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太阳能光伏热泵系统的控制方法、装置、电子设备、存储介质及计算机程序产品与流程

  • 国知局
  • 2024-07-29 14:06:54

本申请涉及光伏,具体涉及一种太阳能光伏热泵系统的控制方法、装置、电子设备、存储介质及计算机程序产品。

背景技术:

1、随着新能源发电成本的降低和储能电池技术的成熟,结合光伏发电、电化学储能和高效集热技术的太阳能光伏热泵集热系统就地取能、灵活用能的特点极大的补充了日常用能需求,应用日益普及。

2、相关技术中,常规的太阳能光伏热泵集热系统一般都先将电能储存在电池中,然后在需要的时刻使用电池中的电能驱动热泵制热。然而,系统的太阳能综合效率极低。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种太阳能光伏热泵系统的控制方法、装置、电子设备、存储介质及计算机程序产品,可以提高太阳能综合效率。

2、根据本申请实施例的第一方面,提供一种太阳能光伏热泵系统的控制方法,所述太阳能光伏热泵系统包括光伏组件、电池与热泵系统,所述光伏组件用于将太阳能转换为电能,并将电能存储在所述电池中,所述电池用于为所述热泵系统供电;所述方法包括:

3、在确定所述电池的剩余电量在预设范围内且所述热泵系统处于正常工作状态后,判断所述光伏组件是否有电能输出;

4、如果有电能输出,则查询第一时间段内所述光伏组件的平均输出功率,并控制所述热泵系统在第二时间段内以所述平均输出功率运行,所述第二时间段位于所述第一时间段之后,且所述第二时间段的时长与所述第一时间段的时长相同;

5、如果没有电能输出,则控制所述热泵系统以预设功率运行。

6、在一种实施方式中,所述判断所述光伏组件是否有电能输出,包括:

7、确定所述第一时间段内所述光伏组件的电能输出参数,所述电能输出参数为累计输出电能、平均输出功率或输出电流;

8、根据所述电能输出参数判断所述光伏组件是否有电能输出。

9、在一种实施方式中,确定所述电池的剩余电量在预设范围内,包括:

10、确定所述剩余电量是否大于预设启动剩余电量;

11、如果所述剩余电量大于预设启动剩余电量,则确定所述剩余电量在预设范围内。

12、在一种实施方式中,所述的太阳能光伏热泵系统的控制方法,还包括:

13、如果所述剩余电量大于预设启动剩余电量,在所述热泵系统处于停机状态时,控制所述热泵系统启动运行,在所述热泵系统已处于运行状态时,控制所述热泵系统继续运行。

14、在一种实施方式中,所述的太阳能光伏热泵系统的控制方法,还包括:

15、确定所述剩余电量是否小于预设停止剩余电量;所述预设停止剩余电量小于所述预设启动剩余电量;

16、如果所述剩余电量小于所述预设停止剩余电量,则控制所述热泵系统停止运行。

17、在一种实施方式中,所述热泵系统包括热泵、水箱与循环管道;所述循环管道位于所述热泵与所述水箱之间,用于提供所述热泵与所述水箱之间的换热循环;

18、确定所述热泵系统处于正常工作状态,包括:

19、在所述热泵系统运行时,判断所述水箱的温度是否小于预设温度;

20、如果所述水箱的温度小于所述预设温度,则确定所述热泵系统处于正常工作状态。

21、根据本申请实施例的第二方面,提供一种太阳能光伏热泵系统的控制装置,所述太阳能光伏热泵系统包括光伏组件、电池与热泵系统,所述光伏组件用于将太阳能转换为电能,并将电能存储在所述电池中,所述电池用于为所述热泵系统供电;所述装置包括:

22、判断模块,被配置为在确定所述电池的剩余电量在预设范围内且所述热泵系统处于正常工作状态后,判断所述光伏组件是否有电能输出;

23、第一控制模块,被配置为在有电能输出时,查询第一时间段内所述光伏组件的平均输出功率,并控制所述热泵系统在第二时间段内以所述平均输出功率运行,所述第二时间段位于所述第一时间段之后,且所述第二时间段的时长与所述第一时间段的时长相同;

24、第二控制模块,被配置为在没有电能输出时,控制所述热泵系统以预设功率运行。

25、根据本申请实施例的第三方面,提供一种电子设备,包括存储器与处理器,所述存储器用于存储所述处理器可执行的计算机程序;所述处理器用于执行所述存储器中的计算机程序,以实现上述的方法。

26、根据本申请实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,当所述存储介质中的可执行的计算机程序由处理器执行时,能够实现上述的方法。

27、根据本申请实施例的第五方面,提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

28、与现有技术相比,本申请的有益效果在于:

29、在确定电池的剩余电量在预设范围内且热泵系统处于正常工作状态后,判断光伏组件是否有电能输出,如果有电能输出,则查询第一时间段内光伏组件的平均输出功率,并控制热泵系统在第二时间段内以平均输出功率运行,第二时间段位于第一时间段之后,且第二时间段的时长与第一时间段的时长相同,如果没有电能输出,则控制热泵系统以预设功率运行。由于光伏组件主要在白天工作,因此,可以实现控制热泵系统在白天将光伏组件输出的电能转换为热能进行储存(本申请的核心思路是以储热为核心),尽量减小电池电储能的规模,使其仅作为稳定热泵系统在每一个时间段稳定运行的支撑。而且,实现了根据光伏组件的输出情况控制热泵系统,而非根据用户需要控制热泵系统。在用户端需要提供热量时,由蓄热水箱向外提供热量,夜间使用热量时也是如此。由于光伏组件输出的电能一直是在驱动热泵系统工作,电池会一直处于未充满状态,这样光伏系统(光伏组件和电池)可以一直处于满发状态,能够最大限度的利用太阳能,而热泵系统一直是在气温相对较高的白天工作,从而可以提高太阳能光伏热泵系统的太阳能综合利用率。

30、而且,由于光伏组件主要在白天工作,因此,可以实现控制热泵系统在白天将光伏组件输出的电能转换为热能进行储存,热泵系统主要在气温相对较高的白天运行,这样和相关技术相比,不存在夜间运行的工况,而夜间气温相对较低,会降低热泵系统的工作效率,增大热泵结霜的概率。因此,本申请的技术方案,可以降低环境温度对热泵系统的影响。

31、另外,本申请的技术方案,结合了光伏发电和高效集热技术,扩展了应用范围,具有较佳的应用前景。

技术特征:

1.一种太阳能光伏热泵系统的控制方法,其特征在于,所述太阳能光伏热泵系统包括光伏组件、电池与热泵系统,所述光伏组件用于将太阳能转换为电能,并将电能存储在所述电池中,所述电池用于为所述热泵系统供电;所述方法包括:

2.如权利要求1所述的太阳能光伏热泵系统的控制方法,其特征在于,所述判断所述光伏组件是否有电能输出,包括:

3.如权利要求1所述的太阳能光伏热泵系统的控制方法,其特征在于,确定所述电池的剩余电量在预设范围内,包括:

4.如权利要求3所述的太阳能光伏热泵系统的控制方法,其特征在于,还包括:

5.如权利要求3所述的太阳能光伏热泵系统的控制方法,其特征在于,还包括:

6.如权利要求1所述的太阳能光伏热泵系统的控制方法,其特征在于,所述热泵系统包括热泵、水箱与循环管道;所述循环管道位于所述热泵与所述水箱之间,用于提供所述热泵与所述水箱之间的换热循环;

7.一种太阳能光伏热泵系统的控制装置,其特征在于,所述太阳能光伏热泵系统包括光伏组件、电池与热泵系统,所述光伏组件用于将太阳能转换为电能,并将电能存储在所述电池中,所述电池用于为所述热泵系统供电;所述装置包括:

8.一种电子设备,其特征在于,包括存储器与处理器,所述存储器用于存储所述处理器可执行的计算机程序;所述处理器用于执行所述存储器中的计算机程序,以实现如权利要求1~6任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,当所述存储介质中的可执行的计算机程序由处理器执行时,能够实现如权利要求1~6任一项所述的方法。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~6任一项所述的方法。

技术总结本申请涉及一种太阳能光伏热泵系统的控制方法、装置、电子设备、存储介质及计算机程序产品。太阳能光伏热泵系统包括光伏组件、电池与热泵系统,光伏组件用于将太阳能转换为电能存储在电池中,电池用于为热泵系统供电;该太阳能光伏热泵系统的控制方法包括:在确定电池的剩余电量在预设范围内且热泵系统处于正常工作状态后,判断光伏组件是否有电能输出;如果有电能输出,则查询第一时间段内光伏组件的平均输出功率,并控制热泵系统在第二时间段内以平均输出功率运行,第二时间段位于第一时间段后,且第二时间段的时长与第一时间段的时长相同;如果没有电能输出,则控制热泵系统以预设功率运行。本申请的技术方案,可以系统的提高太阳能综合效率。技术研发人员:董晓冬,刘悦,蒲泽伟,章露桑受保护的技术使用者:西藏自治区能源研究示范中心技术研发日:技术公布日:2024/6/23

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