[发明专利]离网式光伏空调系统及其供电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电器技术领域，特别涉及一种离网式光伏空调系统，以及该离网式光伏空调系统的供电控制方法。

背景技术

在没有电网架设到的偏远地区或者离海岸较远的孤岛上，如果使用空调等家电设备，往往采用带蓄电池的光伏空调系统。白天通过光伏阵列发电供给家用空调使用，空调不工作时，则将光伏阵列发出的电能存储到蓄电池中，以供夜晚或者阴雨天使用。

但是，在实际应用中，由于受到成本的限制，蓄电池的容量一般不会太大，甚至基本上都会小于空调器正常工作时所需要的功率容量。所以单独采用蓄电池供电时，空调只能运行在较低的功率级别上。并且，在相关方案中，一旦光伏阵列的输出功率变小，不足以支持空调器的运行需求，就切断光伏阵列的输出转由蓄电池供电，单独由蓄电池供电容易造成空调器运行功率级别较低。其实此时，光伏阵列还是处于一个发电的状态，只是没有得到很好的利用，降低了光伏阵列的利用率，尤其是在光照变化强烈的多云天气，光伏发电系统频繁的开机和关机之间切换，稳定性差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本发明需要提出一种离网式光伏空调系统的供电控制方法，该供电控制方法可以提高光伏阵列的利用率，在光照不理想情况下，可以保证足够的功率提供给空调器，使得空调器能够不降低功率等级，维持正常运行。

本发明还提出一种离网式光伏阵列空调系统。

为解决上述问题，本发明一方面实施例提出一种离网式光伏空调系统的供电控制方法，所述离网式光伏空调系统包括光伏供电装置、蓄电池组和空调器，其中，所述光伏供电装置包括光伏阵列，所述供电控制方法包括以下步骤：判断所述光伏阵列以及所述空调器的工作状态；当所述光伏阵列处于供电状态且所述空调器启动时，获取所述光伏阵列的输出功率；判断所述输出功率是否与所述空调器正常运行的需求功率相匹配；如果所述输出功率与所述需求功率不匹配，则控制所述光伏阵列和所述蓄电池组并行为所述空调器供电。

根据本发明实施例的离网式光伏空调系统的供电控制方法，在光伏阵列的输出功率与空调器正常运行的需求功率不匹配时，例如在光照强度较弱时，将蓄电池组和光伏阵列并行为空调器供电，满足运行功率需求，从而空调器不需要降低功率等级运行，可以提高空调器在天气变化强烈的情况下的运行时长，提高空调器运行的稳定性。

在本发明的一些实施例中，上述方法还包括：如果所述光伏阵列的输出功率与所述空调器正常运行的需求功率相匹配，则控制所述光伏阵列为所述空调器供电。

在本发明的一些实施例中，上述方法还包括：如果所述光伏阵列处于供电状态且所述空调器处于关机状态，则控制所述光伏阵列为所述蓄电池组充电。

在本发明的一些实施例中，上述方法还包括：如果所述光伏阵列未处于供电状态，则控制所述蓄电池组为所述空调器供电。

另外，在本发明的一些实施例中，所述离网式光伏空调系统还包括DC/DC变换器，所述供电控制方法还包括：根据分段式变步长最大功率点跟踪MPPT(Maximum PowerPoint Tracking，最大功率点跟踪)控制方式对所述DC/DC变换器进行控制。

根据分段式变步长最大功率点跟踪MPPT控制方式对所述DC/DC变换器进行控制，具体包括：获取所述DC/DC变换器当前的输入电流和输入电压、以及当前输出电压；计算所述光伏阵列当前输出功率，以及计算所述当前输出功率与上一时刻的输出功率的功率差；判断所述DC/DC变换器的当前输出电压是否小于第一电压阈值；如果所述DC/DC变换器的当前输出电压小于第一电压阈值，则进一步判断所述功率差是否大于零；如果所述功率差大于零，则所述DC/DC变换器下一时刻的输出电压调整为第一电压，所述第一电压比所述当前输出电压大第一变化值；如果所述功率差小于或等于零，则所述DC/DC变换器下一时刻的输出电压调整为第二电压，所述第二电压比所述当前输出电压小所述第一变化值。

如果所述DC/DC变换器的当前输出电压大于或等于所述第一电压阈值且小于第二电压阈值且所述功率差大于零，则所述DC/DC变换器下一时刻的输出电压调整为第三电压，所述第三电压比所述当前输出电压大第二变化值；

所述DC/DC变换器的当前输出电压大于或等于所述第一电压阈值且小于第二电压阈值且所述功率差小于零，则所述DC/DC变换器下一时刻的输出电压调整为第四电压，所述第四电压比所述当前输出电压小所述第二变化值。