专利名称：太阳能驱动的空调装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能驱动的空调装置及其驱动方法。
背景技术：
随着中国经济的不断发展，人们生活不断提高，大型家电产品
例如空调的^f吏用越来越广泛，这类家电产品4€电高，；成市用电已经 越来越不堪重负，许多城市已经实行了错峰用电。近年来在世界范 围内掀起了节约能源、使用低耗能产品的热潮，各个空调厂商在不 断地4是高能效比，^旦是空调的价格也在不断地攀升。使用清洁无污 染的太阳能来驱动空调的部分负载就是解决问题的一个好方法，成 本较低，安装使用方便。不但可以用于广大的农村地区，也可以在 城市推广，即节约能源，又保护了环境。
发明内容
因此，本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷，提 供了一种太阳能驱动的空调装置，其中，包括空调器；太阳能供 电部，提供太阳能电力；交流供电部，4是供交流电力；智能控制器， 连4妄在该太阳能供电部与该空调器之间以及该交流供电部与该空 调器之间，根据该太阳能供电部的电量，选择性地通过切换装置切 」换向该空调器丰lr出来自该太阳能供电部的电力或l命出来自该交流 供电部的电力。优选地，该智能控制器通过与太阳能供电部连接的采样装置检 测该太阳能供电部的电量，在该电量处于预定值范围内时，控制切 换装置切换为输出来自该太阳能供电部的电力，在该电量低于预定 值时，控制切换为输出来自该交流供电部的电力。
优选地，该太阳能驱动的空调装置还包括交直流转换器，连接 在该太阳能供电部与智能控制器之间以及该交流供电部与智能控 制器之间，根据该智能控制器的控制，选择性地转换该太阳能供电 部或该交流供电部的电力，所述切换装置连接在交直流转换器与智 能控制器之间。
优选地，该空调器具有直流电机；交直流转换器为整流器，用 于在该智能控制器的控制下，将该交流供电部的电力转换为直流电。
优选地，该空调器具有交流电机；交直流转换器为逆变器，用 于在该智能控制器的控制下，将该太阳能供电部的电力转换为交流 电。
优选地，该太阳能供电部包括太阳能收集器，以及连接在该 太阳能收集器与该交直流转换器之间的蓄电装置。
优选地，该智能控制器包括采样装置。
此外，发明还涉及一种空调装置的太阳能驱动方法，该空调装 置的空调电才几为直流电才几，该方法包4舌以下步艰《通过智能4空制器 检测太阳能供电部的电量，在电量处于预定值范围内时，输出来自 太阳能供电部的电力，驱动空调器的直流电冲几；当电量不足时，通 过交直流转换器(50)，在智能控制器的控制下，将交流供电部的 交流电寿争才奐为直流电，4区动直;^电才几。此外，本发明还涉及一种空调装置的太阳能驱动的方法，该空
调装置的空调电才几为交流电才几，该方法包"l舌以下步艰《通过智能控 制器检测太阳能供电部的电量，在电量低于预定值时，输出来自交 流供电部的交流电力，驱动交流电才几；在电量处于预定值范围内时， 通过交直流转换器在智能控制器的控制下，将太阳能供电部的直流 电寿争才奐为交;充电，马区动交淨u电才几。
本发明实现了智能控制使用交流或者太阳能来驱动空调电机， 即节约能源、保护环境，又不影响空调的正常稳定^f吏用，成本较低， 安装方便，太阳能收集器可以安装在房顶、房屋侧墙、外机顶部等 任何可以吸收阳光的地方，对于草原、高原等日照时间长，日照强 烈的地方特别节能。
图1示出了^^艮据本发明的太阳能驱动的空调装置的原理方框图。
图2示出了#4居本发明的太阳能驱动的空调装置的原理示意图。
图3示出了当空调电才几为直流电才几时的工作;充:程图。
图4示出了当空调电才几为交流电才几时的工作;^u禾呈图。
图5示出了根据本发明的太阳能驱动的空调装置的更详细的原
理方冲匡图。
图6示出了其中的智能控制器的方框图。 图7示出了其中的切换装置的方框图。图8示出了其中的太阳能收集器的方框图。 图9示出了其中的蓄电装置的方框图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理进 一 步详细i兌明。
图1示出了根据本发明的太阳能驱动的空调装置的方框图。图 2示出了根据本发明的太阳能驱动的空调装置的示意图。图中示出 了太阳能驱动的空调装置，其中，包括空调器IO，该空调器包含 有电机15、 16、 17;太阳能供电部20,提供太阳能电力；交流供 电部30, ^是供交流电力；智能控制器40,连4妄在该太阳能供电部 20与该空调器IO之间以及该交流供电部30与该空调器IO之间， 根据该太阳能供电部20的电量，选择性地通过切换装置60切换向 该空调器10输出来自该太阳能供电部20的电力或输出来自该交流 供电部30的电力。
该智能控制器40通过与太阳能供电部20连接的电压采样装置 80检测该太阳能供电部20的电量，在该电量处于预定值范围内时， 控制切换装置60切换为输出来自该太阳能供电部20的电力，在该 电量4氐于预定值时，控制切换装置60切换为输出来自该交流供电 部30的电力。
该太阳能驱动的空调装置还包括交直流转换器50,连4妻在该太 阳能供电部20与智能控制器40之间以及该交流供电部30与智能 控制器40之间，根据该智能控制器40的控制，选择性地转换该太 阳能供电部20或该交;充供电部30的电力。该空调器lO具有直流电才几ll;交直流转换器50为整流器，用 于在该智能控制器40的控制下，将该交流供电部30的电力转换为 直流电。
该空调器10具有交流电才几12;交直流转换器50为逆变器，用 于在该智能控制器40的控制下，将该太阳能供电部20的电力转换 为交流电。
该太阳能供电部20包括太阳能收集器21,以及连接在该太 阳能收集器21与该交直流转换器50之间的蓄电装置22。优选地， 该智能控制器40包括电压采样装置80。
再看图5，其中进一步示出了切换装置60和电压采样装置80。 切换装置60连接在交直流转换器50与智能控制器40之间，电压 采样装置80连4妄在蓄电装置22之间。
参见图6，智能控制器40为整个系统的控制核心，内部会包括 一个小的控制芯片41、及给控制芯片41才是供弱电的电源装置43和 电机驱动装置42，起到自动切换供电来源、驱动电机的功能。电源 装置43是将强电转化为控制芯片41及电机驱动装置42所需的弱 电，可以采用开关电源或线性电源来实现。控制芯片为小的处理器， 根据设定好的程序运行。
交直流转换器50根据电机类型的不同，可以起到将交流电源 整流成直流电源和将直流电源逆变为交流电源的功能。
参见图7，切换装置60是根据智能控制器40的控制信号，选 4奪供电来源，包4舌电子开关61和驱动器62两部分。电子开关61 可能采用继电器、交流接触器、可控硅等开关元件，驱动器62为 驱动电子开关61的元件， 一般采用三极管、中间继电器等。参见图8，太阳能收集器21是将光能转化为电能的装置，目前 一4殳采用硅材料的太阳能电池211。因太阳能电池211输出的电能 与光强成正比，所以有时需要增加一个电平转换装置212，这样在 光弱时，可以通过电平转换装置212来升压，提高太阳能电池的效率。
参见图9,蓄电装置22包括充电控制装置221、蓄电池222、
放电控制装置223三部分，有时还根据需要还会包括电平转换装置 224,连4妄方式见图9。充电控制装置221主要是对蓄电池222的充 电过程过进控制，防止电池过充而损坏，；汶电控制装置223主要是 对蓄电池222的放电过程进行控制，防止电池过放、过流等而损坏， 蓄电池222主要用来存贮太阳电池转化后的电能，主要有铅蓄电池 等。因考虑到蓄电装置在没有能量的补充情况下，其电压会随着时 间的4,移下降，而电枳4区动需要一定范围的电压，所以增加一个电 平转换装置224,起一个升压的作用。
再参见图5,整体而言，智能控制器40为整个系统的控制核心， 通过电压采样装置80得到的数据起到自动切换供电来源、驱动电 机的功能。供电来源有两个方面， 一为交流电源，根据系统需要通 过交直流变换装置(交直流转换器50 )可以转化为直流电源，也可 以保持不变；二为太阳能，太阳能电池将光能转化直流电能后直接 储存在蓄电装置中，根据系统需要通过交直流变换装置可以转化为 交流电源，也可^f呆持不变。
工作顺序为智能控制器40在启动电才几时，先通过电压采样 装置80判断蓄电装置22中的电压，当其电压足够时，则通过切换 装置60切换为蓄电装置22供电，当其电压不够时，则切换为市电 交流电源供电。在用蓄电装置22供电的时间内，智能控制器40通 过电压采样装置80时刻判断蓄电装置22的电压，当其电压降到设定的警戒水平时，马上切换到交流电源供电，以免蓄电装置22中 电能不足而造成电4几停转。
图3示出了当直流电才几时利用太阳能驱动空调装置的方法的流 程图。在图中示出了一种利用太阳能驱动空调装置的方法，该方法 的步驶《包4舌
当该空调装置具有直流电才几11时，
通过智能控制器40检测太阳能供电部20的电量，
在该电量处于预定值范围内时，输出来自该太阳能供电部20 的电力，驱动该直流电才几；
当该电量不足时，通过交直流转换器50，在该智能控制器40 的4空制下，^!夸该交^u供电部30的电力转4灸为直流电，马区动该直;危 电机。
此外，图4示出了当交流电机时利用太阳能驱动空调装置的方 法的流程图。在图中示出了另 一种利用太阳能驱动空调装置的方 法，该方法的步骤包括
当该空调器10具有交流电才几12时，
通过智能控制器40检测太阳能供电部20的电量，
在该电量低于预定值时，输出来自交流供电部30的电力，驱 动该交;充电才几12;
在该电量处于预定值范围内时，通过交直流转换器50在智能 控制器40的控制下，将该太阳能供电部20的直流电转换为交流电，
马区动该交力t电才几。
结合参见图2-4,描述本发明的空调装置的工作过程。该空调 装置包括太阳能收集器21、蓄电装置22、交直流转换器50(包括 交流—直流整流器51和直流—交流逆变器52)、智能控制器40、导风/扫风/滑动门电机15、室内机的离心风叶电机16、室外机的轴 流风叶电才几17以及交流供电部30。具体运4于方式包4舌两种情况
1. 如图3所示，空调器10 4吏用直流电才几11，该直流电才几11 可以是室内才几的离心风叶电才几16，也可以是室外机的轴流风叶电枳^ 17。
当空调装置开机时，智能控制器40通过电压采样装置80 (见 图5 )，检测由太阳能收集器21收集到蓄电装置22的能量是否可以 稳定地驱动直流电机(电量是否在预定范围内)。如果能量足够， 则通过控制切换装置60 (见图5)，使用蓄电装置22的电量来启动 空调使用的直流电^/L，如果能量不足够，或者在蓄电装置22驱动 直流电才几一^:时间后，电量不够了，无法稳定驱动直流电机，则启 动交流供电部30，将交流电通过交流~>直流整流器51转换为直流 电驱动直流电机，智能控制器40的判断逻辑在图3中示出。
2. 如图4所示，空调器10 4吏用交流电才几12，该交流电才几12 可以是室内才几的离心风叶电才几16,可以是室外机的轴流风叶电枳^ 17、导风/扫风/滑动门电机15。
当空调装置开^/L时，智能控制器40通过电压采样装置80 (见 图5 ),检测由太阳能收集器21收集到蓄电装置22的能量是否可以 稳定地驱动交流电机12。如果能量足够，则控制使用蓄电装置22 的电量通过直流—交流逆变器52转换为交流电，驱动空调交流电 机12。如果能量不够，或者在蓄电装置22驱动交流电机12—,殳时 间后，电量不够了，无法稳定地驱动交流电4几，则启动市电交流供 电部30直接驱动交流电机12。智能控制器40的判断逻辑在图4示 出。尽管本发明已经参照附图和优选实施例进行了il明，但显然， 对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提 下，可以对本发明作出各种更改和变化。本发明的各种更改、变化 由所附的^L利要求书及其等同物的内容涵盖。
权利要求
1.一种太阳能驱动的空调装置，其特征在于，包括空调器(10)；太阳能供电部(20)，提供太阳能电力；交流供电部(30)，提供交流电力；智能控制器(40)，连接在所述太阳能供电部(20)与所述空调器(10)之间以及所述交流供电部(30)与所述空调器(10)之间，根据所述太阳能供电部(20)的电量，选择性地通过切换装置(60)切换向所述空调器(10)输出来自所述太阳能供电部(20)的电力或输出来自所述交流供电部(30)的电力。
2. 根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述智能控制 器(40)通过与太阳能供电部(20)连接的采样装置(80)检 测所述太阳能供电部(20)的电量，在所述电量处于预定值范 围内时，控制所述切换装置(60)切换为输出来自所述太阳能 供电部(20)的电力，在所迷电量低于预定值时，控制切换为 输出来自所述交流供电部(30)的电力。
3. 根据权利要求2所述的空调装置，其特征在于，还包括交直流 转换器(50)，连接在所述太阳能供电部(20)与智能控制器(40)之间以及所述交流供电部(30)与智能控制器(40)之 间，根据所述智能控制器(40)的控制，选择性地转换所述太 阳能供电部(20)或所述交流供电部(30)的电力，所述切换 装置(60)连接在所述交直流转换器(50)与所述智能控制器(40)之间。
4. 根据权利要求3所述的空调装置，其特征在于所述空调器(10)具有直流电4几(11 );所述交直流转换器(50)为整流器，用于在所述智能控制 器(40)的控制下，将所述交流供电部(30)的电力转换为直 流电。
5. 根据权利要求3所述的空调装置，其特征在于所述空调器(10)具有交流电才几(12);所述交直流转换器(50)为逆变器，用于在所述智能控制 器(40)的控制下，将所述太阳能供电部(20)的电力转换为 交流电。
6. 根据权利要求3所述的空调装置，其特征在于，所述太阳能供 电部(20)包4舌太阳能收集器(21 )，以及连接在所述太阳能收集器(21 )与所述交直流转换器(50 ) 之间的蓄电装置(22)。
7. 根据权利要求2所述的空调装置，其特征在于，所述采样装置(80)在所述智能控制器(40)与所述蓄电装置(22)之间。
8. —种空调装置的太阳能驱动方法，所述空调装置的空调电机为 直流电才几(ll)，所述方法包括以下步骤通过智能控制器(40)检测太阳能供电部(20)的电量，在所述电量处于预定值范围内时，输出来自所述太阳能供 电部(20)的电力，驱动空调器的直流电机(11);当所述电量不足时，通过交直流转换器(50)，在所述智 能控制器(40)的控制下，将所述交流供电部(30)的交流电 转换为直流电，驱动所述直流电才几(11 )。
9. 一种空调装置的太阳能驱动方法，所述空调装置的空调电才几为 交流电才几(12)，所述方法包4舌以下步骤通过智能控制器(40)检测太阳能供电部(20)的电量，在所述电量低于预定值时，输出来自交流供电部(30)的 交流电力，驱动所述交流电^/L ( 12);在所述电量处于预定值范围内时，通过交直流转换器(50 ) 在智能控制器(40)的控制下，将所述太阳能供电部(20)的 直流电專争才奐为交流电， -驱动所述交力乞电才几(12)。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能驱动的空调装置及其驱动方法，其中，空调装置包括空调器(10)；太阳能供电部(20)，提供太阳能电力；交流供电部(30)，提供交流电力；智能控制器(40)，连接在该太阳能供电部(20)与该空调器(10)之间以及该交流供电部(30)与该空调器(10)之间，根据该太阳能供电部(20)的电量，选择性地切换向该空调器(10)输出来自该太阳能供电部(20)的电力或输出来自该交流供电部(30)的电力。本发明可以智能地实现控制使用交流或者太阳能来驱动空调电机，既节约能源、保护环境，又不影响空调的正常稳定使用，成本较低，安装方便。
文档编号F24F5/00GK101514826SQ20081000781
公开日2009年8月26日 申请日期2008年2月19日 优先权日2008年2月19日
发明者孟宪运, 辉 张, 张玉忠, 朱江洪, 游剑波, 泾 秦, 钟明生 申请人:珠海格力电器股份有限公司