一種新型光伏直流冰箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種太陽能-并網(wǎng)發(fā)電式光伏直流冰箱。太陽照射光伏陣列時，當(dāng)控制模塊中的采集模塊采集的電流大于設(shè)定值時，光伏陣列輸出的電流通過控制模塊直接輸入到直流冰箱，從而進(jìn)行制冷，多余的電量輸入到市電，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。當(dāng)采集的電流小于設(shè)定值時，市電通過四象限矢量變頻器，交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸入到冰箱，驅(qū)動冰箱壓縮機(jī)工作。太陽能-并網(wǎng)發(fā)電式光伏直流冰箱，不用逆變器，去掉了用來儲能的蓄電池或蓄冷材料，從而減少了系統(tǒng)的成本，冰箱與四象限矢量變頻器并不需要較好的匹配程度，降低了冰箱對供電系統(tǒng)的匹配要求，提高了系統(tǒng)的效率和適用性。
【專利說明】一種新型光伏直流冰箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光伏冰箱，特別涉及一種太陽能-并網(wǎng)發(fā)電式光伏直流冰箱，屬于太陽能光伏利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是冰箱消費(fèi)大國，大量的家用冰箱消耗著巨大的電能，造成了城市用電緊張，給電網(wǎng)帶來了巨大壓力。目前我國家用冰箱保有量為1.3億臺，城市和農(nóng)村的冰箱普及率分別超過90%和16%，年用電量高達(dá)6000億度，占居民用電總量的25%?45%。太陽能光伏冰箱利用太陽能作為系統(tǒng)的動力源，清潔無污染，減少使用電能，有助于解決由于不可再生能源枯竭所導(dǎo)致的日益嚴(yán)重的能源危機(jī)。
[0003]常見的光伏冰箱主要有兩類:光伏交流冰箱和光伏直流冰箱。光伏交流冰箱系統(tǒng)主要由光伏陣列、控制器、蓄電池、逆變器和交流冰箱組成；光伏直流冰箱系統(tǒng)主要由光伏陣列、控制器、蓄電池或蓄冷材料和直流冰箱組成，直流冰箱與交流冰箱相比省去了逆變器，減小了系統(tǒng)能量損失，降低了系統(tǒng)成本。但是常規(guī)直流冰箱系統(tǒng)中的蓄電池或蓄冷材料不僅占據(jù)空間，操作不便，影響系統(tǒng)的效率，而且會增加系統(tǒng)的投資成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上問題，本實(shí)用新型提出一種太陽能-并網(wǎng)發(fā)電式光伏直流冰箱系統(tǒng)，盡可能的降低負(fù)載冰箱對供電系統(tǒng)依賴，加強(qiáng)其適用性，解決供電系統(tǒng)中蓄電池占據(jù)空間、減少系統(tǒng)成本等問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案完成:一種光伏直流冰箱系統(tǒng)由光伏陣列、MPPT控制器、控制模塊、四象限矢量變頻器、第一直流母線、第二直流母線和直流冰箱組成。
[0006]所述控制模塊包括:采集模塊和轉(zhuǎn)換模塊，光伏陣列和MPPT控制器與所述采集模塊經(jīng)第一直流母線串聯(lián)與所述轉(zhuǎn)換模塊相連，所述轉(zhuǎn)換模塊另一端與直流冰箱相連。
[0007]所述四象限矢量變頻器包括:逆變模塊和整流模塊，市電電網(wǎng)、所述整流模塊與所述逆變模塊相連，所述逆變模塊經(jīng)第二直流母線與所述轉(zhuǎn)換模塊相連，所述轉(zhuǎn)換模塊另一端與直流冰箱相連。
[0008]其中所述采集模塊，采集光伏陣列發(fā)出的電流，當(dāng)采集到的電流大于設(shè)定值時，直流電輸入到直流冰箱，驅(qū)動冰箱運(yùn)行，進(jìn)行制冷；多余的電量通過所述四象限矢量變頻器輸送到市電電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。
[0009]其中所述轉(zhuǎn)換模塊，當(dāng)所述采集模塊采集到的電流小于設(shè)定電流時，所述轉(zhuǎn)換模塊切換到市電供電模式，市電通過所述四象限矢量變頻器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸入到直流冰箱，使冰箱工作。
[0010]其中所述逆變模塊，光伏陣列多余的電量通過所述逆變模塊，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸送到市電電網(wǎng)，進(jìn)行并網(wǎng)。[0011]其中所述整流模塊，在市電供電模式時，市電通過所述整流模塊，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸入到直流冰箱，驅(qū)動冰箱直流壓縮機(jī)運(yùn)行。
[0012]本發(fā)明設(shè)計的太陽能-并網(wǎng)發(fā)電式光伏直流冰箱系統(tǒng)，與普通冰箱和常規(guī)光伏交流冰箱相比有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、該系統(tǒng)在陽光充足時即可向冰箱供電，多余的電量可以并入到電網(wǎng)，在夜晚或陰雨天氣則由市電向冰箱供電。該系統(tǒng)去掉蓄電池、蓄冷材料和逆變器，降低了系統(tǒng)成本，縮短系統(tǒng)的投資回收期。
[0014]2、該系統(tǒng)對配套設(shè)施的要求較低，增強(qiáng)了系統(tǒng)的適用性，同時避免了太陽能間歇性、不穩(wěn)定性對負(fù)載的影響。
[0015]3、該系統(tǒng)充分利用清潔能源，具有環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)勢，在不需要負(fù)載工作時期，季節(jié)性對電網(wǎng)輸電。
[0016]4、該系統(tǒng)有最大功率點(diǎn)追蹤功能,提聞了系統(tǒng)效率，減少光伏陣列的能量的損失。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]圖1為光伏直流冰箱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為系統(tǒng)中四象限矢量變頻器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為系統(tǒng)中控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]【具體實(shí)施方式】:
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。
[0023]該系統(tǒng)由光伏陣列(I)、第一直流母線(2 )、MPPT控制器(3 )、控制模塊(4 )(采集模塊(5 )、轉(zhuǎn)換模塊(6 ))、第二直流母線(7 )、四象限矢量變頻器(8 )(逆變模塊(9 )、整流模塊(10 ))、市電(11)和交流冰箱(12 )組成。光伏陣列(I)、MPPT控制器(3 )經(jīng)第一直流母線
(2)與控制模塊(4) 一端相連，市電(11)與四象限矢量變頻器(8)相連，四象限矢量變頻器(8 )經(jīng)第二直流母線(7 )與控制模塊(4) 一端相連，控制模塊(4)的另一端與直流冰箱(12 )相連。
[0024]太陽光照射到光伏陣列(I)上，通過MPPT控制器(3)的追蹤，光伏陣列(I)在最大功率點(diǎn)的輸出直流電經(jīng)第一直流母線(2)到控制模塊(4)中的采集模塊(5)，當(dāng)采集模塊
(5)采集的電流值大于設(shè)定值時，電流通過第一直流母線(2)和轉(zhuǎn)換模塊(6)直接輸入到直流冰箱(12)，驅(qū)動冰箱(12)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)制冷；多余的電量通過轉(zhuǎn)換模塊(6)經(jīng)第二直流母線(7 )輸入到四象限矢量變頻器(8 )中的逆變模塊(9 )，逆變模塊(9 )將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，輸送到市電電網(wǎng)(11)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。當(dāng)采集模塊(5)采集到的電流小于設(shè)定值時，轉(zhuǎn)換模塊(6)切換到市電供電模式，市電(11)通過四象限矢量變頻器(8)中的整流模塊(10)將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，輸入到直流冰箱(12)，使冰箱(12)實(shí)現(xiàn)制冷。
【權(quán)利要求】
1.一種新型光伏直流冰箱，其特征是:由光伏陣列、市電電網(wǎng)、MPPT控制器、控制模塊、第一直流母線、第二直流母線、四象限矢量變頻器和直流冰箱組成，光伏陣列、MPPT控制器經(jīng)第一直流母線與控制模塊一端連接；市電、四象限矢量變頻器經(jīng)第二直流母線與控制模塊一端連接，控制模塊另一端連接直流冰箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型光伏直流冰箱，其特征是:所述控制模塊包括采集模塊和轉(zhuǎn)換模塊，光伏陣列和MPPT控制器與所述采集模塊經(jīng)第一直流母線串聯(lián)與所述轉(zhuǎn)換模塊相連，所述轉(zhuǎn)換模塊另一端與直流冰箱相連。
【文檔編號】F25D11/00GK203758133SQ201420107768
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】李明, 曹義澤, 羅熙 申請人:云南師范大學(xué)