压VDC₁和电流I₁计算太阳能光伏组件可输出的最大功率P_pv；

比较P_pv和P_need：

当P_pv≥P_need时，断开市电网侧的第二开关，维持第一供电状态运行，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电；

当P_pv＜P_need时，主控单元获取电池管理模块发来的电池组状态信息，根据状态信息判断电池组是否可以供电：

若电池组可以供电，主控单元控制充电及放电电路模块放电工作，进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态，控制充电及放电电路模块的供电电流I₆，使得供电功率P_batout+P_pv≥P_need；

若电池组不可以供电，则进入太阳能光伏组件和市电网同时供电第四供电状态，控制开关管K₁的开关频率和占空比，使直流母线电压VDC₅高于市电网的交流电经过整流后的直流电压VDC₃，然后闭合市电网侧的第二开关，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使得第二Boost升压电路输出一个合适的输出电压VDC₄，此输出电压VDC₄可以使市电网侧的输出电流I₄逐渐增大，通过协调控制开关管K₁和开光管K₂的开关频率和占空比使得供电功率P_ac+P_pv≥P_need。

实施案例四：

如图4所示，一种光伏储能空调的集中控制方法，空调机组在太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行时：

根据空调机组的变频空调压缩机的运行目标频率计算空调机组所需的功率P_need；

运行最大功率点跟踪算法，控制第一Boost升压电路的开关管K₁的开关频率和占空比，使得太阳能光伏组件在最大功率点输出功率，根据输出直流电压VDC₁和电流I₁计算太阳能光伏组件可输出的最大功率P_pv；

比较P_pv和P_need：

当P_pv≥P_need时，蓄电池组件不供电，控制充电及放电电路模块不工作，进入太阳能光伏组件独立供电的第一供电状态；

当P_pv＜P_need时，维持太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行，主控单元控制充电及放电电路模块放电工作，使得电池组提供给空调的功率P_batout满足P_batout+P_pv＞P_need。

本实施案例的主控单元接收电池管理模块发来的电池组的电压、电流、温升、电量等状态信息，判断电池组是否可以继续正常供电：若电池组可以继续正常供电，则继续运行在第二供电状态；若电池组不能继续供电，需要转换进入太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态，控制开关管K₁的开关频率和占空比，使电压VDC₅高于交流市电网整流后的直流电压VDC₃，然后闭合市电网侧的第二开关，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使得第二Boost升压电路输出一个合适的输出电压VDC₄，此输出电压VDC₄可以使市电网侧的输出电流I₄逐渐增大，通过协调控制开关管K₁和开关管K₂的开关频率和占空比，使得P_pv+P_ac≥P_need；

本实施案例还包括：比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st2：

若VDC₁＞V_st2，维持在太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行；

若VDC₁≤V_st2，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以独立供电：

当目前电池组状态不能够独立供电时，进入蓄电池电池组件和市电网同时供电的第六供电状态，控制充电及放电电路模块，使直流母线电压VDC₅高于市电网的交流电经过整流后的直流电压VDC₃，然后闭合市电网侧的第二开关，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使得第二Boost升压电路输出一个合适的输出电压VDC₄，此输出电压VDC₄可以使市电网侧的输出电流I₄逐渐增大，使得供电功率P_ac+P_batout≥P_need；

当目前电池组状态能够独立供电时，停止开关管K₁工作，断开太阳能光伏组件侧的第一开关，进入蓄电池组件独立供电的第三供电状态运行，主控单元通过充电及放电电路模块控制蓄电池组件的输出电流I₆，使得供电功率P_batout＞P_need。

实施案例五：

如图5所示，一种光伏储能空调的集中控制方法，空调机组在蓄电池组件独立供电的第三供电状态运行时：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st以判断太阳能光伏组件能否供电：

若VDC₁＞V_st，则判定太阳能光伏组件可以供电，闭合太阳能光伏组件侧的第一开关，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电，控制VDC₂使电流I₂增加，在允许的范围内使太阳能光伏组件的供电电量尽量大，此时进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行；

若VDC₁≤V_st，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以独立供电：

当目前电池组能够独立供电，则维持运行第三供电状态；

当目前电池组状态不能够独立供电时，控制充电及放电电路模块，使直流母线电压VDC₅高于市电网的交流电经过整流后的直流电压VDC₃，然后闭合市电网侧的第二开关，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使得第二Boost升压电路输出一个合适的输出电压VDC₄，此输出电压VDC₄可以使市电网侧的输出电流I₄逐渐增大，根据直流电压VDC₃与电流I₃计算市电电源输出的功率P_ac，通过协调控制充电及放电电路模块和开关管K₂的开关频率和占空比，使得P_batout+P_ac≥P_need，此时进入蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态运行。

实施案例六：

如图6所示，一种光伏储能空调的集中控制方法，空调机组在太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态运行时：

首先判断太阳能光伏组件是否仍可供电，比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st2：

①若VDC₁≤V_st2，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以供电：

当目前电池组状态可以供电时，控制充电及放电电路模块进入放电工作，将输出电压升压至直流母线电压VDC₅给直流母线供电，同时控制输出电流I₆，使得供电功率P_ac+P_batout≥P_need，断开太阳能光伏组件侧的第一开关，太阳能光伏组件不再供电，进入蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态；

当目前电池组状态无法供电时，断开太阳能光伏组件侧的第一开关和停止充电及放电电路模块的工作，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使第二Boost升压电路的输出一个合适的输出电压VDC₄，使交流市电的电流I₄逐渐增大，进入市电网独立供电的第五供电状态运行；

②若VDC₁＞V_st2，则运用最大功率点跟踪算法，控制开关管K₁的开关频率和占空比，使太阳能光伏组件在最大功率点输出功率，根据VDC₁和I₁计算太阳能光伏组件可输出的最大功率P_pv，比较P_pv与P_need：

若P_pv≥P_need，断开市电网侧的第二开关，进入太阳能光伏组件独立供电的第一供电状态运行；

若P_pv＜P_need，根据电池管理模块发来的状态信息判断电池组是否可以供电：

当电池组可以供电，则主控单元控制充电及放电电路模块放电工作，将电池组的电压升至直流母线电压，给直流母线电压供电，同时控制供电电流I₆，从而使供电功率P_batout+P_pv＞P_need，断开市电网侧的第二开关，交流市电网不再供电，进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态，

当电池组不可以供电，则维持太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态。

实施案例七：

如图7所示，一种光伏储能空调的集中控制方法，空调机组在市电网独立供电的第五供电状态运行时：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st：

若VDC₁＞V_st，则判定太阳能光伏组件可以供电，闭合太阳能光伏组件侧的第一开关，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电，控制VDC₂使电流I₂增加，在允许的范围内使太阳能光伏组件的供电电量尽量大，此时进入太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态运行；

若VDC₁≤V_st，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以供电：

若电池组可以供电，则主控单元控制充电及放电电路模块进入放电工作，将蓄电池组件的输出电压升压至直流母线电压VDC₅并给直流母线供电，同时控制供电电流I₆，使得供电功率P_batout+P_ac≥P_need，进入蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态运行；

若电池组无法供电，则维持在市电网独立供电的第五供电状态运行。

实施案例八：

如图8所示，一种光伏储能空调的集中控制方法，空调机组在蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态运行时：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st：

若VDC₁＞V_st，则判定太阳能光伏组件可以供电，闭合太阳能光伏组件侧的第一开关，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电，控制VDC₂使电流I₂增加，在允许的范围内使太阳能光伏组件的供电电量尽量大，断开市电网侧的第二开关，市电网不再供电，此时进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行；

若VDC₁≤V_st，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，则根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以继续供电：

当目前电池组仍能继续供电时，则维持运行第六供电状态；

当目前电池组无法继续供电时，则停止充电及放电电路模块的工作，进入市电网独立供电的第五供电状态运行。

实施案例九：

如图3所示，一种光伏储能空调的集中控制方法，空调机组在上述实施案例的各供电状态运行中，蓄电池组件进入充电状态步骤：

当蓄电池组件的电池管理模块检测到电池组需要并允许充电时，在满足以下条件之一后进入充电状态：

①太阳能光伏组件处于独立供电状态时，且太阳能光伏组件可提供的功率P_pv＞空调需要的功率P_need，比较功率P_pv和预先设定功率值P_st，当P_pv＞P_st时则由太阳能光伏组件给蓄电池充电，控制充电及放电电路模块进入充电工作，将直流母线电压降至电池组电压给电池组充电，同时控制充电电流以使从充电功率P_batin+P_need<P_pv；

②市电网处于低电价时段，控制充电及放电电路模块进入充电工作，在保证空调机组正常运行的条件下，给蓄电池组件供电。

本发明提出了一种可以用太阳能光伏、蓄电池及交流市电混合供电或分别供电，且可以给蓄电池充电的家用空调电路系统，通过空调的主控单元，集中控制太阳光伏供电、蓄电池供电或充电、交流市电网供电以及空调的运行，根据空调机组所需功率及太阳能光伏可提供的功率，通过协调控制太阳能光伏供电、交流市电的供电、蓄电池的充电和放电，优先使用光伏电能，其次使用蓄电池电能，最后再使用交流市电，达到充分应用清洁的光伏能源的效果。

本发明还可以控制给蓄电池组件充电电流，以便在保证空调正常运行的基础上，将多余的太阳能光伏电能充入蓄电池中，太阳能光伏组件直接提供直流电给空调和蓄电池，不需要转换成交流电，减少了转换功率损耗，在不影响用户使用空调的情况下，尽可能的使用光伏绿色能源，减少化工能源的消耗，而且产品初期投入降低，有利于绿色能源产品推广。基于主控单元的集中控制，光伏、蓄电池、交流市电自动平稳切换或同时供电，不需要用户介入控制，不影响空调的运行，不影响用户舒适性体验。

另一方面，本发明还提供了如下实施案例：一种光伏储能空调的集中控制设备，包括存储器和处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的控制程序，以执行如上述实施案例的一种光伏储能空调的集中控制方法。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

另一方面，本发明还提供了如下实施案例：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行如上述实施案例的一种光伏储能空调的集中控制方法。

计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。

上述披露的仅为本发明优选实施例的一种或多种，用于帮助理解技术方案的发明构思，并非对本发明作其他形式的限制，所属领域的技术人员依据本发明所限定特征作出其他等同或惯用手段的置换方案，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种光伏储能空调装置，包括太阳能光伏组件、蓄电池组件和市电网以及空调机组，其特征在于：

所述空调机组具有驱动压缩机及内部负载运行的逆变器，所述逆变器通过一电容与直流母线电性连接；

所述太阳能光伏组件和市电网分别通过第一Boost升压电路和第二Boost升压电路将输出电压升压至预设电压向所述直流母线供电，所述蓄电池组件具有充电及放电电路模块、电池管理模块和电池组，所述充电及放电电路模块接入直流母线以使太阳能光伏组件向电池组充电或由电池组向直流母线供电。

2.根据权利要求1所述的一种光伏储能空调装置，其特征在于：所述太阳能光伏组件通过第一开关与第一Boost升压电路电性连接，输出直流电压VDC₁和电流I₁进入第一Boost升压电路并由第一Boost升压电路升压至输出电压VDC₂，所述第一Boost升压电路包括电感L₁、开关管K₁和二极管D₁，所述二极管D₁连接至电容C的正极，电容C的正极和负极之间的电压为直流母线电压VDC₅，输出电压VDC₂由二极管D₁给直流母线电压VDC₅供电，电流为I₂。

3.根据权利要求1所述的一种光伏储能空调装置，其特征在于：所述市电网通过第二开关和整流桥与第二Boost升压电路电性连接，输出交流电经过整流桥整流为直流电压VDC₃和电流I₃的直流电，进入第二Boost升压电路并由第二Boost升压电路升压至输出电压VDC₄，所述第二Boost升压电路包括电感L₂、开关管K₂和二极管D₂，所述二极管D₂连接至电容C的正极，电容C的正极和负极之间的电压为直流母线电压VDC₅，输出电压VDC₄由二极管D₂给直流母线电压VDC₅供电，电流为I₄。

4.根据权利要求1所述的一种光伏储能空调装置，其特征在于：所述蓄电池组件通过充电及放电电路模块连接至电容C的正极，电容C的正极和负极之间的电压为直流母线电压VDC₅；

所述蓄电池组件处于放电工作时，所述充电及放电电路模块将电池组的电压提升到直流母线电压VDC₅，给直流母线电压供电；

所述蓄电池组件处于充电工作时，所述充电及放电电路模块将直流母线电压VDC₅降压为电池组的电压V_bat，给电池组充电。

5.一种光伏储能空调的集中控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

空调上电，获取各供电组件的状态并确定供电状态后启动运行；

空调运行时，根据太阳能光伏组件的可输出最大功率P_pv、蓄电池组件的可输出最大功率P_batout、市电网的输出功率P_ac与空调机组所需功率P_need进行判断以切换供电状态，使得确定的供电状态输出的总功率≥空调机组所需功率P_need。

6.根据权利要求5所述的一种光伏储能空调的集中控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

空调上电，获取太阳能光伏组件的输出直流电压VDC₁；

判断直流电压VDC₁≥预先设定电压值V_st：

若VDC₁≥V_st，则判定太阳能光伏组件的输出电压满足供电要求，确定以光伏组件独立供电的第一供电状态运行；

若VDC₁＜V_st，则判定太阳能光伏组件的输出电压未能满足供电要求，此时获取蓄电池组件的状态信息，并根据状态信息判断是否满足空调机组的供电：

若满足则确定以蓄电池组件独立供电的第三供电状态运行；

若未能满足则确定以市电网独立供电的第五供电状态运行。

7.根据权利要求5所述的一种光伏储能空调的集中控制方法，其特征在于，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在太阳能光伏组件独立供电的第一供电状态运行时：

根据空调机组的变频空调压缩机的运行目标频率计算空调机组所需的功率P_need；

运行最大功率点跟踪算法，控制第一Boost升压电路的开关管K₁的开关频率和占空比，使得太阳能光伏组件在最大功率点输出功率，根据输出直流电压VDC₁和电流I₁计算太阳能光伏组件可输出的最大功率P_pv；

比较P_pv和P_need：

当P_pv≥P_need时，断开市电网侧的第二开关，维持第一供电状态运行，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电；

当P_pv＜P_need时，获取蓄电池组件的状态信息，根据状态信息判断电池组是否可以供电：

若电池组可以供电，控制充电及放电电路模块放电工作，进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态，控制充电及放电电路模块的供电电流I₆，使得供电功率P_batout+P_pv≥P_need；

若电池组不可以供电，则进入太阳能光伏组件和市电网同时供电第四供电状态，控制开关管K₁的开关频率和占空比，使直流母线电压VDC₅高于市电网的交流电经过整流后的直流电压VDC₃，然后闭合市电网侧的第二开关，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使得第二Boost升压电路输出一个合适的输出电压VDC₄，此输出电压VDC₄可以使市电网侧的输出电流I₄逐渐增大，通过协调控制开关管K₁和开光管K₂的开关频率和占空比使得供电功率P_ac+P_pv≥P_need。

8.根据权利要求7所述的一种光伏储能空调的集中控制方法，其特征在于，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行时，比较P_pv和P_need：

当P_pv≥P_need时，蓄电池组件不供电，控制充电及放电电路模块不工作，进入太阳能光伏组件独立供电的第一供电状态；

当P_pv＜P_need时，充电及放电电路模块处于放电工作，维持第二供电状态运行，使得电池组提供给空调的功率P_batout满足P_batout+P_pv＞P_need。

9.根据权利要求7所述的一种光伏储能空调的集中控制方法，其特征在于，所述空调机组在第二供电状态运行时，还包括如下步骤：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st2：

若VDC₁＞V_st2，维持在太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行；

若VDC₁≤V_st2，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以独立供电：

当目前电池组状态不能够独立供电时，进入蓄电池电池组件和市电网同时供电的第六供电状态，控制充电及放电电路模块，使直流母线电压VDC₅高于市电网的交流电经过整流后的直流电压VDC₃，然后闭合市电网侧的第二开关，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使得第二Boost升压电路输出一个合适的输出电压VDC₄，此输出电压VDC₄可以使市电网侧的输出电流I₄逐渐增大，使得供电功率P_ac+P_batout≥P_need；

当目前电池组状态能够独立供电时，停止开关管K₁工作，断开太阳能光伏组件侧的第一开关，进入蓄电池组件独立供电的第三供电状态运行，通过充电及放电电路模块控制蓄电池组件的输出电流I₆，使得供电功率P_batout＞P_need。

10.根据权利要求7所述一种光伏储能空调的集中控制方法，其特征在于，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在蓄电池组件独立供电的第三供电状态运行时：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st：

若VDC₁＞V_st，则判定太阳能光伏组件可以供电，闭合太阳能光伏组件侧的第一开关，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电，控制VDC₂使电流I₂增加，在允许的范围内使太阳能光伏组件的供电电量尽量大，此时进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行；

若VDC₁≤V_st，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以独立供电：

当目前电池组能够独立供电，则维持运行第三供电状态；

当目前电池组状态不能够独立供电时，控制充电及放电电路模块，使直流母线电压VDC₅高于市电网的交流电经过整流后的直流电压VDC₃，然后闭合市电网侧的第二开关，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使得第二Boost升压电路输出一个合适的输出电压VDC₄，此输出电压VDC₄可以使市电网侧的输出电流I₄逐渐增大，根据直流电压VDC₃与电流I₃计算市电电源输出的功率P_ac，通过协调控制充电及放电电路模块和开关管K₂的开关频率和占空比，使得P_batout+P_ac≥P_need，此时进入蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态运行。

11.根据权利要求7所述的一种光伏储能空调的集中控制方法，其特征在于，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态运行时：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st2：

若VDC₁≤V_st2，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以供电：

当目前电池组状态可以供电时，控制充电及放电电路模块进入放电工作，将输出电压升压至直流母线电压VDC₅给直流母线供电，同时控制输出电流I₆，使得供电功率P_ac+P_batout≥P_need，断开太阳能光伏组件侧的第一开关，太阳能光伏组件不再供电，进入蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态；

当目前电池组状态无法供电时，断开太阳能光伏组件侧的第一开关和停止充电及放电电路模块的工作，控制开关管K₂的开关频率和占空比，使第二Boost升压电路的输出一个合适的输出电压VDC₄，使交流市电的电流I₄逐渐增大，进入市电网独立供电的第五供电状态运行；

若VDC₁＞V_st2，则比较P_pv与P_need：

若P_pv≥P_need，断开市电网侧的第二开关，进入太阳能光伏组件独立供电的第一供电状态运行；

若P_pv＜P_need，根据电池管理模块发来的状态信息判断电池组是否可以供电：当电池组可以供电，则进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态；当电池组不可以供电，则维持太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态。

12.根据权利要求7所述一种光伏储能空调的集中控制方法，其特征在于，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在市电网独立供电的第五供电状态运行时：

比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st：

若VDC₁＞V_st，则判定太阳能光伏组件可以供电，闭合太阳能光伏组件侧的第一开关，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电，控制VDC₂使电流I₂增加，在允许的范围内使太阳能光伏组件的供电电量尽量大，此时进入太阳能光伏组件和市电网同时供电的第四供电状态运行；

若VDC₁≤V_st，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以供电：

若电池组可以供电，则控制充电及放电电路模块进入放电工作，将蓄电池组件的输出电压升压至直流母线电压VDC₅并给直流母线供电，同时控制供电电流I₆，使得供电功率P_batout+P_ac≥P_need；

若电池组无法供电，则维持在市电网独立供电的第五供电状态运行。

13.根据权利要求7所述的一种光伏储能空调的集中控制方法，其特征在于，所述空调机组在运行时，还包括以下步骤：

所述空调机组在蓄电池组件和市电网同时供电的第六供电状态运行时：比较太阳能光伏组件的直流电压VDC₁和预先设定电压值V_st：

若VDC₁＞V_st，则判定太阳能光伏组件可以供电，闭合太阳能光伏组件侧的第一开关，通过控制开关管K₁的开关频率和占空比，将直流电压VDC₁升压至输出电压VDC₂，输出电压VDC₂经过二极管D₁给直流母线电压供电，控制VDC₂使电流I₂增加，在允许的范围内使太阳能光伏组件的供电电量尽量大，断开市电网侧的第二开关，市电网不再供电，此时进入太阳能光伏组件和蓄电池组件同时供电的第二供电状态运行；

若VDC₁≤V_st，判定为太阳能光伏组件输出电压不足，无法供电，则根据蓄电池组件的状态信息判断当前电池组是否可以继续供电：

当目前电池组仍能继续供电时，则维持运行第六供电状态；

当目前电池组无法继续供电时，则停止充电及放电电路模块的工作，进入市电网独立供电的第五供电状态运行。

14.根据权利要求5所述的一种光伏储能空调的集中控制方法，其特征在于，还包括蓄电池组件进入充电状态步骤：

当蓄电池组件的电池管理模块检测到电池组需要并允许充电时，在满足以下条件之一后进入充电状态：

a：太阳能光伏组件处于独立供电状态时，且太阳能光伏组件可提供的功率P_pv＞空调需要的功率P_need，则由太阳能光伏组件给蓄电池充电，控制充电及放电电路模块进入充电工作，将直流母线电压降至电池组电压给电池组充电，同时控制充电电流以使从充电功率P_batin+P_need<P_pv；

b：市电网处于低电价时段，控制充电及放电电路模块进入充电工作，在保证空调机组正常运行的条件下，给蓄电池组件供电。

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