本實用新型涉及家電領(lǐng)域，特別涉及一種光伏與電網(wǎng)互動的直流空調(diào)供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

國內(nèi)光伏應(yīng)用基本采用逆變器向空調(diào)供電普通的逆變器需要蓄電池儲能與光伏控制器配合才能想空調(diào)供電，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，硬件投資稱根本過高，光伏必須經(jīng)過多級變換，電源的整機(jī)工作效率很低，系統(tǒng)故障率較高。這種拓?fù)涞墓夥鼞?yīng)用系統(tǒng)最大的缺點是蓄電池?fù)p耗和折舊難以接受，一般情況下，蓄電池一、二年就需要更換，所以說這種拓?fù)涞墓夥鼞?yīng)用系統(tǒng)不適合空調(diào)供電。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種不需要蓄電池且自適應(yīng)光伏優(yōu)先電網(wǎng)補(bǔ)充的光伏與電網(wǎng)互動的直流空調(diào)供電系統(tǒng)。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種光伏與電網(wǎng)互動的直流空調(diào)供電系統(tǒng)，其特征在于：包括光伏電池板、雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊及直流變頻模塊，其中：

光伏電池板：用于將太陽能轉(zhuǎn)換為直流電，并提供給雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊；

雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊：用于將光伏電池板輸出的直流電升壓后提供給直流空調(diào)變頻板；

直流變頻模塊：用于將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為直流電提供給直流空調(diào)變頻板。

優(yōu)選為，所述的雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊包括相互并聯(lián)的兩個升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器及中央處理器，各升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端分別與中央處理器連接，各升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端匯成一路與直流空調(diào)變頻板的輸入端連接。

優(yōu)選為，所述的直流變頻模塊為AC/DC轉(zhuǎn)換器。

優(yōu)選為，所述的升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器包括電感、二極管及電阻，電感、二極管、電容及電阻依次串聯(lián)。

通過采用上述技術(shù)方案，通過改變了現(xiàn)有技術(shù)對直流空調(diào)的供電方式，無需蓄電池及切換開關(guān)，實現(xiàn)了光伏優(yōu)先電網(wǎng)補(bǔ)充的供電功能，光伏電能與電網(wǎng)并網(wǎng)工作，并且采用升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器及AC/DC轉(zhuǎn)換器結(jié)合使用，提高了工作效率，雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊，跟蹤光伏電池最大的功率點，并光伏優(yōu)先于電網(wǎng)，電網(wǎng)補(bǔ)充，光伏電池板和電網(wǎng)雙電源供電，實現(xiàn)對直流變頻空調(diào)不間斷供電。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型具體實施方式原理框圖。

圖2為本實用新型具體實施方式中雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊原理框圖。

圖3為本實用新型具體實施方式中雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊電路圖。

圖4為本實用新型具體實施方式中雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊PWM脈寬圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

如圖1—圖4所示，本實用新型公開了一種光伏與電網(wǎng)互動的直流空調(diào)供電系統(tǒng)，在本實用新型具體實施例中，包括光伏電池板（PV1、PV2）、雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊2及直流變頻模塊，其中：

光伏電池板：用于將太陽能轉(zhuǎn)換為直流電，并提供給雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊；

雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊2：用于將光伏電池板輸出的直流電升壓后提供給直流空調(diào)變頻板；

直流變頻模塊：用于將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為直流電提供給直流空調(diào)變頻板，再通過直流空調(diào)變頻板供電給空調(diào)相應(yīng)的配套部件使用。

在本實用新型具體實施例中，所述的雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊的輸出端還連接有電容C1。

在本實用新型具體實施例中，所述的雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊包括相互并聯(lián)的兩個升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器及中央處理器CPU，各升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端分別與中央處理器CPU連接，各升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端匯成一路與直流空調(diào)變頻板1的輸入端連接。

在本實用新型具體實施例中，所述的直流變頻模塊為AC/DC轉(zhuǎn)換器。

如圖3所示，在本實用新型具體實施例中，所述的升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器包括電感L、二極管D及電阻R，電感L、二極管D、電容C1及電阻R依次串聯(lián)。

通過采用上述技術(shù)方案，通過改變了現(xiàn)有技術(shù)對直流空調(diào)的供電方式，無需蓄電池及切換開關(guān)，實現(xiàn)了光伏優(yōu)先電網(wǎng)補(bǔ)充的供電功能，光伏電能與電網(wǎng)并網(wǎng)工作，并且采用升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器及AC/DC轉(zhuǎn)換器結(jié)合使用，提高了工作效率。

其中，雙路獨立MPPT光伏跟蹤模塊內(nèi)置雙路獨立的DC/DC轉(zhuǎn)換器，各自具有獨立的MPPT跟蹤功能，負(fù)責(zé)將光伏電壓通過DC/DC轉(zhuǎn)換器升壓后穩(wěn)定到380V進(jìn)入到直流空調(diào)變頻板。當(dāng)光伏充足是，光伏經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換器升壓后的電能注入直流空調(diào)變頻板，電網(wǎng)經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換器變換后注入直流空調(diào)變頻板的電能會減少，這是由于DC/DC轉(zhuǎn)換器具有自動優(yōu)先供電功能，DC/DC轉(zhuǎn)換器升壓輸出的電壓會自動跟蹤且大于AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的電壓，從而使光伏電能的利用優(yōu)先于電網(wǎng)的電能；當(dāng)光伏的電能減弱后（光照減弱），經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換器的MPPT跟蹤后，輸出的能量降低，最終注入直流空調(diào)變頻板的能量也降低，此時電網(wǎng)經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換器變換后注入直流空調(diào)變頻板的電能會增大，完成了光伏與電網(wǎng)的互動互補(bǔ)向直流空調(diào)變頻板供電。

每一個DC/DC轉(zhuǎn)換器在中央處理器的PWM（脈寬調(diào)劑）控制下，完成升壓輸出穩(wěn)定的380V直流電壓，并且自動進(jìn)行光伏的最大功率跟蹤，以確保光伏的最大能量輸出。通過調(diào)節(jié)PWM的占空比例，來完成輸出電壓的穩(wěn)定。中央處理器根據(jù)光伏電流與光伏工作電壓的運(yùn)算得到光伏輸出功率，改變PWM的脈寬，從而改變了DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出（等于改變了負(fù)載的內(nèi)阻），最終使得光伏電池板的內(nèi)阻等于負(fù)載阻抗，完成了最大功率跟蹤。

其中兩組獨立的光伏電池板分別配置兩路獨立的DC/DC轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點如下：現(xiàn)有的家居屋頂有南北兩個方向朝向，稱之為陽面及陰面（由光照條件區(qū)分），如果陽面及陰面的光伏電池板全部合拼在一起，由于陽面及陰面的光照條件不一樣，光伏輸出的電壓及最大功率點也不一樣，合拼在一起會導(dǎo)致光伏的最大功率點跟蹤失敗，會讓光伏輸出的能量大大下降；兩組獨立的DC/DC轉(zhuǎn)換器滿足陽面及陰面不同數(shù)量串聯(lián)、不同光照強(qiáng)度串聯(lián)使用。

雙路DC/DC轉(zhuǎn)換器的技術(shù)特點：

A、如圖4所示，交錯（兩路）PWM脈寬調(diào)制，使輸出的直流電壓更加穩(wěn)，減少了脈動，如圖4所示，上述交錯驅(qū)動為其中一路高峰開通時，另一路關(guān)斷，互相交錯。

B、自動均流技術(shù)，雙路MPPT合拼為一路后，每一個DC/DC轉(zhuǎn)換器會在中央處理器的控制下，讓每一個DC/DC轉(zhuǎn)換器自動均流，也就是說每一個DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作電流是一樣的，有利于提高DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作壽命及工作效率，使之工作在最佳狀態(tài)。

C、該DC/DC轉(zhuǎn)換器采用COOLMOS，支持很高頻率工作，減少了電感的體積和硬件成本，只有通過提高工作頻率，才能實現(xiàn)了該模塊高功率密度，這是由于光伏應(yīng)用在空調(diào)時，原有的空調(diào)設(shè)計的空間有限，所以對DC/DC轉(zhuǎn)換器的體積和工作效率要求很高，電源模塊體積小、功率密度高。

D、輸入自動限流，DC/DC轉(zhuǎn)換器會自動限制輸入電流以保護(hù)該模塊安全，根據(jù)光伏電池的串聯(lián)工作原理，每一個電池板有一個最大的輸出電流值，例如250W的光伏電池板的最大輸出電流為8A左右，為了防止用戶錯誤將多路接入，而負(fù)載同時也大于該模塊的額定功率時，會導(dǎo)致該模塊過流過熱而異常，由于具有輸入自動限流，杜絕了用戶非法或錯誤應(yīng)用造成設(shè)備異常。

E、柔性輸入，由于空調(diào)的PFC也是一種一級升壓工作模式，如果DC/DC轉(zhuǎn)換器升壓輸出控制不良好，就會影響可空調(diào)前一級的PFC工作，也會導(dǎo)致后一級變頻板異常，該模塊柔性將電能注入至直流空調(diào)變頻板，讓PFC電能慢慢地退出，保證了光伏電能與電網(wǎng)互補(bǔ)向空調(diào)供電。

F、毋須蓄電池支持就能滿足空調(diào)供電，一般的空調(diào)的光伏應(yīng)用需要蓄電池蓄能配合才能工作，而該系統(tǒng)巧妙的將光伏與電網(wǎng)電能有機(jī)結(jié)合在一起，不需要蓄電池儲能，降低了系統(tǒng)的硬件設(shè)備成本投入，當(dāng)光伏電能充足時，空調(diào)供電可以全部由光伏承擔(dān)，當(dāng)光伏電能不足時，電網(wǎng)電能自動承擔(dān)供電，二者電能自適應(yīng)互補(bǔ)工作，無縫交換，真正實現(xiàn)了光伏綠色能源最大利用。

G、支持寬范圍光伏輸入，輸入電壓50-380V均能正常工作，也就是說能支持2片-9片的光伏電池板串聯(lián)工作。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。