[发明专利]一种用于光伏空调的智能供电系统及供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏空调技术领域，尤其涉及一种用于光伏空调的智能供电系统及供电方法。

背景技术

当今煤炭、石油等化石能源频频告急，环境污染问题也日益严峻，随着光伏发电技术的不断发展与进步，光伏发电有可能是最具发展前景的发电技术之一。在小型光伏系统中，中央空调变频器是最大的用电设备，即由光伏发电设备和中央空调变频器组成了供电用电系统。光伏发电和中央空调的结合可从开源、节流两方面实现建筑节能，是一种新型的分布式发用电方式。

在光伏空调中，变频器控制系统需要完成光伏逆变、为空调供电两个功能，并且由于太阳能的强弱不同、空调机组负载的大小不同，光伏空调变频器需要频繁在各种模式下切换以适应不同的工况。目前光伏空调中光伏发电的控制系统和中央空调变频器的控制系统是独立的，即需要光伏逆变器控制系统和空调变频器控制系统这两套控制系统执行供电控制，其中在电池列阵的电能经过汇流之后，由光伏逆变器控制系统控制完成并网发电的过程；中央空调工作时，空调变频器控制系统再从电网取电，经过整流和逆变后为负载供电。上述光伏逆变器控制系统和空调变频器控制系统的工作完全独立，即发电设备和用电设备的工作完全孤立，因而成本较高，且无法结合起来调整控制模式以实现最优模式的控制。进一步的，由于光伏发电控制系统和空调变频器控制系统均各自实现所需控制功能，两者所对应的人机界面、故障记录、能量计量等也均是独立的，不便于整合形成一套控制系统；如果为形成一套控制系统而另外引入上位机，不仅成本更高，而且光伏发电控制系统、空调变频器控制系统与上位机之间的规格协议往往也不能很好的兼容。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、能够基于一套系统实现光伏空调的智能供电控制功能且供电效率及稳定性高的用于光伏空调的智能供电系统及供电方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于光伏空调的智能供电系统，包括：控制模块以及分别与所述控制模块连接的双向AC/DC变流模块、逆变模块、用于将太阳能转换为直流电的光伏系统，所述双向AC/DC变流模块、逆变模块分别与所述光伏系统连接，所述控制模块根据所述光伏系统、空调机组的工作状态，控制接入光伏系统后经过所述逆变模块向空调负载供电或经过所述双向AC/DC变流模块回馈多余电能，或控制接入电网后经过所述双向AC/DC变流模块、逆变模块向空调负载供电。

作为本发明系统的进一步改进：所述控制模块包括模式控制单元以及分别与所述模式控制单元连接的整流控制单元、逆变控制单元，所述模式控制单元根据光伏系统、空调机组的工作状态控制接入光伏系统、电网，以及通过所述整流控制单元控制启动所述双向AC/DC变流模块、通过所述逆变控制单元控制启动所述逆变模块。

作为本发明系统的进一步改进：所述模式控制单元包括数据采集单元以及时序控制单元，所述数据采集单元分别采集所述光伏系统、空调机组的状态信息，输出至所述时序控制单元；所述时序控制单元接收所述状态信息进行判断，根据状态判断结果控制接入光伏系统、电网以及启动所述整流控制单元、逆变控制单元的时序。

作为本发明系统的进一步改进：所述时序控制单元采用FPGA，所述整流控制单元、逆变控制单元分别采用OMAP。

作为本发明系统的进一步改进：所述双向AC/DC变流模块具体为四象限整流器。

作为本发明系统的进一步改进：还包括用于监控光伏系统、空调机组状态的人机交互模块，所述人机交互模块与控制模块连接。

作为本发明系统的进一步改进：所述光伏系统的输出端还设置有第一接入开关以及第一滤波器；所述双向AC/DC变流模块的交流侧设置有第二滤波器、第二接入开关。

本发明进一步提供一种利用上述智能供电系统的供电方法，步骤包括：

1）判断光伏系统、空调机组的工作状态，若判断到光伏系统处于不工作或故障状态，控制接入电网后经过所述双向AC/DC变流模块、逆变模块向空调机组的变频器供电，若判断到空调机组处于未启动状态，控制接入光伏系统后经过所述双向AC/DC变流模块进行并网逆变；若判断到光伏系统、空调机组均处于正常工作状态，转入执行步骤2）；

2）控制接入光伏系统后经过所述逆变模块向空调机组的变频器供电；实时检测空调机组所需消耗电能的大小，若小于光伏系统的输出电能，则控制经过所述双向AC/DC变流模块回馈多余电能，否则控制接入电网后经过所述双向AC/DC变流模块、逆变模块补充不足的电能。