CN118310104A - 一种光伏储能空调系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光伏储能空调系统及控制方法，系统包括：光伏模块、储能模块、空调，空调包括空调逆变单元和四象限整流单元，空调逆变单元通过直流母线与四象限整流单元、光伏模块以及储能模块电连接，四象限整流单元通过交流母线与市电电网电连接，光伏模块，用于以光伏模块的最大功率输出电能，以向空调供电，储能模块，用于基于光伏模块的输出功率，与空调的功耗之间的相对关系，调节第一工作模式，并基于进行电能传输处理，四象限整流单元，用于基于相对关系，以及储能模块的工作情况，调节第二工作模式，以使市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。这样能够降低电能的损耗。提高光伏储能空调系统的自动化水平。

Description

一种光伏储能空调系统及控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种光伏储能空调系统及控制方法。

背景技术

随着科技的发展，空调逐渐成为人们日常生活中不可缺少的一部分。空调一般都具有制冷/制热功能，能够使一个密闭环境中的温度降低/升高，从而给用户良好的舒适体验感。

能源短缺是目前面临的比较严重的问题，解决此问题的方法之一是使用太阳能发电。目前的光伏储能空调系统中，储能模块、光伏模块以及空调分别通过交流母线与公共电网电连接，采用这样的连接方式存在以下三个问题：

第一个问题：光伏模块可以以直流电的形式产生电能，在经过逆变后，可以将直流电转换为交流电，从而进行并网传输，提供给负载使用，在进行逆变和并网传输的过程中，电能产生了损耗。

第二个问题：储能模块可以以直流的形式存储电能，在进行存储和释放的过程中，需要通过双向逆变才能实现直流电与交流电的转换，电能产生了损耗。

第三个问题：储能模块、光伏模块、空调均作为公共电网的子系统，相互之间相对独立，自动化程度较低。

发明内容

本发明提供一种光伏储能空调系统及控制方法，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明提供一种光伏储能空调系统，所述系统包括：光伏模块、储能模块、空调，其中，所述空调包括空调逆变单元和四象限整流单元；

所述空调逆变单元通过直流母线与所述四象限整流单元、所述光伏模块以及所述储能模块电连接，所述四象限整流单元通过交流母线与市电电网电连接；

所述光伏模块，用于以所述光伏模块的最大功率输出电能，以向所述空调供电；

所述储能模块，用于基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理；

所述四象限整流单元，用于基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

根据本发明提供的一种光伏储能空调系统，所述储能模块，具体用于在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理，其中，所述第一预设电压区间与所述相对关系存在对应关系；

所述四象限整流单元，具体用于在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理，其中，所述第二预设电压区间与所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况存在对应关系。

根据本发明提供的一种光伏储能空调系统，所述储能模块，具体用于在所述当前电压大于第一预设电压且小于第二预设电压的情况下，将所述第一工作模式转换为存储电能模式，并从所述直流母线取电，其中，所述第一预设电压小于所述第二预设电压；

所述光伏模块，还用于向所述储能模块供电。

根据本发明提供的一种光伏储能空调系统，所述四象限整流单元，具体用于在所述当前电压不小于所述第二预设电压且小于第三预设电压的情况下，将所述第二工作模式转换为逆变并网模式，并将电能传输至市电电网，其中，所述第二预设电压小于所述第三预设电压；

所述光伏模块，还用于向所述市电电网供电。

根据本发明提供的一种光伏储能空调系统，所述储能模块，具体用于在所述当前电压小于第四预设电压且大于第五预设电压的情况下，将所述第一工作模式转换为释放电能模式，以向所述空调供电，其中，所述第五预设电压小于所述第四预设电压，所述第四预设电压小于第一预设电压。

根据本发明提供的一种光伏储能空调系统，所述四象限整流单元，具体用于在所述当前电压大于第六预设电压且不大于所述第五预设电压的情况下，将所述第二工作模式转换为可控整流模式，以使所述市电电网向所述空调供电，其中，所述第五预设电压大于所述第六预设电压。

本发明还提供一种控制方法，应用于上述任一项所述的光伏储能空调系统，所述系统包括：光伏模块、储能模块、空调，其中，所述空调包括空调逆变单元和四象限整流单元；

所述空调逆变单元通过直流母线与所述四象限整流单元、所述光伏模块以及所述储能模块电连接，所述四象限整流单元通过交流母线与市电电网电连接；

所述方法包括：

通过所述光伏模块向所述空调供电，其中，所述光伏模块以所述光伏模块的最大功率输出电能；

通过所述储能模块基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理；

通过所述四象限整流单元基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

根据本发明提供的一种控制方法，所述通过所述储能模块基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理，其中，所述第一预设电压区间与所述相对关系存在对应关系；

所述通过所述四象限整流单元基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理，其中，所述第二预设电压区间与所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况存在对应关系。

根据本发明提供的一种控制方法，所述在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述当前电压大于第一预设电压且小于第二预设电压的情况下，通过所述储能模块将所述第一工作模式转换为存储电能模式，并从所述直流母线取电，其中，所述第一预设电压小于所述第二预设电压。

根据本发明提供的一种控制方法，所述在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述当前电压不小于所述第二预设电压且小于第三预设电压的情况下，通过四象限整流单元将所述第二工作模式转换为逆变并网模式，并将电能传输至市电电网，其中，所述第二预设电压小于所述第三预设电压。

根据本发明提供的一种控制方法，所述在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述当前电压小于第四预设电压且大于第五预设电压的情况下，通过所述储能模块将所述第一工作模式转换为释放电能模式，以向所述空调供电，其中，所述第五预设电压小于所述第四预设电压，所述第四预设电压小于第一预设电压。

根据本发明提供的一种控制方法，所述在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述当前电压大于第六预设电压且不大于所述第五预设电压的情况下，通过所述四象限整流单元将所述第二工作模式转换为可控整流模式，以使所述市电电网向所述空调供电，其中，所述第五预设电压大于所述第六预设电压。

本发明提供的一种光伏储能空调系统及控制方法，系统包括：光伏模块、储能模块、空调，空调包括空调逆变单元和四象限整流单元，空调逆变单元通过直流母线与四象限整流单元、光伏模块以及储能模块电连接，四象限整流单元通过交流母线与市电电网电连接，光伏模块，用于以光伏模块的最大功率输出电能，以向空调供电，储能模块，用于基于光伏模块的输出功率，与空调的功耗之间的相对关系，调节储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理，四象限整流单元，用于基于相对关系，以及储能模块的工作情况，调节四象限整流单元的第二工作模式，以使市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

可见，光伏模块、储能模块以及空调之间均不需要进行交直流转换，能够降低电能的损耗。并且，光伏模块可以始终以其自身对应的最大功率输出电能，能够提高光伏模块对应的电能的利用率。以及，储能模块的第一工作模式的转换，以及四象限整流单元的第二工作模式的转换，均不需要外部指令。能够提高光伏储能空调系统的自动化水平，大大地降低了光伏储能空调系统的复杂程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的光伏储能空调系统的结构示意图之一；

图2是本发明提供的控制方法的流程示意图之一；

图3是本发明提供的控制方法的流程示意图之二。

附图标记：

110：光伏模块；120：储能模块；130：空调；140：市电电网；101：四象限整流单元；102：空调逆变单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

为了能够解决现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种光伏储能空调系统及控制方法，下面结合图1对本发明实施例提供的一种光伏储能空调系统进行介绍：

如图1所示，本发明实施例提供了一种光伏储能空调系统，系统包括：光伏模块110、储能模块120、空调130。其中，空调130包括四象限整流单元101和空调逆变单元102。

四象限整流单元101通过直流母线与空调逆变单元102、光伏模块110以及储能模块120电连接，也就是说，四象限整流单元101与空调逆变单元102之间的连接线为直流母线，光伏模块110通过直流母线与四象限整流单元101、空调逆变单元102、储能模块120电连接，储能模块120通过直流母线与光伏模块110、四象限整流单元101和空调逆变单元102电连接。

四象限整流单元101通过交流母线与市电电网140电连接。其中，四象限整流单元101为四象限类型，能够实现电能在交流母线与直流母线之间双向流动。光伏模块110以及储能模块120通过直流母线与空调130直流母线并联，而不与市电电网140采用交流母线连接，由于光伏模块110、储能模块120以及空调130之间均采用直流连接的方式，因此，光伏模块110、储能模块120以及空调130之间均不需要进行交直流转换，能够降低电能的损耗。

光伏模块110，用于以光伏模块110的最大功率输出电能，以向空调130供电。在本发明实施例所提供的方案中，光伏模块110可以始终以其自身对应的最大功率输出电能，而不是按照空调130的使用需求提供电能，因此，能够提高光伏模块110对应的电能的利用率。

储能模块120，用于基于光伏模块110的输出功率(即光伏模块110输出电能的最大功率)，与空调130的功耗之间的相对关系，调节储能模块120的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理。

其中，空调130的功耗是指空调130单位时间所消耗的电能，其对应的单位与光伏模块110的输出功率的单位一致。空调130的功耗可以等于光伏模块110的输出功率，也可以大于光伏模块110的输出功率，还可以小于光伏模块110的输出功率。

针对空调130的功耗与光伏模块110的输出功率之间的相对关系的不同，储能模块120可以基于上述相对关系调节第一工作模式，进而储能模块120便可以基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理。

在一种实施方式中，第一工作模式与储能模块120进行电能传输处理的第一方式存在对应关系，储能模块120可以根据相对关系，调节对应的第一工作模式，进而基于第一工作模式，确定对应的第一方式，进而按照确定出的第一方式进行电能传输处理。

其中，第一工作模式和第一方式的对应关系可以如下表1所示：

表1

序号	第一工作模式	第一方式
			1	储能不运行模式	不传输电能
2	存储电能模式	从直流母线取电
			3	释放电能模式	向直流母线放电

不传输电能对应储能模块120不运行对应的模式(储能不运行模式)，从直流母线取电对应储能模块120存储电能的模式(存储电能模式)，向直流母线放电对应储能模块120释放电能的模式(释放电能模式)。

可见，储能模块120的第一工作模式的转换，并不需要外部指令，换句话说，储能模块120进行充放电(存储电能/释放电能)的判断是基于光伏模块110的输出功率与空调130的功耗之间的相对关系完成的，而不需要外部指令，这样，能够提高储能模块120的自动化的水平，以及能够降低光伏储能空调系统的复杂程度。

四象限整流单元101，用于基于相对关系，以及储能模块120的工作情况，调节四象限整流单元101的第二工作模式，以使市电电网140基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

其中，储能模块120的工作情况可以表征储能模块120对电能进行处理的能力，为了方便理解，可以将储能模块120的工作情况分为工作情况正常和工作情况不正常。

在储能模块120的工作情况正常的情况下，说明储能模块120对电能进行处理的能力充足。在储能模块120的工作情况不正常的情况下，说明储能模块120对电能进行处理的能力不足。

进而可以根据光伏模块110的输出功率与空调130的功耗之间的相对关系，以及储能模块120的工作情况，调节四象限整流单元101的第二工作模式，以使市电电网140基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

在一种实施方式中，第二工作模式与市电电网140进行电能传输处理的第二方式存在对应关系，四象限整流单元101可以根据相对关系，调节对应的第二工作模式，进而基于第二工作模式，确定对应的市电电网140进行电能传输处理的第二方式，以使市电电网140按照第二方式进行电能传输处理。

其中，第二工作模式和第二方式的对应关系可以如下表2所示：

表2

在逆变并网模式下，空调130的直流母线的以直流形式传输的电能，通过四象限整流单元101变为以交流形式传输的电能单向流向市电电网140。

在可控整流模式下，市电电网140的交流母线的以交流形式传输的电能，通过四象限整流单元101变为以直流形式传输的电能单向流向空调130。

可见，四象限整流单元101的第二工作模式的转换，并不需要外部指令，换句话说，四象限整流单元101进行可控整流或逆变并网的判断是基于相对关系以及储能模块120的工作情况完成的，而不需要外部指令，这样，能够提高四象限整流单元101的自动化的水平，以及能够进一步降低光伏储能空调系统的复杂程度。

可见，在本实施例中，光伏模块110、储能模块120以及空调130之间均不需要进行交直流转换，能够降低电能的损耗。并且，光伏模块110可以始终以其自身对应的最大功率输出电能，能够提高光伏模块110对应的电能的利用率。以及，储能模块120的第一工作模式的转换，以及四象限整流单元101的第二工作模式的转换，均不需要外部指令。能够提高光伏储能空调系统的自动化水平，大大地降低了光伏储能空调系统的复杂程度。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述储能模块，具体用于在直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，调节储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理，其中，第一预设电压区间与相对关系存在对应关系。

由于空调的功耗与光伏模块的输出功率之间的相对关系的不同，会导致直流母线对应的电压发生变化，因为，为了能够更加快速地调节储能模块的第一工作模式，可以根据相对关系预先设置对应的第一预设电压区间。

在直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，说明需要储能模块更改第一工作模式，以保证光伏储能空调系统对应的电能稳定，因此，可以调节储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理。

上述四象限整流单元，具体用于在当前电压处于第二预设电压区间的情况下，调节四象限整流单元的第二工作模式，以使市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理，其中，第二预设电压区间与相对关系，以及储能模块的工作情况存在对应关系。

同样地，由于空调的功耗与光伏模块的输出功率之间的相对关系的不同，以及储能模块的工作情况的不同，会导致直流母线对应的电压发生变化，因此，为了能够更加快速地调节四象限整流单元的第二工作模式，可以根据相对关系以及储能模块的工作情况，预先设置对应的第二预设电压区间。

在直流母线的当前电压处于第二预设电压区间的情况下，说明需要四象限整流单元更改第二工作模式，以保证光伏储能空调系统对应的电能稳定，因此，可以调节四象限整流单元的第二工作模式，以使市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

可见，在本实施例中，可以通过确定直流母线当前电压所处的电压区间，更加快速准确地调整储能模块的第一工作模式，或调整四象限整流单元的第二工作模式，以便能够提高光伏储能空调系统的自动化水平，降低光伏储能空调系统的复杂程度。

作为本发明实施例的一种实施方式，为了保证光伏储能空调系统对应的电能稳定，在光伏模块的输出功率大于空调的功耗，也就是光伏模块输出的电能不能完全被空调使用的情况下，为了能够保证光伏模块对应的电能不被浪费，可以优先采用就地消纳的方式对光伏模块对应的电能进行处理。

上述储能模块，具体用于在当前电压大于第一预设电压且小于第二预设电压的情况下，将储能模块的第一工作模式转换为存储电能模式，并从直流母线取电。其中，第一预设电压小于第二预设电压。

相应地，上述光伏模块，还用于向所述储能模块供电。也就是说，光伏模块可以同时向储能模块以及空调供电。

由于在光伏模块的输出功率大于空调的功耗的情况下，会导致直流母线的当前电压处于第一预设电压区间，也就是当前电压大于第一预设电压且小于第二预设电压。

因此，储能模块可以单向从直流母线取电，也就是将光伏模块的电能存储于储能模块，在储能模块存储电能的情况下，可以保证直流母线的电压保持在大于第一预设电压且小于第二预设电压的区间范围内。

在这种情况下，四象限整流单元处于自然整流模式，也就是市电电网与空调之间无电能传输。

可见，在本实施例中，能够将电能通过直流的形式存储于储能模块，而无需进行并网，这样可以避免光伏不稳定的情况，实现优先就地消纳的目的。同时，还能够保证光伏模块对应的电能不被浪费，减少了交直流转换与远距离输电的损耗。

作为本发明实施例的一种实施方式，在储能模块对电能进行存储的能力不足的情况下(储能模块从直流母线取电的能力不足的情况下)，为了保证光伏储能空调系统对应的电能稳定，可以将光伏模块对应的电能传输至市电电网。

上述四象限整流单元，具体用于在当前电压不小于(大于等于)第二预设电压且小于第三预设电压的情况下，将四象限整流单元的第二工作模式转换为逆变并网模式，并将光伏模块向空调供电以外的电能传输至市电电网。其中，第二预设电压小于第三预设电压。

相应地，上述光伏模块，还用于向市电电网供电。也就是说，光伏模块可以同时向市电电网以及空调供电。这样，可以节约能源。

由于在光伏模块的输出功率大于空调的功耗，且储能模块对电能进行处理的能力不足的情况下，会导致直流母线的当前电压处于第二预设电压区间，也就是当前电压不小于第二预设电压且小于第三预设电压。

因此，四象限整流单元可以将直流母线的以直流形式传输的电能，转换为以交流形式传输的电能，并单向流向市电电网。也就是将光伏模块向空调供电以外的电能传输至市电电网。

在这种情况下，储能模块处于“储能不运行模式”，也就是储能模块不传输电能。

在直流母线的当前电压不小于第三预设电压的情况下，说明光伏储能空调系统的电压过高，为保证光伏储能空调系统的安全性，可以停止光伏传输电能。

可见，在本实施例中，能够将光伏模块向空调供电以外的电能传输至市电电网，从而能够节省能源。

作为本发明实施例的一种实施方式，为了保证光伏储能空调系统对应的电能稳定，在光伏模块的输出功率小于空调的功耗，也就是光伏模块输出的电能不能支撑空调的功耗的情况下，为了能够空调能够正常运行，可以优先使用储能模块存储的电能。

上述储能模块具体用于在当前电压小于第四预设电压且大于第五预设电压的情况下，将储能模块的第一工作模式转换为释放电能模式，并向直流母线放电，以向空调供电。也就是说，在此情况下，是通过光伏模块和储能模块一同向空调供电。其中，第五预设电压小于第四预设电压，第四预设电压小于第一预设电压。

由于在光伏模块的输出功率小于空调的功耗的情况下，会导致直流母线的当前电压处于第一预设电压区间，也就是当前电压小于第四预设电压且大于第五预设电压。

因此，储能模块可以单向向直流母线放电，也就是将储能模块的电能传输至空调，在储能模块释放电能的情况下，可以保证直流母线的电压保持在小于第四预设电压且大于第五预设电压的区间范围内。

在这种情况下，四象限整流单元处于自然整流模式，也就是市电电网与空调之间无电能传输。

可见，在本实施例中，能够将存储于储能模块的电能以直流的形式传输至空调，以实现对空调就行供电，能够完成就地消纳。同时，还能够保证光伏模块对应的电能不被浪费，减少了交直流转换与远距离输电的损耗。

作为本发明实施例的一种实施方式，在储能模块对电能进行释放的能力不足的情况下(储能模块向直流母线放电的能力不足的情况下)，为了能够空调能够正常运行，可以通过市电电网向空调供电。

上述四象限整流单元，具体用于在当前电压大于第六预设电压且不大于第五预设电压的情况下，将四象限整流单元的第二工作模式转换为可控整流模式，以使市电电网向空调供电，其中，第五预设电压大于第六预设电压。

由于在光伏模块的输出功率小于空调的功耗，且储能模块对电能进行处理的能力不足的情况下，会导致直流母线的当前电压处于第二预设电压区间，也就是大于第六预设电压且不大于第五预设电压。

因此，四象限整流单元可以将市电电网通过交流母线传输的以交流形式传输的电能，转换为以直流形式传输的电能，并单向流向空调。也就是市电电网和光伏模块一同向空调供电。

在这种情况下，储能模块处于“储能不运行模式”，也就是储能模块不传输电能。

在直流母线的当前电压不大于第六预设电压的情况下，说明光伏储能空调系统电压过低，为保证光伏储能空调系统的安全性，可以停止光伏传输电能。

可见，在本实施例中，能够通过市电电网向空调供电，从而保证空调能够运行，方便了人们的生活。

作为本发明实施例的一种实施方式，在直流母线的当前电压不大于第一预设电压且不小于第四预设电压的情况下，说明光伏模块所提供的电能与空调的功耗一致，因此，在这种情况下，储能模块可以处于“储能不运行模式”，也就是储能模块可以不传输电能。四象限整流单元可以处于自然整流模式，也就是市电电网与空调之间无电能传输。

可见，在本实施例中，光伏模块以最大的输出功率输出的电能与空调的功耗一致，能够保证光伏模块对应的电能的利用率。

针对直流母线的当前电压与第一预设电压、第二预设电压、第三预设电压、第四预设电压、第五预设电压和第六预设电压之间的关系，储能模块和四象限整流单元可以对应调节各自的工作模式，在实际使用的过程中，储能模块和四象限整流单元可以根据当前电压的状态，实时进行调整。

下面介绍本发明实施例提供的光伏储能空调系统的控制方法，本发明实施例提供的控制方法应用于上述光伏储能空调系统，下文描述的控制方法与上文描述的光伏储能空调系统可相互对应参照。

如图2所示，一种控制方法，应用于上述任一种光伏储能空调系统，所述系统包括：光伏模块、储能模块、空调，其中，所述空调包括空调逆变单元和四象限整流单元；

所述空调逆变单元通过直流母线与所述四象限整流单元、所述光伏模块以及所述储能模块电连接，所述四象限整流单元通过交流母线与市电电网电连接；

方法包括：

S201，通过所述光伏模块向所述空调供电。

其中，所述光伏模块以所述光伏模块的最大功率输出电能。

S202，通过所述储能模块基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理。

S203，通过所述四象限整流单元基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述通过所述储能模块基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，可以包括：

在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理，其中，所述第一预设电压区间与所述相对关系存在对应关系；

上述通过所述四象限整流单元基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，可以包括：

在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理，其中，所述第二预设电压区间与所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况存在对应关系。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，可以包括：

在所述当前电压大于第一预设电压且小于第二预设电压的情况下，通过所述储能模块将所述第一工作模式转换为存储电能模式，并从所述直流母线取电，其中，所述第一预设电压小于所述第二预设电压。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，可以包括：

在所述当前电压不小于所述第二预设电压且小于第三预设电压的情况下，通过四象限整流单元将所述第二工作模式转换为逆变并网模式，并将电能传输至市电电网，其中，所述第二预设电压小于所述第三预设电压。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，可以包括：

在所述当前电压小于第四预设电压且大于第五预设电压的情况下，通过所述储能模块将所述第一工作模式转换为释放电能模式，以向所述空调供电，其中，所述第五预设电压小于所述第四预设电压。所述第四预设电压小于第一预设电压。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，可以包括：

在所述当前电压大于第六预设电压且不大于所述第五预设电压的情况下，通过所述四象限整流单元将所述第二工作模式转换为可控整流模式，以使所述市电电网向所述空调供电，其中，所述第五预设电压大于所述第六预设电压。

为了更加清楚地理解本发明实施例提供的光伏储能空调系统，下面结合图3对本发明实施例提供的光伏储能空调系统进行举例介绍。

例如，第一预设电压为U1，第二预设电压为U2，第三预设电压为U3，第四预设电压为U4，第五预设电压为U5，第六预设电压为U6，直流母线的当前电压为Ubus。其中，U6＜U5＜U4＜U1＜U2＜U3。

S301，在U4≤Ubus≤U1的情况下，通过光伏模块向空调供电，储能模块处于储能不运行模式，储能模块不传输电能，四象限整流单元处于自然整流模式，市电电网与空调之间无电能传输。

在Ubus升高的情况下，执行步骤S302-步骤S304。在Ubus降低的情况下，执行步骤S305-步骤S307。

S302，在U1＜Ubus＜U2的情况下，通过光伏模块向空调和储能模块供电，储能模块处于存储电能模式，储能模块从直流母线取电，四象限整流单元处于自然整流模式，市电电网与空调之间无电能传输。在Ubus降低的情况下，返回步骤S301，在Ubus继续升高的情况下，执行步骤S303。

S303，在U2≤Ubus＜U3的情况下，通过光伏模块向空调和市电电网供电，储能模块处于储能不运行模式，储能模块不传输电能，四象限整流单元处于逆变并网模式，电能从空调单向流向市电电网。在Ubus降低的情况下，返回步骤S302，在Ubus继续升高的情况下，执行步骤S304。

S304，在U3≤Ubus的情况下，光伏模块停止提供电能。

S305，在U5＜Ubus＜U4的情况下，通过光伏模块和储能模块向空调供电，储能模块处于释放电能模式，储能模块向直流母线放电，四象限整流单元处于自然整流模式，市电电网与空调之间无电能传输。在Ubus升高的情况下，返回步骤S301，在Ubus继续降低的情况下，执行步骤S306。

S306，在U6＜Ubus≤U5的情况下，通过光伏模块和市电电网向空调供电，储能模块处于储能不运行模式，储能模块不传输电能，四象限整流单元处于可控整流模式，电能从市电电网单向流向空调。在Ubus升高的情况下，返回步骤S305，在Ubus继续降低的情况下，执行步骤S307。

S303，在Ubus≤U6的情况下，光伏模块停止提供电能。

可见，在本实施例中，光伏模块、储能模块以及空调之间均不需要进行交直流转换，能够降低电能的损耗。并且，光伏模块可以始终以其自身对应的最大功率输出电能，能够提高光伏模块对应的电能的利用率。以及，储能模块的第一工作模式的转换，以及四象限整流单元的第二工作模式的转换，均不需要外部指令。能够提高光伏储能空调系统的自动化水平，大大地降低了光伏储能空调系统的复杂程度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种光伏储能空调系统，其特征在于，所述系统包括：光伏模块、储能模块、空调，其中，所述空调包括空调逆变单元和四象限整流单元；

所述空调逆变单元通过直流母线与所述四象限整流单元、所述光伏模块以及所述储能模块电连接，所述四象限整流单元通过交流母线与市电电网电连接；

所述光伏模块，用于以所述光伏模块的最大功率输出电能，以向所述空调供电；

所述储能模块，用于基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理；

所述四象限整流单元，用于基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

2.根据权利要求1所述的光伏储能空调系统，其特征在于，所述储能模块，具体用于在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理，其中，所述第一预设电压区间与所述相对关系存在对应关系；

所述四象限整流单元，具体用于在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理，其中，所述第二预设电压区间与所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况存在对应关系。

3.根据权利要求2所述的光伏储能空调系统，其特征在于，所述储能模块，具体用于在所述当前电压大于第一预设电压且小于第二预设电压的情况下，将所述第一工作模式转换为存储电能模式，并从所述直流母线取电，其中，所述第一预设电压小于所述第二预设电压；

所述光伏模块，还用于向所述储能模块供电。

4.根据权利要求3所述的光伏储能空调系统，其特征在于，所述四象限整流单元，具体用于在所述当前电压不小于所述第二预设电压且小于第三预设电压的情况下，将所述第二工作模式转换为逆变并网模式，并将电能传输至市电电网，其中，所述第二预设电压小于所述第三预设电压；

所述光伏模块，还用于向所述市电电网供电。

5.根据权利要求2所述的光伏储能空调系统，其特征在于，所述储能模块，具体用于在所述当前电压小于第四预设电压且大于第五预设电压的情况下，将所述第一工作模式转换为释放电能模式，以向所述空调供电，其中，所述第五预设电压小于所述第四预设电压，所述第四预设电压小于第一预设电压。

6.根据权利要求5所述的光伏储能空调系统，其特征在于，所述四象限整流单元，具体用于在所述当前电压大于第六预设电压且不大于所述第五预设电压的情况下，将所述第二工作模式转换为可控整流模式，以使所述市电电网向所述空调供电，其中，所述第五预设电压大于所述第六预设电压。

7.一种控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-6任一项所述的光伏储能空调系统；所述系统包括：光伏模块、储能模块、空调，其中，所述空调包括空调逆变单元和四象限整流单元；

所述空调逆变单元通过直流母线与所述四象限整流单元、所述光伏模块以及所述储能模块电连接，所述四象限整流单元通过交流母线与市电电网电连接；

所述方法包括：

通过所述光伏模块向所述空调供电，其中，所述光伏模块以所述光伏模块的最大功率输出电能；

通过所述储能模块基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理；

通过所述四象限整流单元基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述通过所述储能模块基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理，其中，所述第一预设电压区间与所述相对关系存在对应关系；

所述通过所述四象限整流单元基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理，其中，所述第二预设电压区间与所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况存在对应关系。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述当前电压大于第一预设电压且小于第二预设电压的情况下，通过所述储能模块将所述第一工作模式转换为存储电能模式，并从所述直流母线取电，其中，所述第一预设电压小于所述第二预设电压。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述当前电压不小于所述第二预设电压且小于第三预设电压的情况下，通过四象限整流单元将所述第二工作模式转换为逆变并网模式，并将电能传输至市电电网，其中，所述第二预设电压小于所述第三预设电压。

11.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述当前电压小于第四预设电压且大于第五预设电压的情况下，通过所述储能模块将所述第一工作模式转换为释放电能模式，以向所述空调供电，其中，所述第五预设电压小于所述第四预设电压，所述第四预设电压小于第一预设电压。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

在所述当前电压大于第六预设电压且不大于所述第五预设电压的情况下，通过所述四象限整流单元将所述第二工作模式转换为可控整流模式，以使所述市电电网向所述空调供电，其中，所述第五预设电压大于所述第六预设电压。