本發(fā)明涉及光伏空氣能熱水器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏空氣能熱水器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

光伏發(fā)電具有顯著的能源、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益，是最優(yōu)質(zhì)的綠色能源之一，目前已成為世界各國普遍關(guān)注的技術(shù)和重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。太陽能資源極其豐富、分布廣泛、應(yīng)用方便。大力發(fā)展光伏發(fā)電在內(nèi)的可再生能源戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排是國家政策的導(dǎo)向，低碳生活是現(xiàn)代人的消費(fèi)時(shí)尚，這些條件促進(jìn)了空氣能熱水器的快速發(fā)展。空氣能熱水器將取代電熱水器、燃?xì)鉄崴?、太陽能熱水器，成為我國居民消費(fèi)的第四代節(jié)能型熱水器?，F(xiàn)有的光伏空氣能熱水器采用單一的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)算法，思路簡單，容易實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種光伏空氣能熱水器系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的在于提供一種光伏空氣能熱水器系統(tǒng)，包括：光伏組件、市電：多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器、空氣能熱水器；

所述光伏組件，與所述多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器相連接，用于將光輻射轉(zhuǎn)化為電能；

所述多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器，與所述光伏組件、所述市電、所述空氣能熱水器分別相連接，用于將經(jīng)所述光伏組件轉(zhuǎn)化后得到的電能即直流電能轉(zhuǎn)換為自動跟蹤所述市電所提供的交流電同頻同相的交流電能，提供所述交流電能給到所述空氣能熱水器，控制所述空氣能熱水器的工作；

所述空氣能熱水器，與所述多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器相連接，用于接受所述交流電能，根據(jù)所述多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器的控制執(zhí)行工作，利用逆卡諾原理，通過熱空氣交換，轉(zhuǎn)化為熱水。

其中，所述光伏組件，包括：太陽能光伏組件，用于將太陽光輻射轉(zhuǎn)化為電能。

其中，所述空氣能熱水器，包括：

工作單元，用于接受所述交流電能，根據(jù)所述多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器的控制執(zhí)行工作，利用逆卡諾原理，通過熱空氣交換，轉(zhuǎn)化為熱水；

供水單元，用于采用中央供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)立體化供水；

控制單元，用于設(shè)置熱水恒溫。

其中，所述的光伏空氣能熱水器系統(tǒng)，還包括：數(shù)據(jù)采集器，用于對所述光伏空氣能熱水器系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集得到的數(shù)據(jù)通過有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)的方式發(fā)送到終端。

其中，所述終端，包括：太陽能板、并網(wǎng)逆變器、空氣能熱水器。

本發(fā)明提供的光伏空氣能熱水器系統(tǒng)，包括：光伏組件，與多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器相連接，用于將光輻射轉(zhuǎn)化為電能；多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器，與光伏組件、市電、空氣能熱水器分別相連接，用于將經(jīng)光伏組件轉(zhuǎn)化后得到的電能即直流電能轉(zhuǎn)換為自動跟蹤市電所提供的交流電同頻同相的交流電能，提供該交流電能給到空氣能熱水器，控制空氣能熱水器的工作；空氣能熱水器，與多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器相連接，用于接受該交流電能，根據(jù)多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器的控制執(zhí)行工作，利用逆卡諾原理，通過熱空氣交換，轉(zhuǎn)化為熱水，從而節(jié)約電能，采用中央供水設(shè)計(jì)和智能控制面板，采用中央供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)立體化供水，輕松滿足多處同時(shí)用水，避免傳統(tǒng)熱水器單點(diǎn)供水的弊端；智能控制面板可以設(shè)置熱水恒溫，溫度不再忽大忽小，本發(fā)明采用多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器，把單一的各種算法相結(jié)合，揚(yáng)長避短，提高了光伏組件的效率包括精度、快速性等。

附圖說明

圖1，為本發(fā)明光伏空氣能熱水器系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種光伏空氣能熱水器系統(tǒng)，應(yīng)用于光伏空氣能熱水器技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供的光伏空氣能熱水器系統(tǒng)，包括：光伏組件，與多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器相連接，用于將光輻射轉(zhuǎn)化為電能；多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器，與光伏組件、市電、空氣能熱水器分別相連接，用于將經(jīng)光伏組件轉(zhuǎn)化后得到的電能即直流電能轉(zhuǎn)換為自動跟蹤市電所提供的交流電同頻同相的交流電能，提供該交流電能給到空氣能熱水器，控制空氣能熱水器的工作；空氣能熱水器，與多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器相連接，用于接受該交流電能，根據(jù)多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器的控制執(zhí)行工作，利用逆卡諾原理，通過熱空氣交換，轉(zhuǎn)化為熱水，從而節(jié)約電能，采用中央供水設(shè)計(jì)和智能控制面板，采用中央供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)立體化供水，輕松滿足多處同時(shí)用水，避免傳統(tǒng)熱水器單點(diǎn)供水的弊端；智能控制面板可以設(shè)置熱水恒溫，溫度不再忽大忽小，本發(fā)明采用多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器，把單一的各種算法相結(jié)合，揚(yáng)長避短，提高了光伏組件的效率包括精度、快速性等。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種光伏空氣能熱水器系統(tǒng)。

請參見圖1，圖1為本發(fā)明光伏空氣能熱水器系統(tǒng)的示意圖，本發(fā)明光伏空氣能熱水器系統(tǒng)10，包括：光伏組件101、市電102、多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103、空氣能熱水器104；

光伏組件101，與多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103相連接，用于將光輻射轉(zhuǎn)化為電能；

多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103，與光伏組件101、市電102、空氣能熱水器104分別相連接，用于將經(jīng)光伏組件101轉(zhuǎn)化后得到的電能即直流電能轉(zhuǎn)換為自動跟蹤市電102所提供的交流電同頻同相的交流電能，提供該交流電能給到空氣能熱水器104，控制空氣能熱水器104的工作；

空氣能熱水器104，與多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103相連接，用于接受該交流電能，根據(jù)多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103的控制執(zhí)行工作，利用逆卡諾原理，通過熱空氣交換，轉(zhuǎn)化為熱水，從而節(jié)約電能，采用中央供水設(shè)計(jì)和智能控制面板，采用中央供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)立體化供水，輕松滿足多處同時(shí)用水，避免傳統(tǒng)熱水器單點(diǎn)供水的弊端；智能控制面板可以設(shè)置熱水恒溫，溫度不再忽大忽小。

其中，光伏組件101，包括：太陽能光伏組件，用于將太陽光輻射轉(zhuǎn)化為電能。

其中，空氣能熱水器104，包括：工作單元(圖中未標(biāo)示)、供水單元(圖中未標(biāo)示)、控制單元(圖中未標(biāo)示)；

工作單元，用于接受該交流電能，根據(jù)多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103的控制執(zhí)行工作，利用逆卡諾原理，通過熱空氣交換，轉(zhuǎn)化為熱水，從而節(jié)約電能；

供水單元，用于采用中央供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)立體化供水，輕松滿足多處同時(shí)用水，避免傳統(tǒng)熱水器單點(diǎn)供水的弊端；

控制單元，用于設(shè)置熱水恒溫，溫度不再忽大忽小。

其中，本發(fā)明光伏空氣能熱水器系統(tǒng)10，還可以包括：數(shù)據(jù)采集器(圖中未標(biāo)示)，用于對本發(fā)明光伏空氣能熱水器系統(tǒng)10中的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集得到的數(shù)據(jù)通過有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)的方式發(fā)送到終端，讓終端用戶隨時(shí)隨地可以知道本發(fā)明光伏空氣能熱水器系統(tǒng)10是否運(yùn)行正常，以及當(dāng)天光伏組件101發(fā)了多少度的電量等信息，從而達(dá)到智能化的效果，使用戶可以在任何地點(diǎn)利用終端包括所述終端，包括：太陽能板、并網(wǎng)逆變器、空氣能熱水器。

等隨時(shí)了解本發(fā)明光伏空氣能熱水器系統(tǒng)10的工作狀態(tài)，調(diào)整控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)在線管理和遠(yuǎn)程控制。

下面以多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103采用雙模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤為例，說明采用雙模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤的功率變化，包括：

一、干擾觀測法是通過將本次光伏組件101的輸出功率和上次的光伏組件101的輸出功率相比較來確定增加或減少光伏組件101工作電壓來實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT；如所示設(shè)在某一時(shí)刻t1，光伏組件101的輸出功率為P1，處理器輸出信號使光伏組件101工作電壓增大ΔV，一段時(shí)間Δt后，在時(shí)刻t2(t2＝t1+Δt)檢測到光伏組件101的輸出功率為P2；若ΔP(ΔP＝P1-P2)為正，則應(yīng)該使光伏組件101工作電壓繼續(xù)增大ΔV，直到ΔP＝0；若ΔP為負(fù)，則應(yīng)該使光伏組件101工作電壓減小，ΔV，直到ΔP＝0；對于ΔV，應(yīng)選取合適的值；如果ΔV的值太大，光伏組件101的輸出會在最大功率點(diǎn)左右浮動；如果ΔV的值太小，雖然可以保證了跟蹤精度，但是需要更多的時(shí)間；

二、電導(dǎo)增量法通過比較太陽能電池板的電導(dǎo)增量和瞬間電導(dǎo)來輸出控制信號；當(dāng)輸出電導(dǎo)的變化量等于輸出電導(dǎo)的負(fù)值，太陽能組件工作在最大功率點(diǎn)；當(dāng)太陽能電池板的電導(dǎo)增量與瞬間電導(dǎo)的和大于0時(shí)，應(yīng)增加太陽能電池板工作電壓，使其達(dá)到最大功率點(diǎn)；當(dāng)太陽能電池板的電導(dǎo)增量與瞬間電導(dǎo)的和小于0時(shí)，應(yīng)減小太陽能電池板工作電壓，使其達(dá)到最大功率點(diǎn)；增量電導(dǎo)法是一種以擾動太陽電池的輸出電壓來進(jìn)行太陽電池最大功率點(diǎn)追蹤的一種策略，它是根據(jù)在最大功率點(diǎn)時(shí)太陽電池的輸出功率對電壓的微分為0而被提出來的；它能夠判斷出工作點(diǎn)電壓與最大功率點(diǎn)電壓的關(guān)系；

對于功率P有：P＝IV

同時(shí)對上式兩端對V求導(dǎo)，可得：

dP/dV＝d(IV)/dV＝I+V(dI/dV)

當(dāng)dP/dV＞0時(shí)，V小于最大功率點(diǎn)電壓Vmax；當(dāng)dP/dV＜0時(shí)，V小于最大功率點(diǎn)電壓Vmax；當(dāng)dP/dV＝0，V等于最大功率點(diǎn)電壓Vmax；將上述三種情況代入上式可得：

當(dāng)V<Vmax時(shí),dI/dV>-I/V；

當(dāng)V>Vmax時(shí),dI/dV<-I/V；

當(dāng)V＝Vmax時(shí),dI/dV＝-I/V；

這樣可以根據(jù)dI/dV與-I/V之間的關(guān)系調(diào)整工作點(diǎn)電壓,從而實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤。

本發(fā)明提供的光伏空氣能熱水器系統(tǒng)10，包括：光伏組件101，與多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103相連接，用于將光輻射轉(zhuǎn)化為電能；多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103，與光伏組件101、市電102、空氣能熱水器104分別相連接，用于將經(jīng)光伏組件101轉(zhuǎn)化后得到的電能即直流電能轉(zhuǎn)換為自動跟蹤市電102所提供的交流電同頻同相的交流電能，提供該交流電能給到空氣能熱水器104，控制空氣能熱水器104的工作；空氣能熱水器104，與多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103相連接，用于接受該交流電能，根據(jù)多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器103的控制執(zhí)行工作，利用逆卡諾原理，通過熱空氣交換，轉(zhuǎn)化為熱水，從而節(jié)約電能，采用中央供水設(shè)計(jì)和智能控制面板，采用中央供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)立體化供水，輕松滿足多處同時(shí)用水，避免傳統(tǒng)熱水器單點(diǎn)供水的弊端；智能控制面板可以設(shè)置熱水恒溫，溫度不再忽大忽小，本發(fā)明采用多模式最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT并網(wǎng)逆變器，把單一的各種算法相結(jié)合，揚(yáng)長避短，提高了光伏組件的效率包括精度、快速性等。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或者操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包含”、“包括”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系統(tǒng)要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)、、、、、、”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品、設(shè)備或者裝置中還存在另外的相同要素。

對于本發(fā)明光伏空氣能熱水器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)的形式是多種多樣的。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。