太阳能空调系统及其控制方法_3

文档序号:9450225阅读:来源:国知局
]如果不满足上述判定条件,进一步地判断电压Udc是否大于或者等于设定的第二电压阈值U2,在DC/DC转换器41的输出电压大于或等于第二电压阈值U2且小于第一电压阈值Ul时,直流空调器20的最大允许运行频率限定为第二频率f_2,其中,第二频率小于第一频率,即满MfnaxlSfniax2O
[0055]进一步地,如果不满足上述判定条件,再判断Udc是否大于或等于第三电压阈值U3,在DC/DC转换器41的输出电压大于或等于第三电压阈值U3且小于第二电压阈值U2时,直流空调器20的最大允许运行频率限定为第三频率f_3,其中,第三频率小于第二频率,即满足f_2> f_3。
[0056]如果不满足上述几个判定条件,则进一步判断Udc是否小于设定的第三电压阈值,在DC/DC转换器41的输出电压小于第三电压阈值U3时,直流空调器20的最大允许运行频率限定为第四频率匕一,其中,第四频率小于第三频率,即满Mf_3> fnax40反之,则返回采集环节,开始新一轮的条件判断。
[0057]概括地说,太阳能电池板10为储能装置充电,在阳光充足时也可以直接经过DC/DC转换器41供给直流空调器20。储能装置30起到储能和供电的作用,白天当直流空调器20不工作时将太阳能电池板10输出的电能存储,夜间释放电能供给直流空调器20。光伏变流装置40可以将太阳能电池板10输出的电能存储到储能装置30中,也可以将储能装置30输出的低压电升压为适合直流空调器20适用的电压范围。直流空调器20采用直流供电,减少了电能变换环节,提高了电能利用率,而且避免了传统分体式空调器在车上安装不便的难题,还具备根据高压母线电压大小自动限频的功能,有效保护了储能装置30。采用本发明实施例的太阳能空调系统100,不仅可以实现通过太阳能给储能装置30快速充电的功能,而且可以提高电能利用率,延长直流空调器20的工作时间,同时直流空调器20的自动限频功能,避免了在储能装置30的容量较低时大电流放电的情况,可以有效延长储能装置30的使用寿命。
[0058]基于上述方面实施例的太阳能空调系统,下面对本发明实施例的太阳能空调系统的控制方法进行说明。
[0059]其中,太阳能空调系统包括太阳能电池板、直流空调器、储能装置、DC/DC转换器和控制器。图5是根据本发明的一个实施例的太阳能空调系统的控制方法的流程图,如图5所示,该控制方法包括以下步骤:
[0060]SI,在太阳能电池板处于非输出状态时,储能装置输出直流电信号。
[0061]S2,DC/DC转换器将直流电信号转换为直流空调器工作所需电信号,其中,控制器采集储能装置的电量信号,并根据电量信号以随动模式控制DC/DC转换器的转换输出电信号。
[0062]具体地,在本发明的实施例中,DC/DC转换器采用输出电压随动模式,而不是传统的固定电压幅值输出,即DC/DC转换器的输出电压的大小与储能装置的容量关联起来,输出电压的大小随着输入电压的大小浮动,储能装置的电量越高,DC/DC转换器的输入端电压越高,则控制DC/DC转换器的输出电压幅值也越大,反之,如果储能装置的电量越来越小,则输入端电压越小,则控制DC/DC转换器的输出电压幅值也越小,但是,需要保证输出电压幅值在直流空调器的正常工作电压范围内,DC/DC转换器的输出电信号与储能装置的电量信号联动,从而可以有效防止在储能装置的电量较低时出现大电流放电的情况,有效保护储能装置,延长其使用寿命和续航能力。
[0063]太阳能空调器系统还包括光伏充电电路,上述控制方法还包括:在太阳能电池板处于输出状态时,控制器采集太阳能电池板输出的光伏电流和光伏电压,并根据光伏电流和光伏电压对光伏充电电路的工作状态进行控制。
[0064]在太阳能电池板处于输出状态时,光伏充电电路将太阳能电池板产生的电能传输至储能装置以为储能装置充电,或者传输至DC/DC转换器以为直流空调器供电,控制器根据光伏电流和光伏电压控制光伏充电电路的工作状态,实现多阶段充电、MPPT最大功率点跟踪充电以及脉冲充电等不同的功能,以提高对太阳能的利用率。
[0065]在本发明的实施例中,除了控制DC/DC转换器的输出电压采用随动模式,以防止储能装置电量小时发生大电流放电的情况,同时,直流空调器还自动进行限频控制,具体地,如图6所示,上述控制方法还包括:
[0066]S3,直流空调器采集DC/DC转换器的输出电信号。
[0067]S4,直流空调器根据DC/DC转换器的输出电信号进行限频控制。
[0068]具体地,如图4所示,可以根据实验值设定不同的高压直流母线电压Udc对应的直流空调器的可运行的最大频率。如果DC/DC转换器的输出电压Udc大于或等于第一电压阈值U1,直流空调器的最大允许运行频率限定为第一频率匕一。
[0069]如果DC/DC转换器的输出电压Udc大于或等于第二电压阈值U2且小于第一电压阈值Ul,直流空调器的最大允许运行频率限定为第二频率f_2,其中,第二频率小于第一频率,即满足Cxl> f _2。
[0070]如果DC/DC转换器的输出电压Udc大于或等于第三电压阈值U3且小于第二电压阈值U2,直流空调器的最大允许运行频率限定为第三频率f_3,其中,第三频率小于第二频率,即满足f_2> f_3。
[0071]如果DC/DC转换器的输出电压Udc小于第三电压阈值U3,直流空调器的最大允许运行频率限定为第四频率f_4,其中,第四频率小于第三频率,即满足f_3> f _4。
[0072]根据上述说明,作为具体实施例,如图7所示,直流空调器自动限频的控制策略具体包括:
[0073]S10,采样高压直流母线上的电压Udc。
[0074]S11,判断是否满足Udc彡U1,如果满足则进入步骤S12,不满足则进入步骤S13。
[0075]S12,限定直流空调器的最大允许运行频率为?.Μχ1。
[0076]S13,判断是否满足U2 ( Udc < Ul,如果满足则进入步骤S14,否则进入步骤S15。
[0077]S14,限定直流空调器的最大允许运行频率为f_2。
[0078]S15,判断是否满足U3 ( Udc < U2,如果满足则进入步骤S16,否则进入步骤S17。
[0079]S16,限定直流空调器的最大允许运行频率为f_3。
[0080]S17,判断是否满足Udc < U3,如果满足则进入步骤S18,否则返回步骤S10。
[0081]S18,限定直流空调器的最大允许运行频率为f_4。
[0082]概括地说,本发明实施例的太阳能空调系统的控制方法,控制器控制DC/DC转换器采用输出电压随动模式,使得输出电压大小与储能装置的电量信号关联起来,即储能装置的容量越大,端电压越高,反之,端电压越低,再就是,配合直流空调器根据输入电压大小的自动限频控制,可以有效防止在储能装置的容量较小时发生大电流放电的情况,有效保护储能装置,延长其使用寿命和续航能力,还可以延长直流空调器本身的工作时间。
[0083]需要说明的是,流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0084]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包
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