器處于運行狀態(tài)，所述控制器對所述光伏充電電路執(zhí)行所述第二充電階段控制。
【附圖說明】
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)的框圖；
[0023]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的四階段充電模式的充電電流和儲能裝置電量的對應(yīng)示意圖；
[0024]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的光伏充電電路的第一類電路結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0025]圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的光伏充電電路的第二類電路結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0026]圖5中的⑴和⑵是根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的MPPT控制過程中光伏電池輸出功率與輸出電壓關(guān)系曲線示意圖和光伏電池的光伏特性曲線示意圖；
[0027]圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)的充電控制方法的流程圖；以及
[0028]圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)的充電控制方法的流程圖。
[0029]附圖標記:
[0030]光伏空調(diào)系統(tǒng)100，
[0031]光伏電池10、直流空調(diào)器20、儲能裝置30和光伏變流裝置40，
[0032]光伏充電電路41、DC/DC轉(zhuǎn)換電路42、控制器43、低壓直流母線44和高壓直流母線45。
【具體實施方式】
[0033]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0034]本發(fā)明實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)及其儲能裝置的充電控制方法，結(jié)合儲能裝置與空調(diào)器工作的特點，以及光伏電池與空調(diào)器之間功率容量的關(guān)系，提出了四階段充電控制策略，可以實現(xiàn)為儲能裝置合理、快速地充電，并且不會對儲能裝置的壽命造成不利的影響。
[0035]下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的光伏空調(diào)系統(tǒng)。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)的框圖，如圖1所示，該光伏空調(diào)系統(tǒng)100包括光伏電池10、直流空調(diào)器20、儲能裝置30和光伏變流裝置40。
[0036]其中，光伏電池10可以是單晶硅電池、多晶硅電池、薄膜電池或者柔性電池。其作用是通過光電轉(zhuǎn)化將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為儲能裝置30充電，或者在光照充足時可以通過升壓為直流空調(diào)器20提供直流電，一般地，光伏電池10的輸出電壓范圍在20-40V (伏)，功率峰值工作電壓為30V左右。
[0037]直流空調(diào)器20采用全直流供電，內(nèi)部的風機和壓縮機都采用直流變頻控制，四通閥也采用直流四通閥，其作用是為室內(nèi)換氣、在夏季降溫以及冬季制熱，提高直流空調(diào)器20所處地的舒適度，直流空調(diào)器20采用直流供電，減少了電能變換環(huán)節(jié)，提高了電能利用率。
[0038]儲能裝置30起到儲能和供電的作用，在光伏電池10處于非輸出狀態(tài)時輸出電能至低壓直流母線44以為直流空調(diào)器20供電。具體地，在直流空調(diào)器20不工作時將光伏電池10輸出的電能存儲起來，在光伏電池10無輸出例如夜間或者時，釋放出電能為直流空調(diào)器20使用。
[0039]光伏變流裝置40可以將光伏電池10輸出的電能存儲到儲能裝置30中，或者將儲能裝置30輸出的低電壓升壓為適合直流空調(diào)器20使用的高電壓范圍。進一步地，光伏變流裝置40包括光伏充電電路4UDC/DC轉(zhuǎn)換電路42、控制器43、低壓直流母線44和高壓直流母線45。
[0040]其中，低壓直流母線44和高壓直流母線45起到一個電氣連接的作用，用于將相同電壓等級的部件連接。例如，低壓直流母線44將光伏充電電路41的輸出端、儲能裝置30和DC/DC轉(zhuǎn)換電路42的輸入端連接在一起，提供一個低電壓電能傳輸?shù)耐ǖ?；高壓直流母線45則負責將DC/DC轉(zhuǎn)換電路42的輸出端與直流空調(diào)器20連接起來，提供一個高壓電能的傳輸通道。
[0041]光伏充電電路41用于將光伏電池10輸出的電能傳輸至低壓直流母線44為儲能裝置30充電。具體地，光伏充電電路41可以是簡化版的二極管直充電路，或者是背靠背的雙M0S管(或者IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)等全控型功率開關(guān)器件)組成的可以防接反和防倒灌的雙向可控充電電路，也可以是Buck/Boost等非隔離的電能變換電路，甚至可以是帶高頻隔離變壓器的推挽、雙管正激、半橋或者全橋電路拓撲結(jié)構(gòu)，以及在前述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上延伸出來的軟開關(guān)諧振電路等。
[0042]DC/DC轉(zhuǎn)換器42用于將低壓直流母線44上的電能轉(zhuǎn)換為直流空調(diào)器20工作所需電信號，也就是說，光伏充電電路41將光伏電池10的電能傳輸至電壓直流母線中，可以為儲能裝置30或者直接經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換器42升壓供給直流空調(diào)器20使用。具體地，DC/DC轉(zhuǎn)換電路42可以采用的電路拓撲結(jié)構(gòu)有:沒有電氣隔離的Boost電路、帶電氣隔離的推挽、雙管正激、半橋或者全橋電路拓撲結(jié)構(gòu)，以及前述電路的交錯并聯(lián)或者直接并聯(lián)使用的電路拓撲。DC/DC轉(zhuǎn)換電路42可以將光伏充電電路41或者儲能裝置30輸出的低壓直流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電，供給直流空調(diào)器20使用。
[0043]控制器43用于分別獲得光伏電池10輸出的光伏信號、DC/DC轉(zhuǎn)換電路42的輸出信號以及儲能裝置30的電量信號，根據(jù)光伏電池10的光伏信號判斷是否滿足為儲能裝置30充電的條件，例如，判斷光伏電池10輸出的光伏電壓Upv是否大于設(shè)定的電壓閾值，如果Upv大于設(shè)定的電壓閾值，則認為滿足為儲能裝置30充電的條件。以及控制器43根據(jù)DC/DC轉(zhuǎn)換電路42的輸出信號判斷直流空調(diào)器20是否處于運行狀態(tài)，并在滿足充電條件且直流空調(diào)器20處于非運行狀態(tài)時以四階段充電模式控制光伏充電電路41，以對儲能裝置30進行充電。
[0044]具體地，控制器43接收來自光伏電池10的輸出的光伏電壓和光伏電流信號例如Upv和Ipv、電池容量信號S0C以及高壓直流母線45輸出電流信號Idc，經(jīng)過內(nèi)部芯片處理之后可以輸出PWMl(Pulse-Width Modulat1n，脈寬調(diào)制)控制信號來控制光伏充電電路
41的工作狀態(tài)，實現(xiàn)多階段充電、MPPT最大功率點跟蹤充電以及脈沖充電等不同的功能。另外，控制器43輸出一路PWM2控制信號，用于控制DC/DC變換電路42的工作狀態(tài)。
[0045]不同于先恒流后恒壓的兩階段充電模式，也不同于先恒流、再恒壓、最后涓流充電的三階段充電模式，本發(fā)明實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)100，對儲能裝置30進行充電時采用四階段充電模式，四階段充電模式即完整的充電過程采用四個充電階段，其中，第一充電階段可以認為是軟啟動充電階段，控制器43對光伏充電電路41的控制信號的占空比從最小允許占空比逐漸增大至最大允許占空比。
[0046]具體地，最小允許占空比可以為0.04-0.06，最大允許占空比可以為0.85_1，如圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的充電控制過程的充電電流和儲能裝置的電量對應(yīng)示意圖，第一充電階段為軟啟動充電階段例如圖2中的階段1，即逐步加大PWM1控制信號的占空比，從最小允許占空比例如0.05左右逐漸增大至最大允許占空比例如0.9附近，使得對儲能裝置30的充電電流逐步變大，以激活儲能裝置30，避免在儲能裝置30處于冷態(tài)的情況下，直接充入大電流，否則會對儲能裝置30造成損害。
[0047]本發(fā)明實施例的光伏空調(diào)系統(tǒng)100，在滿足充電條件且直流空調(diào)器20處于非運行狀態(tài)時以四階段充電模式控制光伏充電電路41，實現(xiàn)對儲能裝置30的充電控制，相較于采用兩階段充電控制策略和三階段充電控制策略，采用四階段充電模式，在第一充電階段，控制器43對光伏充電電路41的控制信號的占空比從最小允許占空比逐漸增大至最大允許占空比，起到軟啟動的作用，避免在儲能裝置30處于冷態(tài)的情況下，直接充入大電流對儲能