光伏空调器和光伏空调系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种光伏空调器和光伏空调系统。其中，光伏空调器包括：空调负载；逆变电路，逆变电路的交流侧与空调负载和市电电网分别相连接，逆变电路的直流侧与光伏电池板相连接，用于将光伏电池板输出的直流电转化为空调负载工作所需的交流电；整流电路，连接在逆变电路与市电电网之间，用于将市电电网输出的交流电转化为直流电；以及继电器，继电器的活动触头的活动位置包括第一位置和第二位置，在活动触头处于第一位置的情况下，逆变电路的交流侧和空调负载接通，在活动触头处于第二位置的情况下，逆变电路的交流侧与市电电网接通。通过本发明，达到了降低光伏空调系统的成本的效果。
【专利说明】光伏空调器和光伏空调系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调器领域，具体而言，涉及一种光伏空调器和光伏空调系统。
【背景技术】
[0002]现有的光伏空调器，可以实现光伏并网功能、光伏为空调供电功能以及同时并网与为空调供电。然而，现有的光伏空调器通常都具有两套逆变系统，一套用于并网发电，一套用于驱动空调负载，例如压缩机。
[0003]由于在光伏空调器中，逆变电路功率变换器件的成本占据整个光伏空调器较大的部分，因此，采用两套逆变系统势必造成光伏空调器的成本升高，这对光伏空调器的推广使用带来了巨大障碍。
[0004]针对现有技术中由于采用两套逆变系统导致光伏空调器的成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种光伏空调器和光伏空调系统，以解决现有技术中由于采用两套逆变系统导致光伏空调系统的成本高的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光伏空调器。根据本发明的光伏空调器包括:空调负载；逆变电路，逆变电路的交流侧与空调负载和市电电网分别相连接，逆变电路的直流侧与光伏电池板相连接，用于将光伏电池板输出的直流电转化为空调负载工作所需的交流电；整流电路，连接在逆变电路与市电电网之间，用于将市电电网输出的交流电转化为直流电；以及继电器，连接在逆变电路的交流侧和空调负载之间，并连接在逆变电路的交流侧与市电电网之间，继电器的活动触头的活动位置包括第一位置和第二位置，在活动触头处于第一位置的情况下，逆变电路的交流侧和空调负载接通，在活动触头处于第二位置的情况下，逆变电路的交流侧与市电电网接通。
[0007]进一步地，光伏空调器还包括:控制电路，与继电器相连接，在活动触头处于第二位置的情况下，控制电路用于在产生孤岛效应的情况下控制活动触头切换到第一位置。
[0008]进一步地，控制电路包括:采样及调理电路，用于采样市电电网的电网信息；主控制器，与采样及调理电路相连接，用于根据接收到的采用信号进行逻辑运算，来对继电器的连接状态进行控制。
[0009]进一步地，整流电路输出的直流电位具有脉动的电压的直流电，光伏空调器还包括:升压电路，连接在光伏电池板与逆变电路的直流侧之间，用于对光伏电池板输出的直流电进行升压，得到第一直流电；PFC电路，连接在整流电路与逆变电路的直流侧之间，用于对整流电路输出的脉动的电压进行升压，得到第二直流电，其中，升压电路和PFC电路均通过直流母线与逆变电路的直流侧相连接。
[0010]进一步地，控制电路与升压电路和PFC电路分别相连接，其中，在活动触头处于第一位置的情况下，控制电路用于控制PFC电路将第二直流电输出至直流母线，并控制升压电路输出的第一直流电的电压小于第二直流电的电压；在活动触头处于第一位置的情况下，控制电路用于通过升压电路将第一直流电输出至直流母线，并控制PFC电路输出的第二直流电的电压小于第一直流电的电压；在活动触头处于第一位置的情况下，控制电路分别控制升压电路和PFC电路，使第一直流电和第二直流电的电压相同；在活动触头处于第二位置的情况下，控制电路用于采样市电电网的电网信息，并控制升压电路输出的第一直流电的电压高于PFC电路输出的第二直流电或控制切断PFC电路的连接，控制电路还用于控制逆变电路将直流母线的电压逆变为交流电并入市电电网中。
[0011]进一步地，光伏空调器还包括:供电电路，与直流母线和控制电路分别相连接，用于向控制电路提供直流电能；人机交互电路，与控制电路相连接，用于实现人机数据交互。
[0012]进一步地，人机交互电路包括:显示电路，与控制电路相连接，用于显示光伏空调器的工作状态和参数信息；以及按键电路，与控制电路相连接，用于实现对光伏空调器的手动控制。
[0013]进一步地，光伏空调器还包括:第一滤波电路，连接在光伏电池板与升压电路之间，用于对光伏电池板输入的共模和差模干扰进行过滤。
[0014]进一步地，光伏空调器还包括:第二滤波电路，连接在市电电网与整流电路之间，用于对光伏空调器产生的高频传导与辐射进行过滤。
[0015]进一步地，光伏空调器还包括滤波电感，滤波电感的第一端与市电电网相连接，滤波电感的第二端与继电器相连接，用于对并入到市电电网的交流电进行整形。
[0016]为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种光伏空调系统。根据本发明的光伏空调系统包括:上述的光伏空调器，光伏空调器与市电电网相连接；光伏电池板，与光伏空调器相连接，用于向光伏空调器提供电能。
[0017]根据本发明实施例，采用光伏空调器包括:空调负载；逆变电路，所述逆变电路的交流侧与所述空调负载相连接，所述逆变电路的直流侧与光伏电池板相连接，用于将所述光伏电池板输出的直流电转化为所述空调负载工作所需的交流电；整流电路，连接在所述逆变电路与市电电网之间，用于将所述市电电网输出的交流电转化为直流电；以及继电器，连接在所述逆变电路的交流侧和所述空调负载之间，并连接在所述逆变电路的交流侧与所述市电电网之间，所述继电器的活动触头的活动位置包括第一位置和第二位置，在所述活动触头处于第一位置的情况下，所述逆变电路的交流侧和所述空调负载接通，在所述活动触头处于第二位置的情况下，所述逆变电路的交流侧与所述市电电网接通，解决了由于采用两套逆变系统导致光伏空调器的成本高的问题，达到了降低光伏空调器的成本的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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:
[0019]图1是根据本发明实施例的光伏空调器的结构示意图；以及
[0020]图2是根据本发明实施例优选的光伏空调器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0022]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。
[0023]需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列元器件的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些元器件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些系统、产品或设备固有的其它元器件。
[0024]本发明实施例提供了一种光伏空调器。
[0025]图1是根据本发明实施例的光伏空调器的结构示意图。如图1所示，该光伏空调器包括:空调负载11、逆变电路12、整流电路13和继电器14。
[0026]空调负载可以是例如压缩机、直流风机等。
[0027]逆变电路12的交流侧与空调负载11和市电电网16分别相连接，逆变电路12的直流侧与光伏电池板15相连接，用于将光伏电池板15输出的直流电(DC)转化为交流电(AC)。该交流电可以是空调负载11工作所需的交流电，或者并网用交流电。整流电路13连接在逆变电路12与市电电网16之间，用于将市电电网16输出的交流电转化为直流电，整流电路13可以是全桥整流电路，用于将市电电网输出的交流电转化为脉动的正向电压。
[0028]继电器14连接在逆变电路12的交流侧和空调负载11之间，并连接在逆变电路12的交流侧与市电电网16之间，继电器用于切换逆变电路12的负载对象(空调负载或市电电网)。
[0029]具体地，继电器14的活动触头的活动位置包括第一位置和第二位置，在活动触头处于第一位置的情况下，逆变电路12的交流侧和空调负载11接通，在活动触头处于第二位置的情况下，逆变电路12的交流侧与市电电网16接通。通过控制活动触头的位置来切换逆变电路所连接的负载对象(空调负载或市电电网)。在活动触头处于第一位置的情况下，光伏空调器处于空调模式，空调负载工作，其工作所需电能可以是光伏电池板提供的电能，也可以是市电电网提供的电能，或者是二者共同提供电能；在活动触头处于第二位置的情况下，光伏空调器处于并网发电模式，空调负载不工作，光伏电池板输出的电能并入到市电电网中。
[0030]具体地，上述空调负载可以是空调器的压缩机，本发明实施例中，将光伏并网逆变模块与空调压缩机驱动模块合二为一，通过继电器切换负载可以实现并网工作或压缩机工作。
[0031]本发明实施例的光伏空调器相对于现有的光伏控制器节省一个逆变模块及其散热器以及相应的驱动电路，同时节省逆变器所用的并网控制继电器，大幅降低光伏空调器成本，有利于光伏空调器的普及推广，更加实用。
[0032]根据本发明实施例，光伏空调器包括:空调负载；逆变电路，逆变电路的交流侧与空调负载相连接，逆变电路的直流侧与光伏电池板相连接，用于将光伏电池板输出的直流电转化为空调负载工作所需的交流电；整流电路，连接在逆变电路与市电电网之间，用于将市电电网输出的交流电转化为直流电；以及继电器，连接在逆变电路的交流侧和空调负载之间，并连接在逆变电路的交流侧与市电电网之间，继电器的活动触头的活动位置包括第一位置和第二位置，在活动触头处于第一位置的情况下，逆变电路的交流侧和空调负载接通，在活动触头处于第二位置的情况下，逆变电路的交流侧与市电电网接通，解决了由于采用两套逆变系统导致光伏空调器的成本高的问题，达到了降低光伏空调器的成本的效果。
[0033]图2是根据本发明实施例优选的光伏空调器的结构示意图。如图2所示，光伏空调器还包括控制电路17，该控制电路17与继电器14相连接(图中未示出)。其中，继电器14的活动触头包括KU K2和K3,上述第一位置为图中所示位置A,第二位置为图中所示位置B。在活动触头Kl?K3处于第二位置B的情况下，控制电路17用于在产生孤岛效应的情况下控制活动触头Kl?K3切换到第一位置，其中，活动触头Kl?K3处于第一位置的情况下，逆变电路12的交流侧与市电电网16断开连接。
[0034]在活动触头Kl?K3处于第二位置B的情况下，光伏空调器处于并网发电模式。其中，在产生孤岛效应时，通过控制电路控制继电器切断逆变电路与市电电网的连接，从而无需再增加并网控制继电器，进一步降低光伏空调器的成本。
[0035]优选地，控制电路17包括:采样及调理电路，用于采样市电电网16的电网信息；主控制器，与采样及调理电路相连接，用于根据接收到的采样信号即上述电网信息进行逻辑运算，来对继电器的连接状态进行控制。其中，当监测到市电电网掉电时，控制逆变电路12的交流侧与市电电网16断开连接。
[0036]具体地，控制电路17包括主控制器、采样及调理电路、保护电路、驱动电路等。采样及调理电路主要采样电压、电流、频率、相位、温度等不同模拟信号，并进行电平转换，将其输入到主控制器；保护电路主要针对过电压、过电流、过热等异常情况，控制功率器件紧急关断保护，以保证元件、设备和人身安全；驱动电路提供足够的驱动电流，以控制功率器件及时导通与关断。
[0037]本发明实施例的光伏空调器具有孤岛检测功能，通过采样市电电网的电网信息，当检测到市电电网掉电时，及时断开逆变电路与市电电网的电气连接、将负载切换至压缩机。
[0038]优选地，整流电路输出的直流电为具有脉动的电压的直流电，光伏空调器还包括升压电路18和PFC电路19。升压电路18连接在光伏电池板15与逆变电路12的直流侧之间，用于对光伏电池板15输出的直流电进行升压，得到第一直流电。升压电路18用于将光伏电池板的低压直流电升为高压直流电即第一直流电，同时进行光伏输出最大功率点跟踪(MPPT)，即升压电路18可以包括MPPT模块，使得升压电路18具有最大功率点跟踪功能，通过MPPT模块采集光伏电流输出电压和电流，并计算功率，并控制追踪光伏电池板15输出的最大功率点。升压电路18可以为boost电路或DC/DC电路或二者的组合。
[0039]PFC电路19连接在整流电路13与逆变电路12的直流侧之间，用于对整流电路13输出的脉动的电压进行升压，得到第二直流电，其中，升压电路18和PFC电路19均通过直流母线20与逆变电路12的直流侧相连接。
[0040]PFC电路用于对整流电路13输出的脉动的电压进行升压得到第二直流电，并接入直流母线20，同时PFC电路还具有功率因数校正功能，使输入电压与输入电流同相。
[0041]优选地，控制电路17与升压电路18和PFC电路19分别相连接，其中，在活动触头Kl?K3处于第一位置A的情况下，控制电路17用于控制PFC电路19将第二直流电输出至直流母线20，并控制升压电路18输出的第一直流电的电压小于第二直流电的电压，则升压电路18输出被直流母线20电压箝位，光伏空调器消耗市电电网的能量，这种模式与普通空调工作模式相同。
[0042]在活动触头Kl?K3处于第一位置A的情况下，控制电路17用于通过升压电路18将第一直流电输出至直流母线20，并控制PFC电路19输出的第二直流电的电压小于第一直流电的电压，则PFC输出被直流母线20电压箝位，光伏空调器消耗光伏电池板输入的能量。
[0043]在活动触头光伏空调器处于第一位置A的情况下，控制电路17分别控制升压电路18和PFC电路19，使第一直流电和第二直流电的电压相同，共同为直流母线20提供能量，空调负载11从直流母线20上获取工作所需能量。
[0044]在活动触头处于第二位置B的情况下，控制电路17用于采样市电电网16的电网信息，并控制升压电路18输出的第一直流电的电压高于PFC电路19输出的第二直流电或控制切断PFC电路19的连接，控制电路17还用于控制逆变电路12将直流母线20的电压逆变为交流电并入市电电网16中。
[0045]具体地，本发明实施例的光伏空调器具有4种工作模式:
[0046]①普通空调模式:与普通空调工作模式相同，光伏空调器从市电电网16获取所需倉tfi。
[0047]②光伏供电模式:光伏空调器消耗光伏电池板15的能量。
[0048]③混和供电模式:市电电网16与光伏电池板15共同为光伏空调器提供所需能量。
[0049]④并网发电模式:将光伏电池板15产生的电能并入市电电网16。
[0050]其中，①普通空调模式:继电器Kl?K3闭合至A点，光伏空调器切换至空调模式，控制电路17通过整流电路13和PFC电路19将市电电网16的交流电转化为高压直流电后送往直流母线20，控制升压电路18使其输出电压(即第一直流电的电压)小于PFC电路19的输出电压(即第二直流电的电压)，则升压电路18的输出被直流母线20电压箝位，光伏空调器消耗市电电网16的能量，这种模式与普通空调工作模式相同。
[0051]②光伏供电模式:继电器Kl?K3闭合至A点，光伏空调器切换至空调模式，控制电路17控制升压电路18将光伏电池板15的输出电压升压后送往直流母线20，控制PFC电路19使其输出电压(即第二直流电的电压)小于升压电路18的输出电压(即第一直流电的电压)，则PFC电路19的输出被直流母线20电压箝位，光伏空调器消耗光伏电池板15输入的能量。
[0052]③混和供电模式:继电器Kl?K3闭合至A点，光伏空调器切换至空调模式，控制电路17分别控制升压电路18和PFC电路19，使二者的输出电压相同即第一直流电与第二直流电的电压相同，共同为直流母线20提供能量，空调负载11从直流母线20上获取工作所需能量。
[0053]④并网发电模式:继电器Kl?K3闭合至B点，光伏空调器切换至并网发电模式，控制电路17采样市电电网16的电压获取电网信息(电压、幅值、相位等)，控制电路17控制升压电路18使其输出电压(即第一直流电的电压)高于PFC电路19的输出电压(即第二直流电的电压)或切断PFC电路19，由光伏电池板15为直流母线20提供能量，控制逆变电路12将直流母线20电压逆变为交流电，并入市电电网16中。
[0054]上述几种工作模式不是固定不变的，光伏空调器的工作模式随光伏电池板的输出功率及空调负载所需功率变化而变化。例如，由于光伏电池板15的输出功率受光照、遮挡的影响变化较大，当工作于空调模式中时，优先工作于②光伏供电模式，当光伏电池板15的输出功率小于空调所需功率时，光伏空调器切换为③混合供电模式，当光伏输入电压低于升压电路18的最低输入电压(如夜间无光照或低光照情况)，光伏空调器切换至①普通空调模式。
[0055]其中，当光照较低，太阳能光伏电池板的输出功率较小，此时光伏输出功率较低，光伏空调器工作时，继电器Kl?K3吸合至A点，此时的光伏空调器在工作时仍然由市电电网供电，其工作方式与普通空调工作方式完全一致。
[0056]当光照较充足，且需要开启光伏空调器时，继电器Kl?K3吸合至A点，由光伏逆变器提供光伏空调器运行所需能量。
[0057]当光伏空调器运行功率大于光伏电池板所提供的功率时，由光伏电池板与市电电网共同提供光伏空调器运行所需能量。
[0058]当光照较充足，而又无需开启光伏空调器时，继电器Kl?K3吸合至B点，光伏逆变器开始工作，将光伏电池板输出的能量馈送到市电电网。
[0059]优选地，光伏空调器还包括:供电电路21和人机交互电路22。供电电路21与直流母线20和控制电路17分别相连接，用于向控制电路17提供直流电能；人机交互电路22与控制电路17相连接，用于实现人机数据交互。
[0060]供电电路21可以为各种低压用电设备(包括控制电路)提供稳定的直流电源。人机交互电路可以用于实现人机交互，例如将光伏空调器的运行状态进行显示，接收用户输入的控制指令以对光伏空调器进行控制等。
[0061]进一步地，人机交互电路22包括:显示电路，与控制电路17相连接，用于显示光伏空调器的工作状态和参数信息；以及按键电路，与控制电路17相连接，用于实现对光伏空调器的手动控制。
[0062]具体地，人机交互电路22包括显示电路、按键电路等，实现显示、手动控制以及声音提示等交互功能。显示电路用于将系统工作状态、参数、统计信息等以直观的方式显示出来；按键电路用于实现对空调的各种控制功能。
[0063]优选地，光伏空调器还包括第一滤波电路23，该第一滤波电路23连接在光伏电池板15与升压电路18之间,用于对光伏电池板15输入的共模和差模干扰进行过滤。
[0064]第一滤波电路23可以是光伏输入EMI滤波电路，用于滤除经光伏电池板15输入的共模和差模干扰，以及防雷防浪涌等保护。
[0065]优选地，光伏空调器还包括第二滤波电路24，该第二滤波电路24连接在市电电网16与整流电路13之间，用于对光伏空调器产生的高频传导与辐射进行过滤。
[0066]第二滤波电路24可以是交流输入EMI滤波电路，用于滤除变频空调工作时产生的高频传导与辐射，减少对市电电网16的干扰。
[0067]如图2所示，光伏空调器还包括滤波电感25，该滤波电感25的第一端与市电电网16相连接，滤波电感25的第二端与继电器相连接，用于对并入到市电电网16的交流电进行整形。具体地，滤波电感25可以通过第二滤波电路24接入到市电电网16上。
[0068]当光伏空调器处于并网发电模式时，通过滤波电感25对并网电流进行整形，使光伏电池板输出的电能接入到市电电网16的并网电流符合市电电网16的要求。
[0069]下面结合图2对本发明实施例的光伏空调器进行详细描述。
[0070]本发明实施例的光伏空调器主要包括交流输入EMI滤波电路即第二滤波电路24、全桥整流电路即整流电路13、PFC电路19、供电电路21、控制电路17、人机交互电路22、逆变电路12、压缩机即空调负载11、光伏输入EMI滤波电路即第一滤波电路23、升压电路18以及用于切换负载的继电器Kl?K3部分即继电器14。
[0071]交流输入EMI滤波电路用于滤除变频空调工作时产生的高频传导与辐射，减少对市电电网的干扰。
[0072]全桥整流电路用于将交流电压转变为脉动的电压。
[0073]PFC电路19用于对整流电路13输出的脉动的电压进行升压得到第二直流电，并接入直流母线20，同时PFC电路19还具有功率因数校正功能，使输入电压与输入电流同相。
[0074]供电电路21用于为各种低压用电设备提供稳定的直流电源。
[0075]压缩机用于驱动冷媒在空调管路中流动及状态转换，以实现空调的制冷或制热运转。
[0076]光伏输入EMI滤波电路用于滤除经光伏电池板输入的共模和差模干扰，以及防雷防浪涌等保护。
[0077]升压电路18用于将光伏电池板15的低压直流电升为高压直流电，同时进行光伏输出最大功率点跟踪(MPPT)。
[0078]逆变电路12既可将直流电逆变为频率可调的三相交流电提供给压缩机，也可逆变为单相或三相工频电流，并入市电电网16。
[0079]继电器14用于切换逆变电路12的负载对象(压缩机或市电电网)。
[0080]人机交互电路22包括显示电路、按键电路等，实现显示、手动控制以及声音提示等交互功能。显示电路用于将系统工作状态、参数、统计信息等以直观的方式显示出来；按键电路用于实现对空调的各种控制功能。
[0081]控制电路17包括主控制器、采样及调理电路、保护电路、驱动电路等。采样及调理电路主要采样电压、电流、频率、相位、温度等不同模拟信号，并进行电平转换，将其输入到主控制器；保护电路主要针对过电压、过电流、过热等异常情况，控制功率器件紧急关断保护，以保证元件、设备和人身安全；驱动电路提供足够的驱动电流，以控制功率器件及时导通与关断。
[0082]上述升压电路18具有MPPT功能，通过MPPT算法采集光伏电流输出电压和电流，并计算功率，并控制追踪光伏电池板输出的最大功率点。
[0083]上述光伏空调器具有孤岛检测功能，通过孤岛检测算法采样市电电网电压，当检测到市电电网掉电时，将负载切换至压缩机以及时断开逆变电路与市电电网的电气连接。
[0084]上述光伏空调器具有电网电压检测功能，可以检测电网电压的幅值、频率和相位信息，并将这些信息传输到主控制器中，控制逆变电路12工作于并网状态。
[0085]本发明实施例的光伏空调器具有以下几种工作模式如下:
[0086]①普通空调模式:继电器Kl?K3闭合至A点，光伏空调器切换至空调模式，控制电路17通过整流电路13和PFC电路19将市电电网16的交流电转化为高压直流电后送往直流母线20，控制升压电路18使其输出电压(即第一直流电的电压)小于PFC电路19的输出电压(即第二直流电的电压)，则升压电路18的输出被直流母线20电压箝位，光伏空调器消耗市电电网16的能量，这种模式与普通空调工作模式相同。
[0087]②光伏供电模式:继电器Kl?K3闭合至A点，光伏空调器切换至空调模式，控制电路17控制升压电路18将光伏电池板15的输出电压升压后送往直流母线20，控制PFC电路19使其输出电压(即第二直流电的电压)小于升压电路18的输出电压(即第一直流电的电压)，则PFC电路19的输出被直流母线20电压箝位，光伏空调器消耗光伏电池板输入的能量。
[0088]③混和供电模式:继电器Kl?K3闭合至A点，光伏空调器切换至空调模式，控制电路17分别控制升压电路18和PFC电路19，使二者的输出电压相同即第一直流电与第二直流电的电压相同，共同为直流母线20提供能量，空调负载11从直流母线20上获取工作所需能量。
[0089]④并网发电模式:继电器Kl?K3闭合至B点，光伏空调器切换至并网发电模式，控制电路17采样市电电网16的电压获取电网信息(电压、幅值、相位等)，控制电路17控制升压电路18使其输出电压(即第一直流电的电压)高于PFC电路19的输出电压(即第二直流电的电压)或切断PFC电路19，由光伏电池板15为直流母线20提供能量，控制逆变电路12将直流母线20电压逆变为交流电，并入市电电网16中。
[0090]上述几种工作模式不是固定不变的，光伏空调器的工作模式随光伏电池板的输出功率及空调负载所需功率变化而变化。例如，由于光伏电池板15的输出功率受光照、遮挡的影响变化较大，当工作于空调模式中时，优先工作于②光伏供电模式，当光伏电池板15的输出功率小于空调所需功率时，光伏空调器切换为③混合供电模式，当光伏输入电压低于升压电路18的最低输入电压(如夜间无光照或低光照情况)，光伏空调器切换至①普通空调模式。
[0091]其中，当光照较低，太阳能光伏电池板的输出功率较小，此时光伏输出功率较低，光伏空调器工作时，继电器Kl?K3吸合至A点，此时的光伏空调器器在工作时仍然由市电供电，其工作方式与普通空调工作方式完全一致。
[0092]当光照较充足，且需要开启光伏空调器时，继电器Kl?K3吸合至A点，由光伏逆变器提供光伏空调器运行所需能量。
[0093]当光伏空调器运行功率大于光伏电池板所提供的功率时，由光伏电池板与市电电网共同提供光伏空调器运行所需能量。
[0094]当光照较充足，而又无需开启光伏空调器时，继电器Kl?K3吸合至B点，光伏逆变器开始工作，将光伏电池板输出的能量馈送到市电电网。
[0095]本发明实施例还提供了一种光伏空调系统。该光伏空调系统包括:光伏空调器，光伏空调器与市电电网相连接；光伏电池板，与光伏空调器相连接，用于向光伏空调器提供电能。其中，光伏空调器为本发明实施例提供的光伏空调器。关于光伏空调系统的具体描述可以参见本发明上述实施例对光伏空调器的描述，这里不做赘述。
[0096]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种光伏空调器，其特征在于，包括: 空调负载； 逆变电路，所述逆变电路的交流侧与所述空调负载和市电电网分别相连接，所述逆变电路的直流侧与光伏电池板相连接，用于将所述光伏电池板输出的直流电转化为交流电；整流电路，连接在所述逆变电路与所述市电电网之间，用于将所述市电电网输出的交流电转化为直流电；以及 继电器，连接在所述逆变电路的交流侧和所述空调负载之间，并连接在所述逆变电路的交流侧与所述市电电网之间，所述继电器的活动触头的活动位置包括第一位置和第二位置，在所述活动触头处于第一位置的情况下，所述逆变电路的交流侧和所述空调负载接通，在所述活动触头处于第二位置的情况下，所述逆变电路的交流侧与所述市电电网接通。
2.根据权利要求1所述的光伏空调器，其特征在于，所述光伏空调器还包括:控制电路，与所述继电器相连接，在所述活动触头处于第二位置的情况下，所述控制电路用于在产生孤岛效应的情况下控制所述活动触头切换到第一位置，其中，所述活动触头处于所述第一位置的情况下，所述逆变电路的交流侧与所述市电电网断开连接。
3.根据权利要求2所述的光伏空调器，其特征在于，所述控制电路包括: 采样及调理电路，用于采样所述市电电网的电网信息；以及 主控制器，与所述采样及调理电路相连接，用于根据接收到的采样信号进行逻辑运算，来对继电器的连接状态进行控制。
4.根据权利要求2所述的光伏空调器，其特征在于，所述整流电路输出的直流电为具有脉动的电压的直流电，所述光伏空调器还包括: 升压电路，连接在所述光伏电池板与所述逆变电路的直流侧之间，用于对所述光伏电池板输出的直流电进行升压，得到第一直流电；以及 PFC电路，连接在所述整流电路与所述逆变电路的直流侧之间，用于对所述整流电路输出的脉动的电压进行升压，得到第二直流电， 其中，所述升压电路和所述PFC电路均通过直流母线与所述逆变电路的直流侧相连接。
5.根据权利要求4所述的光伏空调器，其特征在于，所述控制电路与所述升压电路和所述PFC电路分别相连接，其中， 在所述活动触头处于所述第一位置的情况下，所述控制电路用于控制所述PFC电路将所述第二直流电输出至所述直流母线，并控制所述升压电路输出的第一直流电的电压小于所述第二直流电的电压； 在所述活动触头处于所述第一位置的情况下，所述控制电路用于通过所述升压电路将所述第一直流电输出至所述直流母线，并控制所述PFC电路输出的第二直流电的电压小于所述第一直流电的电压； 在所述活动触头处于所述第一位置的情况下，所述控制电路分别控制所述升压电路和所述PFC电路，使所述第一直流电和所述第二直流电的电压相同； 在所述活动触头处于所述第二位置的情况下，所述控制电路用于采样所述市电电网的电网信息，并控制所述升压电路输出的第一直流电的电压高于所述PFC电路输出的第二直流电或控制切断所述PFC电路的连接，所述控制电路还用于控制所述逆变电路将所述直流母线的电压逆变为交流电并入所述市电电网中。
6.根据权利要求4所述的光伏空调器，其特征在于，所述光伏空调器还包括: 供电电路，与所述直流母线和所述控制电路分别相连接，用于向所述控制电路提供直流电能； 人机交互电路，与所述控制电路相连接，用于实现人机数据交互。
7.根据权利要求6所述的光伏空调器，其特征在于，所述人机交互电路包括: 显示电路，与所述控制电路相连接，用于显示所述光伏空调器的工作状态和参数信息；以及 按键电路，与所述控制电路相连接，用于实现对所述光伏空调器的手动控制。
8.根据权利要求4所述的光伏空调器，其特征在于，所述光伏空调器还包括: 第一滤波电路，连接在所述光伏电池板与所述升压电路之间，用于对所述光伏电池板输入的共模和差模干扰进行过滤。
9.根据权利要求1所述的光伏空调器，其特征在于，所述光伏空调器还包括: 第二滤波电路，连接在所述市电电网与所述整流电路之间，用于对所述光伏空调器产生的高频传导与辐射进行过滤。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏空调器，其特征在于，所述光伏空调器还包括: 滤波电感，所述滤波电感的第一端与所述市电电网相连接，所述滤波电感的第二端与所述继电器相连接，用于对并入到所述市电电网的交流电进行整形。
11.一种光伏空调系统，其特征在于，包括: 权利要求1至10中任一项所述的光伏空调器，所述光伏空调器与市电电网相连接； 光伏电池板，与所述光伏空调器相连接，用于向所述光伏空调器提供电能。
【文档编号】F24F11/02GK104142008SQ201410407825
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】张嘉鑫, 游剑波, 卓森庆, 马鑫, 李发顺 申请人:珠海格力电器股份有限公司