一种太阳能光伏空调系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空调领域，具体地说是实用性强、节能环保、更大限度利用光伏电力的太阳能光伏空调系统。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏现象最早是于1839年法国人发现的，但在38年后研制出的砸太阳能电池因为转换效率太低(1%)而没有得到推广应用。随着科技的不断发展以及能源危机的出现，以太阳能为代表的可再生能源得到了世界的高度重视，太阳能电池材料在生产工艺上得到了很大的发展。除了单晶硅电池外，多晶浇铸电池得到迅速发展。此外以非晶娃、碲化镉和铜铟砸为代表的薄膜太阳能电池也相继进入市场。
[0003]太阳能电池的特点是应用半导体光伏效应将太阳辐射直接转换为电能。太阳能转化的电全部为直流电，为了满足平均日负荷下的用电需求可选择不同数目的组件进行串并联得到所需的直流电，或经过逆变器转换为交流电加以利用。
[0004]为了充分利用储量巨大、不受地域限制、清洁的太阳能，各国都进行了相应的规划，如美国的“百万屋顶计划”，日本的“阳光计划”，德国的“10万屋顶发电计划”以及我国的“光明工程”计划等。目前，太阳能光伏的利用主要集中在LED灯上，在家电上的应用还处在实验室研宄阶段，相应的批量化生产的产品比较匮乏。实际上，随着太阳能光伏技术的成熟，在空调器、电视机、电话、冰箱、换气扇等家电上的应用前景非常广阔。
[0005]在现有技术水平下，太阳能光伏空调系统存在以下问题:接入蓄电池，投资大，不环保；光伏电池阵列与市电不能无缝切换，系统的可靠性差；多余电量无法上网，造成能源浪费。
[0006]针对现有技术中太阳能光伏空调器投资大，可靠性差，对太阳电池使用率较低等问题，目前尚未提出有效的解决方案。
[0007]基于此，本实用新型提供一种新的太阳能光伏空调系统，该系统的空调机组优先利用清洁的光伏电力，市电补充保证系统稳定性，富余电力上网使光伏组件发挥最大能力，节能效果十分显著，经济效益好。
[0008]
【发明内容】
[0009]本实用新型的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强的太阳能光伏空调系统。
[0010]一种太阳能光伏空调系统，其结构包括:
[0011]供电模块，该供电模块包括光伏电池阵列、市电模块，其中光伏电池阵列提供直流电输出；
[0012]空调模块，内置压缩机，其电机可以为直流无刷电机、永磁同步电机或交流异步电动机等，该空调模块可采用现有技术常见的空调即可；
[0013]太阳能空调驱动器，连接上述供电模块、空调模块，且通过并网线路连接供电模块的市电模块；其结构包括压缩机驱动模块、MCU控制模块、市电控制模块和人机交互模块，其中:
[0014]压缩机驱动模块通过直流母线连接供电模块，驱动空调模块实现制冷或制热；
[0015]MCU控制模块，根据压缩机的运行状况，智能选择供电模块的使用模式；
[0016]市电控制模块，与压缩机驱动模块相连接，用于将市电整流成为直流电，然后通过MCU控制模块给出的信号实现连接或断开市电。
[0017]在上述技术方案中，太阳能空调驱动器优先利用光伏电力，并负责完成对光伏电池阵列功率和空调模块所需功率进行比对，以决定是否接入市电模块，最大限度利用光伏电力，为空调提供稳定的电源，当光伏电力不足时，由市电补充，当光伏电池阵列的电力大于负载时，富余电力逆变为交流电上网，其整体结构易于制作实现，实用性强。
[0018]作为优选，所述MCU控制模块包括处理器、功率检测装置，该MCU控制模块检测光伏电池阵列的输出功率，经过运算后实现最大功率跟踪；处理器根据不同的设置模式确定不同的运行参数，并且采用高性能的矢量控制方式输出相应的SPWM (带宽可达400HZ)信号给空调驱动器，确保空调模块最优运行；它还用于判断光伏电池阵列的输出功率与预设所需功率的大小并自动实现市电接入；它还用于判断光伏电力是否富余，当光伏电力富余时，处理器检测市电模块的相位、幅值、波动范围等特性参数，并发出SPWM信号给压缩机驱动模块实现富余电力逆变上网。该结构的MCU控制模块中的设备可采用现有技术的单片机制成，同时上述结构的MCU更容易根据压缩机运转情况发出控制信号给压缩机驱动模块和市电控制模块，更方便运算出相应的控制信号，实现光伏电力上网。在MCU控制模块上还设有人机交互模块连接接口。
[0019]进一步的，所述MCU控制模块完成下述三种使用模式选择:
[0020]当空调模块依靠光伏电池阵列的电力正常工作时，MCU控制模块控制市电控制模块关闭市电，使用光伏电池阵列的电力为空调模块供电；
[0021]当空调模块的工作功率大于光伏电池阵列的输出功率时，MCU控制模块控制市电控制模块接入市电，空调模块先使用光伏电池阵列的电力，不足部分由市电模块补充；
[0022]当空调模块依靠光伏电池阵列的电力正常工作时，MCU控制模块控制市电控制模块关闭市电，使用光伏电池阵列的电力为空调模块供电；
[0023]当光伏电池阵列输出功率无法使空调模块满足负荷时，MCU控制模块控制市电控制模块接入市电，空调模块先使用光伏电池阵列的电力，不足部分由市电模块补充；
[0024]当MCU控制模块检测到光伏阵列的发电量超出空调负荷时，MCU控制模块输出特定的SPWM信号给压缩机驱动模块，并确保光伏电池阵列发电逆变输出的交流电矢量完全与市电吻和，实现光伏电池阵列通过太阳能光伏空调驱动器直接并网发电，实现富余光伏电力逆变上网。
[0025]通过上述三种选择模式，实现太阳能光伏空调驱动器智能控制空调主机和并网，并实现电力合理切换，通过三种不同模式控制太阳能光伏空调系统。
[0026]进一步的，所述压缩机驱动模块包括开关电源、驱动器控制电源，其中直流母线连接开关电源，开关电源输出不同直流电压给MCU控制模块。
[0027]当MCU控制模块判断出光伏电池阵列提供的直流电功率大于空调主机运行功率或空调主机不运行时，MCU控制模块发出信号使并网控制开关自动闭合，实现光伏电力余量上网。
[0028]该结构的压缩机驱动模块结构简单，制作成本低廉，易于实现光伏电力的控制上网，最大限度利用光伏电力，节能环保。
[0029]进一步的，所述并网线路上设置有控制其通闭的并网控制开关，压缩机驱动模块与空调模块之间设置有空调主机控制开关。
[0030]作为优选，所述人机交互模块由触摸屏或带按键的液晶屏组成。
[0031]本实用新型的一种太阳能光伏空调系统，具有以下优点:
[0032]该实用新型的一种太阳能光伏空调系统可以实现空调的软启动，对空调室内实现温度精确控制，同时提高太阳能电池的利用率，解决了现有技术中太阳能光伏空调器对光伏电池使用率较低的问题，进而达到了节能效果，投资成本低廉；该系统可实现过载保护，当电路中某处的电流过大时，该系统自动切断电源，防止主电源线路因过载导致保护器过热损坏；可实现过流保护，即电流超过设定电流时候，MCU控制模块发出信号，命令压缩机驱动模块自动断电，以保护空调主机等负载设备；可实现缺相保护，线路电源缺相时，会产生负序电流分量，三相电流不均衡或过大，引起电动机迅速烧毁，该系统可保障电动机的安全运行，使其在发生缺相运行时能及时停止电动机的运行；可实现过热保护，即当散热片无法完成降温，温度过高，为保护压缩机驱动模块，启动降温风扇，测定温度仍降不到规定值时，空调驱动器停止工作，从而达到保护太阳能光伏空调系统的目的，可靠性强，实用性强，适用范围广泛，易于推广。
【附图说明】
[0033]附图1为本实用新型的太阳能光伏空调系统示意图。
[0034]附图2为本实用新型的太阳能光伏空调详细结构示意图。
[0035]附图中的标记分别表示:
[0036]1、光伏电池阵列，2、市电模块，3、太阳能空调驱动器，3.1、市电控制模块，3.2、压缩机驱动模块，3.3,MCU控制模块，3.4、人机交互模块，3.5、并网控制开关，3.6、空调主机控制开关，3.7、直流母线，4、空调模块，5、并网线路。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0038]如附图1、图2所示，本实用新型的一种太阳能光伏空调系统，其结构包括:
[0039]供电模块，该供电模块包括光伏电池阵列1、市电模块2，其中光伏电池阵列I提供直流电输出；
[0040]空调模块4，内置压缩机，且通过并网线路5连接供电模块的市电模块2 ;
[0041]太阳能空调驱动器3，连接上述供电模块、空调模块4，其结构包括压缩机驱动模块3.2、MCU控制模块3.3、市电控制模块3.1和人机交互模块3.4，其中:
[0042]压缩机驱动模块3.2，驱动空调