一种光伏储能空调系统及控制方法与流程

本发明涉及空调，尤其涉及一种光伏储能空调系统及控制方法。

背景技术：

1、随着科技的发展，空调逐渐成为人们日常生活中不可缺少的一部分。空调一般都具有制冷/制热功能，能够使一个密闭环境中的温度降低/升高，从而给用户良好的舒适体验感。

2、能源短缺是目前面临的比较严重的问题，解决此问题的方法之一是使用太阳能发电。目前的光伏储能空调系统中，储能模块、光伏模块以及空调分别通过交流母线与公共电网电连接，采用这样的连接方式存在以下三个问题：

3、第一个问题：光伏模块可以以直流电的形式产生电能，在经过逆变后，可以将直流电转换为交流电，从而进行并网传输，提供给负载使用，在进行逆变和并网传输的过程中，电能产生了损耗。

4、第二个问题：储能模块可以以直流的形式存储电能，在进行存储和释放的过程中，需要通过双向逆变才能实现直流电与交流电的转换，电能产生了损耗。

5、第三个问题：储能模块、光伏模块、空调均作为公共电网的子系统，相互之间相对独立，自动化程度较低。

技术实现思路

1、本发明提供一种光伏储能空调系统及控制方法，用以解决现有技术中的缺陷。

2、本发明提供一种光伏储能空调系统，所述系统包括：光伏模块、储能模块、空调，其中，所述空调包括空调逆变单元和四象限整流单元；

3、所述空调逆变单元通过直流母线与所述四象限整流单元、所述光伏模块以及所述储能模块电连接，所述四象限整流单元通过交流母线与市电电网电连接；

4、所述光伏模块，用于以所述光伏模块的最大功率输出电能，以向所述空调供电；

5、所述储能模块，用于基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理；

6、所述四象限整流单元，用于基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

7、根据本发明提供的一种光伏储能空调系统，所述储能模块，具体用于在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理，其中，所述第一预设电压区间与所述相对关系存在对应关系；

8、所述四象限整流单元，具体用于在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理，其中，所述第二预设电压区间与所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况存在对应关系。

9、根据本发明提供的一种光伏储能空调系统，所述储能模块，具体用于在所述当前电压大于第一预设电压且小于第二预设电压的情况下，将所述第一工作模式转换为存储电能模式，并从所述直流母线取电，其中，所述第一预设电压小于所述第二预设电压；

10、所述光伏模块，还用于向所述储能模块供电。

11、根据本发明提供的一种光伏储能空调系统，所述四象限整流单元，具体用于在所述当前电压不小于所述第二预设电压且小于第三预设电压的情况下，将所述第二工作模式转换为逆变并网模式，并将电能传输至市电电网，其中，所述第二预设电压小于所述第三预设电压；

12、所述光伏模块，还用于向所述市电电网供电。

13、根据本发明提供的一种光伏储能空调系统，所述储能模块，具体用于在所述当前电压小于第四预设电压且大于第五预设电压的情况下，将所述第一工作模式转换为释放电能模式，以向所述空调供电，其中，所述第五预设电压小于所述第四预设电压，所述第四预设电压小于第一预设电压。

14、根据本发明提供的一种光伏储能空调系统，所述四象限整流单元，具体用于在所述当前电压大于第六预设电压且不大于所述第五预设电压的情况下，将所述第二工作模式转换为可控整流模式，以使所述市电电网向所述空调供电，其中，所述第五预设电压大于所述第六预设电压。

15、本发明还提供一种控制方法，应用于上述任一项所述的光伏储能空调系统，所述系统包括：光伏模块、储能模块、空调，其中，所述空调包括空调逆变单元和四象限整流单元；

16、所述空调逆变单元通过直流母线与所述四象限整流单元、所述光伏模块以及所述储能模块电连接，所述四象限整流单元通过交流母线与市电电网电连接；

17、所述方法包括：

18、通过所述光伏模块向所述空调供电，其中，所述光伏模块以所述光伏模块的最大功率输出电能；

19、通过所述储能模块基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理；

20、通过所述四象限整流单元基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

21、根据本发明提供的一种控制方法，所述通过所述储能模块基于所述光伏模块的输出功率，与所述空调的功耗之间的相对关系，调节所述储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

22、在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理，其中，所述第一预设电压区间与所述相对关系存在对应关系；

23、所述通过所述四象限整流单元基于所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况，调节所述四象限整流单元的第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

24、在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理，其中，所述第二预设电压区间与所述相对关系，以及所述储能模块的工作情况存在对应关系。

25、根据本发明提供的一种控制方法，所述在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

26、在所述当前电压大于第一预设电压且小于第二预设电压的情况下，通过所述储能模块将所述第一工作模式转换为存储电能模式，并从所述直流母线取电，其中，所述第一预设电压小于所述第二预设电压。

27、根据本发明提供的一种控制方法，所述在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

28、在所述当前电压不小于所述第二预设电压且小于第三预设电压的情况下，通过四象限整流单元将所述第二工作模式转换为逆变并网模式，并将电能传输至市电电网，其中，所述第二预设电压小于所述第三预设电压。

29、根据本发明提供的一种控制方法，所述在所述直流母线的当前电压处于第一预设电压区间的情况下，通过所述储能模块调节所述第一工作模式，并基于所述调节后的第一工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

30、在所述当前电压小于第四预设电压且大于第五预设电压的情况下，通过所述储能模块将所述第一工作模式转换为释放电能模式，以向所述空调供电，其中，所述第五预设电压小于所述第四预设电压，所述第四预设电压小于第一预设电压。

31、根据本发明提供的一种控制方法，所述在所述当前电压处于第二预设电压区间的情况下，通过所述四象限整流单元调节所述第二工作模式，以使所述市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理的步骤，包括：

32、在所述当前电压大于第六预设电压且不大于所述第五预设电压的情况下，通过所述四象限整流单元将所述第二工作模式转换为可控整流模式，以使所述市电电网向所述空调供电，其中，所述第五预设电压大于所述第六预设电压。

33、本发明提供的一种光伏储能空调系统及控制方法，系统包括：光伏模块、储能模块、空调，空调包括空调逆变单元和四象限整流单元，空调逆变单元通过直流母线与四象限整流单元、光伏模块以及储能模块电连接，四象限整流单元通过交流母线与市电电网电连接，光伏模块，用于以光伏模块的最大功率输出电能，以向空调供电，储能模块，用于基于光伏模块的输出功率，与空调的功耗之间的相对关系，调节储能模块的第一工作模式，并基于调节后的第一工作模式进行电能传输处理，四象限整流单元，用于基于相对关系，以及储能模块的工作情况，调节四象限整流单元的第二工作模式，以使市电电网基于调节后的第二工作模式进行电能传输处理。

34、可见，光伏模块、储能模块以及空调之间均不需要进行交直流转换，能够降低电能的损耗。并且，光伏模块可以始终以其自身对应的最大功率输出电能，能够提高光伏模块对应的电能的利用率。以及，储能模块的第一工作模式的转换，以及四象限整流单元的第二工作模式的转换，均不需要外部指令。能够提高光伏储能空调系统的自动化水平，大大地降低了光伏储能空调系统的复杂程度。