專利名稱:帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種空調(diào)器,特別是一種帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的由太陽(yáng)能電池驅(qū)動(dòng)的太陽(yáng)能空調(diào)器,見附圖1,由太陽(yáng)能供電控制器9對(duì)太 陽(yáng)能電池1進(jìn)行管理,對(duì)蓄電池10和DC-高壓DC逆變器11供電,再經(jīng)過高壓DC-50或60Hz 高壓AC轉(zhuǎn)換器13轉(zhuǎn)化為和市電一樣的交流電壓。同時(shí),太陽(yáng)能供電控制器9檢測(cè)太陽(yáng)能 電池1和蓄電池10的電量是否足夠,控制電子開關(guān)14,當(dāng)太陽(yáng)能電池1和蓄電池10的電量 都不夠的情況下,控制電子開關(guān)14切換到市電電網(wǎng)5給直流變頻空調(diào)器15供電,否則,切 換到高壓DC-50或60Hz高壓AC轉(zhuǎn)換器13給直流變頻空調(diào)器15供電。這種方式的太陽(yáng)能空調(diào)器,存在以下缺點(diǎn)1)目前的變頻空調(diào)用的都是和市電一樣50Hz或60Hz的低頻電,如中國(guó)專利文獻(xiàn) 號(hào)CN 2665593Y于2004年12月22日公開了一種太陽(yáng)能和交流市電雙電源空調(diào)系統(tǒng),它包 括空調(diào)系統(tǒng)本體及其供電電源,供電電源包括太陽(yáng)能電池板及其控制器,與控制器以電源 線連接的逆變升壓變壓器,與控制器、逆變升壓變壓器、蓄電池組以導(dǎo)線連接的控制板,與 交流市電電源和逆變升壓變壓器的輸出以導(dǎo)線連接的轉(zhuǎn)換開關(guān),轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出與空調(diào)系 統(tǒng)本體連接。這種太陽(yáng)能和交流市電雙電源空調(diào)系統(tǒng)首先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電儲(chǔ)存在蓄 電池中,使用時(shí)再將直接流轉(zhuǎn)換為交流電并經(jīng)過升壓后提供給空調(diào)系統(tǒng),該蓄電池的直流 24 48V轉(zhuǎn)換到市電需經(jīng)過了 DC-高壓DC逆變器11、高壓DC-50或60Hz高壓AC轉(zhuǎn)換器 13共二個(gè)過程轉(zhuǎn)化。這二個(gè)轉(zhuǎn)換過程都會(huì)損耗5%左右的能量,從而降低了太陽(yáng)能的使用 效率。2)市場(chǎng)上的直流變頻空調(diào)器15的內(nèi)部包括AC-DC整流器8和直流變頻空調(diào)器電 路7。外部AC電源進(jìn)來后,需經(jīng)過空調(diào)器內(nèi)部的AC-DC整流器8后再給直流變頻空調(diào)器的 直流變頻空調(diào)器電路7供電使用。這種方式的空調(diào)器供電電路由于AC-DC整流器8的存在, 增加了電源的損耗。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、制作成本低、節(jié)能環(huán)保、轉(zhuǎn)換效率高、 減少對(duì)環(huán)境影響、操作靈活、能效比高、適用范圍廣的帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,以 克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計(jì)的一種帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,包括太陽(yáng)能電池、直流變 頻空調(diào)器、連接在太陽(yáng)能電池和直流變頻空調(diào)器之間的太陽(yáng)能供電控制器以及市電電網(wǎng), 直流變頻空調(diào)器包括AC-DC整流器和直流變頻空調(diào)器電路,其特征是太陽(yáng)能供電控制器包 括DC-高壓DC逆變器和太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控制單元;太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控 制單元監(jiān)控太陽(yáng)能電池的輸出功率,控制DC-高壓DC逆變器將太陽(yáng)能電池輸出的低壓直流 電轉(zhuǎn)化成高壓直流電,直接供電給直流變頻空調(diào)器電路。
所述市電電網(wǎng)經(jīng)過AC-DC整流器后和太陽(yáng)能供電控制器并聯(lián)供電給直流變頻空 調(diào)器電路。所述太陽(yáng)能電池輸出的低壓直流電為15V 42V。所述直流變頻空調(diào)器電路包括直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路和直流變頻空調(diào)器室外 電路,直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路包括主控MCU、顯示單元、溫度傳感器、開關(guān)電源、直流風(fēng)機(jī)、 室內(nèi)EMC電路和通訊單元;直流變頻空調(diào)器室外電路包括主控MCU、直流風(fēng)機(jī)、開關(guān)電源、溫 度傳感器、通訊單元、顯示單元、變頻控制與驅(qū)動(dòng)單元和變頻壓縮機(jī);太陽(yáng)能供電控制器中 的DC-高壓DC逆變器的輸出端與經(jīng)過EMC電路和AC-DC整流器的市電電網(wǎng)并聯(lián)后,再分別 與直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路和直流變頻空調(diào)器室外電路連接。 所述太陽(yáng)能供電控制器包括太陽(yáng)能供電控制器主控MCU、隔離通訊單元、高壓電源 電壓取樣單元、高壓電源異常保護(hù)控制單元、DC-高壓DC逆變器、電流檢測(cè)單元和電壓檢測(cè) 單元,其中,高壓電源電壓取樣單元連接于DC-高壓DC逆變器的輸出端和隔離通訊單元的 一端之間,隔離通訊單元的另一端和太陽(yáng)能供電控制器主控MCU連接;高壓電源異常保護(hù) 控制單元的一端和DC-高壓DC逆變器的輸出端并聯(lián),高壓電源異常保護(hù)控制單元的另一端 和太陽(yáng)能供電控制器主控MCU連接;DC-高壓DC逆變器的輸出端和經(jīng)過整流的室外直流高 壓電源連接,DC-高壓DC逆變器的輸入端和電流檢測(cè)單元的一端連接;電流檢測(cè)單元連接 在DC-高壓DC逆變器和太陽(yáng)能電池之間,電流檢測(cè)單元的另一端和太陽(yáng)能供電控制器主 控MCU連接;電壓檢測(cè)單元的一端和太陽(yáng)能電池并聯(lián),電壓檢測(cè)單元的另一端和太陽(yáng)能供 電控制器主控MCU連接;太陽(yáng)能供電控制器主控MCU包括太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控制單 元、通信單元、后臺(tái)處理算法單元、異常保護(hù)算法單元、電壓異常處理算法單元、DC-高壓DC 逆變算法單元以及蓄電池電管理算法單元。所述太陽(yáng)能供電控制器還包括蓄電池和蓄電池充放電管理單元,蓄電池充放電管 理單元的一端并聯(lián)在太陽(yáng)能電池的輸出端,蓄電池充放電管理單元的另一端和蓄電池連 接,蓄電池充放電管理單元的控制端和太陽(yáng)能供電控制器連接。所述直流變頻空調(diào)器還包括高壓DC-50或60Hz高壓AC轉(zhuǎn)換器,高壓DC-50或60Hz 高壓AC轉(zhuǎn)換器連接在位于太陽(yáng)能供電控制器內(nèi)的DC-高壓DC逆變器和市電電網(wǎng)之間。本發(fā)明根據(jù)直流變頻空調(diào)的電路控制特點(diǎn),采用DC-DC的轉(zhuǎn)換過程,通過太陽(yáng)能 最大輸出功率MPPT控制單元控制DC-高壓DC逆變器將太陽(yáng)能電池輸出的低壓直流電最大 效率轉(zhuǎn)化成高壓直流電,減少以往“高壓DC-50或60Hz高壓AC轉(zhuǎn)換器、AC-DC整流器、蓄電 池充放電管理器”三個(gè)中間環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)換過程中的損耗,提高了效率。為了避免因太陽(yáng)能電池輸出功率不夠造成不能帶動(dòng)空調(diào)的情況發(fā)生,而增加了交 流市電,通過直流變頻空調(diào)器內(nèi)部的AC-DC整流器整流后輸出高壓直流電,由于太陽(yáng)能電 池輸出供給直流的直流變頻空調(diào)器的也是直流電,而直流電本身沒有相位兼容的問題,故 可以簡(jiǎn)單的將太陽(yáng)能電池輸出的直流電和市電整流后的直流電并聯(lián)供給直流的直流變頻 空調(diào)控制電路使用,從而簡(jiǎn)化市電和太陽(yáng)能電的并聯(lián)供電電路,并減少了電子開關(guān),降低了 制作成本。本發(fā)明特別適用于只白天開空調(diào)的辦公廠地,可以充分利用太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的能量。本發(fā)明符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保的發(fā)展方向,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、制作成本低、節(jié)能環(huán)保、減少對(duì)環(huán)境影響、操作靈活、能效比高和適用范圍廣的特點(diǎn)。
圖1為現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池驅(qū)動(dòng)的直流變頻空調(diào)器的方框圖。圖2為本發(fā)明的原理方框圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的原理方框圖。圖4為太陽(yáng)能供電控制器2的實(shí)施原理框圖。圖5為直流變頻空調(diào)器內(nèi)部的AC-DC整流器、直流變頻空調(diào)器電路和DC-高壓DC 逆變器的電氣連接原理圖。圖6為第一種DC-高壓DC逆變器的電氣連接原理圖。圖7為第二種DC-高壓DC逆變器的電氣連接原理圖。圖8為實(shí)施例二帶蓄電池系統(tǒng)的原理方框圖。圖9為實(shí)施例三在空調(diào)器不運(yùn)行時(shí),將多余電量供給市電的原理方框圖。圖中1為太陽(yáng)能電池,2為太陽(yáng)能供電控制器,3為DC-高壓DC逆變器,4為太陽(yáng) 能最大輸出功率MPPT控制單元,5為市電電網(wǎng),6為直流變頻空調(diào)器,7為直流變頻空調(diào)器電 路,8為AC-DC整流器,10為蓄電池,20為直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路,21為直流變頻空調(diào)器 室外電路,23為EMC電路,31為蓄電池充放電管理單元,32為高壓DC-50或60Hz高壓AC轉(zhuǎn) 換器,34為AC-DC整流器電路,35為第一種DC-高壓DC逆變器電路,36為第二種DC-高壓 DC逆變器電路,37為PWM驅(qū)動(dòng)單元,40為太陽(yáng)能供電控制器主控MCU,41為隔離通訊單元, 42為高壓電源電壓取樣單元,44為電流檢測(cè)單元,45為通信單元,46為后臺(tái)處理算法單元, 47為異常保護(hù)算法單元,48為電壓異常處理算法單元,49為DC-高壓DC逆變算法單元,50 為高壓電源異常保護(hù)控制單元,51為電壓檢測(cè)單元,52為蓄電池電管理算法單元。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參見圖2,一種帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,包括太陽(yáng)能電池1、直流變頻空 調(diào)器6、連接在太陽(yáng)能電池1和直流變頻空調(diào)器6之間的太陽(yáng)能供電控制器2以及市電電 網(wǎng)5,直流變頻空調(diào)器6包括AC-DC整流器8和直流變頻空調(diào)器電路7,太陽(yáng)能供電控制器 2包括DC-高壓DC逆變器3和太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控制單元4 ;太陽(yáng)能最大輸出功率 MPPT控制單元4監(jiān)控太陽(yáng)能電池1的輸出功率,控制DC-高壓DC逆變器3將太陽(yáng)能電池1 輸出的低壓直流電轉(zhuǎn)化成高壓直流電,直接供電給直流變頻空調(diào)器電路7。太陽(yáng)能電池1輸 出的低壓直流電為15V 42V。市電電網(wǎng)5經(jīng)過AC-DC整流器8后和太陽(yáng)能供電控制器2并聯(lián)供電給直流變頻空 調(diào)器電路7ο太陽(yáng)能供電控制器2內(nèi)置的太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控制單元4用于檢測(cè)太陽(yáng) 能電池1輸出的電壓和電流,通過專用算法,控制DC-高壓DC逆變器3轉(zhuǎn)換輸出的功率,供 給直流變頻空調(diào)器6內(nèi)的直流變頻空調(diào)器電路7使用。本實(shí)施例中的太陽(yáng)能電池1使用普通的太陽(yáng)能電池板;一塊太陽(yáng)能電池板通常輸 出為15 42V,0 240W;可以1 10塊太陽(yáng)能電池板并聯(lián)使用。
本實(shí)施例中的直流變頻空調(diào)器6有二路電源輸入口,太陽(yáng)能供電控制器2的輸出 口連接到直流變頻空調(diào)器6的第一路輸入口,交流市電電網(wǎng)5連接到直流變頻空調(diào)器6的 第二路輸入口。第一路電源輸入口直接連接到直流變頻空調(diào)器6內(nèi)的直流變頻空調(diào)器電路 7,第二路是連接了一個(gè)AC-DC整流器8后再連接到直流變頻空調(diào)器電路7。平時(shí)在太陽(yáng)能 電池1提供電量充足情況下,直流變頻空調(diào)器6內(nèi)的直流變頻空調(diào)器電路7由太陽(yáng)能供電 控制器2供電,在太陽(yáng)能電池1提供電量不足情況下,不足部分由市電電網(wǎng)5提供,以滿足 直流變頻空調(diào)器6內(nèi)的直流變頻空調(diào)器電路使用。以達(dá)到充分利用太陽(yáng)能產(chǎn)生的電量,減 少對(duì)市電的消耗。實(shí)施例一參見圖3,為本發(fā)明實(shí)施例一的原理方框圖。帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器包括 太陽(yáng)能電池1、太陽(yáng)能供電控制器2和直流變頻空調(diào)器6。太陽(yáng)能供電控制器2連接在太陽(yáng)能電池1和直流變頻空調(diào)器6的第一路電源接口 之間。市電電網(wǎng)5連接到直流變頻空調(diào)器6的第二路電源接口。直流變頻空調(diào)器6的全套控制器借用了普通的全直流變頻空調(diào)控制器的原理,包 括直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路20、直流變頻空調(diào)器室外電路21、AC-DC整流器8和EMC電路 23,整個(gè)連接方式見圖3。直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路20包括了室內(nèi)的主控MCU、顯示單元、溫度傳感器、開關(guān) 電源、直流風(fēng)機(jī)、室內(nèi)EMC電路、與直流變頻空調(diào)器室外部分進(jìn)行通訊的通訊單元以及其他 功能單元等。直流變頻空調(diào)器室外電路21包括了室外的主控MCU、直流風(fēng)機(jī)、開關(guān)電源、溫度傳 感器、與直流變頻空調(diào)器室內(nèi)部分進(jìn)行通訊的通訊單元、顯示單元、變頻控制與驅(qū)動(dòng)單元、 變頻壓縮機(jī)以及其他功能單元等。直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路20、直流變頻空調(diào)器室外電路21使用的都是直流電源, 均由太陽(yáng)能供電控制器2內(nèi)部的DC-高壓DC逆變器3供電,同時(shí)市電電網(wǎng)5經(jīng)過公知的 EMC電路23、AC-DC整流器8后,輸出并聯(lián)到DC-高壓DC逆變器3的輸出端。換句話說,太 陽(yáng)能供電控制器2中的DC-高壓DC逆變器3的輸出端與經(jīng)過EMC電路23和AC-DC整流器 8的市電電網(wǎng)5并聯(lián)后,再分別與直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路20和直流變頻空調(diào)器室外電路 21連接。參見圖4,為太陽(yáng)能供電控制器2的實(shí)施原理框圖。太陽(yáng)能供電控制器2包括太 陽(yáng)能供電控制器主控MCU40、隔離通訊單元41、高壓電源電壓取樣單元42、高壓電源異常保 護(hù)控制單元50、DC-高壓DC逆變器3、電流檢測(cè)單元44和電壓檢測(cè)單元51。具體連接方 式為高壓電源電壓取樣單元42連接于DC-高壓DC逆變器3的輸出端和隔離通訊單元41 的一端之間,隔離通訊單元41的另一端和太陽(yáng)能供電控制器主控MCU40連接;高壓電源異 常保護(hù)控制單元50的一端和DC-高壓DC逆變器3的輸出端并聯(lián),高壓電源異常保護(hù)控制 單元50的另一端和太陽(yáng)能供電控制器主控MCU40連接;DC-高壓DC逆變器3的輸出端(+P 和-N端)和經(jīng)過整流的室外直流高壓電源43連接,DC-高壓DC逆變器3的輸入端和電流 檢測(cè)單元44的一端連接;電流檢測(cè)單元44連接在DC-高壓DC逆變器3和太陽(yáng)能電池1之 間,電流檢測(cè)單元44的另一端和太陽(yáng)能供電控制器主控MCU40連接;電壓檢測(cè)單元51的一 端和太陽(yáng)能電池1并聯(lián),電壓檢測(cè)單元51的另一端和太陽(yáng)能供電控制器主控MCU40連接。
太陽(yáng)能供電控制器主控MCU40的內(nèi)部包括太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控制單元 4、通信單元45、后臺(tái)處理算法單元46、異常保護(hù)算法單元47、電壓異常處理算法單元48、 DC-高壓DC逆變算法單元49以及蓄電池電管理算法單元52。參見圖5,為一種直流變頻空調(diào)器內(nèi)部的AC-DC整流器、直流變頻空調(diào)器電路和 DC-高壓DC逆變器的電氣連接原理圖。其中,AC-DC整流器電路34是市面公知的AC-DC整 流器電路,市電電網(wǎng)5經(jīng)過公知的EMC電路23連接在AC-DC整流器電路34的輸入端,經(jīng)過 AC-DC整流器電路34整流輸入高壓直流電,分別和DC-高壓DC逆變器3的輸出端、直流變 頻空調(diào)器電路7的輸入端連接。AC-DC整流器電路34包括整流橋D5、濾波電容C2、濾波電 容C3、濾波器L3和電解電容E1。參見圖6和圖7,為二種DC-高壓DC逆變器的電氣連接原理圖。圖6是公知的第一種DC-高壓DC逆變器電路35的連接原理圖,由太陽(yáng)能供電控 制器主控MCU40控制PWM驅(qū)動(dòng)單元37產(chǎn)生PWM信號(hào),驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q7、開關(guān)管Q8、開關(guān)管Q9 和開關(guān)管Q10,開關(guān)管Q7和開關(guān)管Q8連接到隔離升壓變壓器T的一端,開關(guān)管Q9和開關(guān)管 QlO連接到隔離升壓變壓器T的另一端,由隔離升壓變壓器T將開關(guān)管Q7、開關(guān)管Q8、開關(guān) 管Q9和開關(guān)管QlO上的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換為高壓交流電,再通過二極管Dl D4組成的橋式整 流電路,變換出高壓直流電。經(jīng)過二極管D1 D4整流后的高壓直流電再經(jīng)過電感Ll、電容 Cl和電解電容El濾波后,變成穩(wěn)定的高壓直流電,輸出連接到+P、-N點(diǎn)。圖7是公知的第二種DC-高壓DC逆變器電路36的連接原理圖,是在圖8的基礎(chǔ) 上將隔離升壓變壓器T改為帶不同升壓比輸出的隔離升壓變壓器,繼電器RLl和繼電器RL2 的線圈控制端分別連接到PWM驅(qū)動(dòng)單元37,由PWM驅(qū)動(dòng)單元37控制繼電器RLl和繼電器 RL2,根據(jù)太陽(yáng)能電池板輸入電壓和直流變頻空調(diào)器的用電量大小,切換不同的升壓比,以 實(shí)現(xiàn)最大的轉(zhuǎn)換效率。實(shí)施例二參見圖8,為本發(fā)明帶蓄電池系統(tǒng)的原理框圖。在本實(shí)施例二中,用戶可以在直流 變頻空調(diào)器6不運(yùn)行的情況下,將太陽(yáng)能電池1產(chǎn)生的能量?jī)?chǔ)存到蓄電池10內(nèi)。在直流變 頻空調(diào)器6運(yùn)行的過程中,如果太陽(yáng)能電池1產(chǎn)生的電量不足以完全提供直流變頻空調(diào)器 6運(yùn)行,可以通過蓄電池10增加電量供應(yīng)直流變頻空調(diào)器6運(yùn)行。本實(shí)施例二包括太陽(yáng)能電池1、直流變頻空調(diào)器6、連接在太陽(yáng)能電池1和直流變 頻空調(diào)器6之間的太陽(yáng)能供電控制器2、蓄電池充放電管理單元31、蓄電池10以及市電電 網(wǎng)5。具體連接見圖5 太陽(yáng)能電池1、直流變頻空調(diào)器6、太陽(yáng)能供電控制器2、市電電網(wǎng)5 的連接原理圖可以參見圖2的連接說明。蓄電池充放電管理單元31采用公知的電路,其一端并聯(lián)在太陽(yáng)能電池1的輸出 端,其另一端和蓄電池10連接,蓄電池充放電管理單元31的控制端和太陽(yáng)能供電控制器2 連接。此時(shí),位于太陽(yáng)能供電控制器2內(nèi)的蓄電池電管理算法單元52實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池10充 放電管理。直流變頻空調(diào)器電路7包括直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路、直流變頻空調(diào)器室外電 路、AC-DC整流器和EMC電路。 本實(shí)施例二由于目前蓄電池壽命有限,通常2 3年就要損壞,需要頻繁更換蓄電 池,而且太陽(yáng)能供電控制器2內(nèi)部的蓄電池充放電管理器31對(duì)蓄電池10進(jìn)行充電、放電管 理也會(huì)造成能量損耗。
其余未述部分見第一實(shí)施例,不再重復(fù)。實(shí)施例三參見圖9,為本發(fā)明在直流變頻空調(diào)器6不運(yùn)行時(shí),可以將多余的電量供給市電的 原理方框圖。本實(shí)施例三是在上述的實(shí)施例二基礎(chǔ)上增加高壓DC-50或60Hz高壓AC轉(zhuǎn)換 器32,在直流變頻空調(diào)器6不運(yùn)行時(shí),可以將多余的電量提供給市電電網(wǎng)5,實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)功 能。此處的高壓DC-50或60Hz高壓AC轉(zhuǎn)換器32為公知的高壓DC-高壓AC轉(zhuǎn)換器電路, 連接在太陽(yáng)能供電控制器2內(nèi)部的DC-高壓DC逆變器3和市電電網(wǎng)5之間。直流變頻空 調(diào)器電路7包括直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路、直流變頻空調(diào)器室外電路、AC-DC整流器和EMC 電路。其余未述部分見第一實(shí)施例,不再重復(fù)。所有本專業(yè)人士把本發(fā)明經(jīng)過電路結(jié)構(gòu)變換或形式上的變換,沒有實(shí)質(zhì)上的創(chuàng)新 都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
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權(quán)利要求
一種帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,包括太陽(yáng)能電池(1)、直流變頻空調(diào)器(6)、連接在太陽(yáng)能電池(1)和直流變頻空調(diào)器(6)之間的太陽(yáng)能供電控制器(2)以及市電電網(wǎng)(5),直流變頻空調(diào)器(6)包括AC DC整流器(8)和直流變頻空調(diào)器電路(7),其特征是太陽(yáng)能供電控制器(2)包括DC 高壓DC逆變器(3)和太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控制單元(4);太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控制單元(4)監(jiān)控太陽(yáng)能電池(1)的輸出功率,控制DC 高壓DC逆變器(3)將太陽(yáng)能電池(1)輸出的低壓直流電轉(zhuǎn)化成高壓直流電,直接供電給直流變頻空調(diào)器電路(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,其特征是所述市電電網(wǎng)(5)經(jīng)過AC-DC整流器(8)后和太陽(yáng)能供電控制器(2)并聯(lián)供電給直流變頻空調(diào)器電路 ⑵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,其特征是所述太陽(yáng)能電池 ⑴輸出的低壓直流電為15V 42V。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,其特征是所述直流變頻空 調(diào)器電路(7)包括直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路(20)和直流變頻空調(diào)器室外電路(21),直流 變頻空調(diào)器室內(nèi)電路(20)包括主控MCU、顯示單元、溫度傳感器、開關(guān)電源、直流風(fēng)機(jī)、室內(nèi) EMC電路和通訊單元;直流變頻空調(diào)器室外電路(21)包括主控MCU、直流風(fēng)機(jī)、開關(guān)電源、 溫度傳感器、通訊單元、顯示單元、變頻控制與驅(qū)動(dòng)單元和變頻壓縮機(jī);太陽(yáng)能供電控制器 ⑵中的DC-高壓DC逆變器(3)的輸出端與經(jīng)過EMC電路(23)和AC-DC整流器(8)的市 電電網(wǎng)(5)并聯(lián)后,再分別與直流變頻空調(diào)器室內(nèi)電路(20)和直流變頻空調(diào)器室外電路 (21)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,其特征是所述太陽(yáng)能供電 控制器(2)包括太陽(yáng)能供電控制器主控MCU(40)、隔離通訊單元(41)、高壓電源電壓取樣單 元(42)、高壓電源異常保護(hù)控制單元(50)、DC-高壓DC逆變器(3)、電流檢測(cè)單元(44)和 電壓檢測(cè)單元(51),其中,高壓電源電壓取樣單元(42)連接于DC-高壓DC逆變器(3)的輸 出端和隔離通訊單元(41)的一端之間,隔離通訊單元(41)的另一端和太陽(yáng)能供電控制器 主控MCU (40)連接;高壓電源異常保護(hù)控制單元(50)的一端和DC-高壓DC逆變器(3)的 輸出端并聯(lián),高壓電源異常保護(hù)控制單元(50)的另一端和太陽(yáng)能供電控制器主控MCU(40) 連接;DC-高壓DC逆變器(3)的輸出端和經(jīng)過整流的室外直流高壓電源(43)連接,DC-高 壓DC逆變器(3)的輸入端和電流檢測(cè)單元(44)的一端連接;電流檢測(cè)單元(44)連接在 DC-高壓DC逆變器(3)和太陽(yáng)能電池⑴之間,電流檢測(cè)單元(44)的另一端和太陽(yáng)能供電 控制器主控MCU(40)連接;電壓檢測(cè)單元(51)的一端和太陽(yáng)能電池(1)并聯(lián),電壓檢測(cè)單 元(51)的另一端和太陽(yáng)能供電控制器主控MCU(40)連接;太陽(yáng)能供電控制器主控MCU(40) 包括太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控制單元(4)、通信單元(45)、后臺(tái)處理算法單元(46)、異常 保護(hù)算法單元(47)、電壓異常處理算法單元(48)、DC-高壓DC逆變算法單元(49)以及蓄 電池電管理算法單元(52)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,其特征是所述直流變頻空 調(diào)器還包括蓄電池(10)和蓄電池充放電管理單元(31),蓄電池充放電管理單元(31)的一 端并聯(lián)在太陽(yáng)能電池(1)的輸出端,蓄電池充放電管理單元(31)的另一端和蓄電池(10) 連接,蓄電池充放電管理單元(31)的控制端和太陽(yáng)能供電控制器(2)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,其特征是所述直流變頻空 調(diào)器還包括高壓DC-50或60Hz高壓AC轉(zhuǎn)換器(32),高壓DC-50或60Hz高壓AC轉(zhuǎn)換器(32) 連接在位于太陽(yáng)能供電控制器⑵內(nèi)的DC-高壓DC逆變器(3)和市電電網(wǎng)(5)之間。
全文摘要
一種帶太陽(yáng)能電池的直流變頻空調(diào)器,包括太陽(yáng)能電池、直流變頻空調(diào)器、連接在太陽(yáng)能電池和直流變頻空調(diào)器之間的太陽(yáng)能供電控制器以及市電電網(wǎng),直流變頻空調(diào)器包括AC-DC整流器和直流變頻空調(diào)器電路,太陽(yáng)能供電控制器包括DC-高壓DC逆變器和太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控制單元;太陽(yáng)能最大輸出功率MPPT控制單元監(jiān)控太陽(yáng)能電池的輸出功率,控制DC-高壓DC逆變器將太陽(yáng)能電池輸出的低壓直流電轉(zhuǎn)化成高壓直流電,直接供電給直流變頻空調(diào)器電路。市電電網(wǎng)經(jīng)過AC-DC整流器后和太陽(yáng)能供電控制器并聯(lián)供電給直流變頻空調(diào)器電路。本發(fā)明具有制作成本低、節(jié)能環(huán)保、減少對(duì)環(huán)境影響、操作靈活、能效比高和適用范圍廣的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24F11/00GK101917054SQ20101023097
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者彭良, 李洪濤, 白東培, 許蔡輝, 謝志君 申請(qǐng)人:廣東美的電器股份有限公司