[发明专利]一种新能源变频空调及其控制方法

摘要

本发明属于空调控制技术领域，提供了一种新能源变频空调及其控制方法。本发明通过在新能源变频空调中采用风力发电机、整流模块、电压卸载模块、第一DC/DC变换器、光伏电池、第二DC/DC变换器、燃料电池、第三DC/DC变换器、双向AC/DC变换器以及超级电容器，实现了将风能、太阳能、燃料电池及市电进行充分的协调利用以对变频空调进行供电，且在空调未开机时将风力发电机和/或光伏电池所输出的电能向电网实施并网发电以达到充分利用风能和/或太阳能的目的，同时通过超级电容器替代现有的铝电解电容以延长变频空调的使用寿命和提高变频空调的工作性能。

主权项

一种新能源变频空调，包括室内机、控制器、第一逆变器、第二逆变器、压缩机及风机，所述控制器控制所述室内机工作，且所述控制器还控制所述第一逆变器和所述第二逆变器分别驱动所述压缩机和所述风机；其特征在于：所述新能源变频空调还包括：风力发电机、整流模块、电压卸载模块、第一DC/DC变换器、光伏电池、第二DC/DC变换器、燃料电池、第三DC/DC变换器、双向AC/DC变换器以及超级电容器；所述风力发电机的交流输出正端和交流输出负端分别连接所述整流模块的输入正端和输入负端，所述整流模块的输出端和地端分别连接所述第一DC/DC变换器的输入正端和输入负端，所述电压卸载模块的输入端和输出端分别连接所述整流模块的输出端和地端，所述光伏电池的输出端和地端分别连接所述第二DC/DC变换器的输入正端和输入负端，所述燃料电池的输出端和地端分别连接所述第三DC/DC变换器的输入正端和输入负端，所述双向AC/DC变换器的电网连接端接入市电，所述双向AC/DC变换器的母线正端和母线负端分别连接直流母线的正极和负极，所述超级电容器的正极和负极分别连接所述直流母线的正极和负极，所述第一DC/DC变换器的输出正端、所述第二DC/DC变换器的输出正端及所述第三DC/DC变换器的输出正端共接于所述直流母线的正极，所述第一DC/DC变换器的输出负端、所述第二DC/DC变换器的输出负端及所述第三DC/DC变换器的输出负端共接于所述直流母线的负极，所述第一逆变器的输入正端与所述第二逆变器的输入正端共接于所述直流母线的正极，所述第一逆变器的输入负端与所述第二逆变器的输入负端共接于所述直流母线的负极，所述电压卸载模块、所述第一DC/DC变换器、所述第二DC/DC变换器、所述第三DC/DC变换器以及所述双向AC/DC变换器还连接所述控制器；所述整流模块对所述风力发电机所输出的交流电进行整流处理后输出直流电；所述第一DC/DC变换器对所述整流模块所输出的直流电进行直流电压变换后输出至所述直流母线；所述控制器判断所述第一DC/DC变换器的输入电压是否过压，是，则所述控制器控制所述电压卸载模块对所述整流模块的输出电压进行泄放处理，否，则所述控制器控制所述电压卸载模块关闭；所述第二DC/DC变换器对所述光伏电池所输出的直流电进行直流电压变换后输出至所述直流母线；所述第三DC/DC变换器对所述燃料电池所输出的直流电进行直流电压变换后输出至所述直流母线；在空调开机后，所述控制器根据所述第一DC/DC变换器的输入电压判断所述风力发电机是否输出电能，同时根据所述第二DC/DC变换器的输入电压判断所述光伏电池是否输出电能，如果所述风力发电机和/或所述光伏电池输出电能，则所述控制器根据所述第一DC/DC变换器的输入功率与所述第二DC/DC变换器的输入功率判断所述风力发电机与所述光伏电池的总输出功率是否达到空调额定供电功率，若是，则所述控制器控制空调系统工作于所述风力发电机与所述光伏电池协同供电的工作模式，若否，则所述控制器根据所述双向AC/DC变换器的输入电压判断是否有市电接入，并在有市电接入时控制空调系统工作于所述风力发电机与所述光伏电池及市电协同供电的工作模式，在无市电接入时控制空调系统工作于所述风力发电机与所述光伏电池及所述燃料电池协同供电的工作模式；如果所述风力发电机和所述光伏电池均不输出电能，则所述控制器根据所述双向AC/DC变换器的输入电压判断是否有市电接入，若是，则所述控制器控制空调系统工作于市电供电的工作模式，若否，则所述控制器控制空调系统工作于所述燃料电池供电的工作模式；在空调未开机时，所述控制器根据所述第一DC/DC变换器的输入电压判断所述风力发电机是否输出电能，同时根据所述第二DC/DC变换器的输入电压判断所述光伏电池是否输出电能，如果所述风力发电机和/或所述光伏电池输出电能，则所述控制器控制空调系统工作于所述风力发电机和/或所述光伏电池通过所述双向AC/DC变换器对电网进行并网电能输送的工作模式，如果所述风力发电机和所述光伏电池均不输出电能，则所述空调器继续判断所述风力发电机和所述光伏电池是否输出电能。