[实用新型]一种新型光伏直流冰箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏冰箱，特别涉及一种太阳能-并网发电式光伏直流冰箱，属于太阳能光伏利用领域。

背景技术

我国是冰箱消费大国，大量的家用冰箱消耗着巨大的电能，造成了城市用电紧张，给电网带来了巨大压力。目前我国家用冰箱保有量为1.3亿台，城市和农村的冰箱普及率分别超过90%和16%，年用电量高达6000亿度，占居民用电总量的25%～45%。太阳能光伏冰箱利用太阳能作为系统的动力源，清洁无污染，减少使用电能，有助于解决由于不可再生能源枯竭所导致的日益严重的能源危机。

常见的光伏冰箱主要有两类：光伏交流冰箱和光伏直流冰箱。光伏交流冰箱系统主要由光伏阵列、控制器、蓄电池、逆变器和交流冰箱组成；光伏直流冰箱系统主要由光伏阵列、控制器、蓄电池或蓄冷材料和直流冰箱组成，直流冰箱与交流冰箱相比省去了逆变器，减小了系统能量损失，降低了系统成本。但是常规直流冰箱系统中的蓄电池或蓄冷材料不仅占据空间，操作不便，影响系统的效率，而且会增加系统的投资成本。

发明内容

针对以上问题，本实用新型提出一种太阳能-并网发电式光伏直流冰箱系统，尽可能的降低负载冰箱对供电系统依赖，加强其适用性，解决供电系统中蓄电池占据空间、减少系统成本等问题。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案完成：一种光伏直流冰箱系统由光伏阵列、MPPT控制器、控制模块、四象限矢量变频器、第一直流母线、第二直流母线和直流冰箱组成。

所述控制模块包括：采集模块和转换模块，光伏阵列和MPPT控制器与所述采集模块经第一直流母线串联与所述转换模块相连，所述转换模块另一端与直流冰箱相连。

所述四象限矢量变频器包括：逆变模块和整流模块，市电电网、所述整流模块与所述逆变模块相连，所述逆变模块经第二直流母线与所述转换模块相连，所述转换模块另一端与直流冰箱相连。

其中所述采集模块，采集光伏阵列发出的电流，当采集到的电流大于设定值时，直流电输入到直流冰箱，驱动冰箱运行，进行制冷；多余的电量通过所述四象限矢量变频器输送到市电电网，实现并网。

其中所述转换模块，当所述采集模块采集到的电流小于设定电流时，所述转换模块切换到市电供电模式，市电通过所述四象限矢量变频器将交流电转换为直流电输入到直流冰箱，使冰箱工作。

其中所述逆变模块，光伏阵列多余的电量通过所述逆变模块，将直流电转换为交流电输送到市电电网，进行并网。

其中所述整流模块，在市电供电模式时，市电通过所述整流模块，将交流电转换为直流电输入到直流冰箱，驱动冰箱直流压缩机运行。

本发明设计的太阳能-并网发电式光伏直流冰箱系统，与普通冰箱和常规光伏交流冰箱相比有如下优点：

1、该系统在阳光充足时即可向冰箱供电，多余的电量可以并入到电网，在夜晚或阴雨天气则由市电向冰箱供电。该系统去掉蓄电池、蓄冷材料和逆变器，降低了系统成本,缩短系统的投资回收期。

2、该系统对配套设施的要求较低，增强了系统的适用性，同时避免了太阳能间歇性、不稳定性对负载的影响。

3、该系统充分利用清洁能源，具有环保、节能等优势，在不需要负载工作时期，季节性对电网输电。

4、该系统有最大功率点追踪功能，提高了系统效率，减少光伏阵列的能量的损失。

附图说明：

图1为光伏直流冰箱系统的结构示意图；

图2为系统中四象限矢量变频器的结构示意图；

图3为系统中控制模块的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型系统作进一步说明。

该系统由光伏阵列（1）、第一直流母线（2）、MPPT控制器（3）、控制模块（4）（采集模块（5）、转换模块（6））、第二直流母线（7）、四象限矢量变频器（8）(逆变模块（9）、整流模块（10）)、市电（11）和交流冰箱（12）组成。光伏阵列（1）、MPPT控制器（3）经第一直流母线（2）与控制模块（4）一端相连，市电（11）与四象限矢量变频器（8）相连，四象限矢量变频器（8）经第二直流母线（7）与控制模块（4）一端相连，控制模块（4）的另一端与直流冰箱（12）相连。

太阳光照射到光伏阵列（1）上，通过MPPT控制器（3）的追踪，光伏阵列（1）在最大功率点的输出直流电经第一直流母线（2）到控制模块（4）中的采集模块（5），当采集模块（5）采集的电流值大于设定值时，电流通过第一直流母线（2）和转换模块（6）直接输入到直流冰箱（12），驱动冰箱（12）运行，实现制冷；多余的电量通过转换模块（6）经第二直流母线（7）输入到四象限矢量变频器（8）中的逆变模块（9），逆变模块（9）将直流电转换为交流电，输送到市电电网（11），实现并网。当采集模块（5）采集到的电流小于设定值时，转换模块（6）切换到市电供电模式，市电（11）通过四象限矢量变频器（8）中的整流模块（10）将交流电转换为直流电，输入到直流冰箱（12），使冰箱（12）实现制冷。