[发明专利]带太阳能电池的直流变频空调器

说明书

技术领域

本发明涉及一种空调器，特别是一种带太阳能电池的直流变频空调器。

背景技术

现有的由太阳能电池驱动的太阳能空调器，见附图1，由太阳能供电控制器9对太阳能电池1进行管理，对蓄电池10和DC-高压DC逆变器11供电，再经过高压DC-50或60Hz高压AC转换器13转化为和市电一样的交流电压。同时，太阳能供电控制器9检测太阳能电池1和蓄电池10的电量是否足够，控制电子开关14，当太阳能电池1和蓄电池10的电量都不够的情况下，控制电子开关14切换到市电电网5给直流变频空调器15供电，否则，切换到高压DC-50或60Hz高压AC转换器13给直流变频空调器15供电。

这种方式的太阳能空调器，存在以下缺点：

1)目前的变频空调用的都是和市电一样50Hz或60Hz的低频电，如中国专利文献号CN 2665593Y于2004年12月22日公开了一种太阳能和交流市电双电源空调系统，它包括空调系统本体及其供电电源，供电电源包括太阳能电池板及其控制器，与控制器以电源线连接的逆变升压变压器，与控制器、逆变升压变压器、蓄电池组以导线连接的控制板，与交流市电电源和逆变升压变压器的输出以导线连接的转换开关，转换开关的输出与空调系统本体连接。这种太阳能和交流市电双电源空调系统首先将太阳能转化为直流电储存在蓄电池中，使用时再将直接流转换为交流电并经过升压后提供给空调系统，该蓄电池的直流24～48V转换到市电需经过了：DC-高压DC逆变器11、高压DC-50或60Hz高压AC转换器13共二个过程转化。这二个转换过程都会损耗5％左右的能量，从而降低了太阳能的使用效率。

2)市场上的直流变频空调器15的内部包括AC-DC整流器8和直流变频空调器电路7。外部AC电源进来后，需经过空调器内部的AC-DC整流器8后再给直流变频空调器的直流变频空调器电路7供电使用。这种方式的空调器供电电路由于AC-DC整流器8的存在，增加了电源的损耗。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、制作成本低、节能环保、转换效率高、减少对环境影响、操作灵活、能效比高、适用范围广的带太阳能电池的直流变频空调器，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种带太阳能电池的直流变频空调器，包括太阳能电池、直流变频空调器、连接在太阳能电池和直流变频空调器之间的太阳能供电控制器以及市电电网，直流变频空调器包括AC-DC整流器和直流变频空调器电路，其特征是太阳能供电控制器包括DC-高压DC逆变器和太阳能最大输出功率MPPT控制单元；太阳能最大输出功率MPPT控制单元监控太阳能电池的输出功率，控制DC-高压DC逆变器将太阳能电池输出的低压直流电转化成高压直流电，直接供电给直流变频空调器电路。

所述市电电网经过AC-DC整流器后和太阳能供电控制器并联供电给直流变频空调器电路。

所述太阳能电池输出的低压直流电为15V～42V。

所述直流变频空调器电路包括直流变频空调器室内电路和直流变频空调器室外电路，直流变频空调器室内电路包括主控MCU、显示单元、温度传感器、开关电源、直流风机、室内EMC电路和通讯单元；直流变频空调器室外电路包括主控MCU、直流风机、开关电源、温度传感器、通讯单元、显示单元、变频控制与驱动单元和变频压缩机；太阳能供电控制器中的DC-高压DC逆变器的输出端与经过EMC电路和AC-DC整流器的市电电网并联后，再分别与直流变频空调器室内电路和直流变频空调器室外电路连接。

所述太阳能供电控制器包括太阳能供电控制器主控MCU、隔离通讯单元、高压电源电压取样单元、高压电源异常保护控制单元、DC-高压DC逆变器、电流检测单元和电压检测单元，其中，高压电源电压取样单元连接于DC-高压DC逆变器的输出端和隔离通讯单元的一端之间，隔离通讯单元的另一端和太阳能供电控制器主控MCU连接；高压电源异常保护控制单元的一端和DC-高压DC逆变器的输出端并联，高压电源异常保护控制单元的另一端和太阳能供电控制器主控MCU连接；DC-高压DC逆变器的输出端和经过整流的室外直流高压电源连接，DC-高压DC逆变器的输入端和电流检测单元的一端连接；电流检测单元连接在DC-高压DC逆变器和太阳能电池之间，电流检测单元的另一端和太阳能供电控制器主控MCU连接；电压检测单元的一端和太阳能电池并联，电压检测单元的另一端和太阳能供电控制器主控MCU连接；太阳能供电控制器主控MCU包括太阳能最大输出功率MPPT控制单元、通信单元、后台处理算法单元、异常保护算法单元、电压异常处理算法单元、DC-高压DC逆变算法单元以及蓄电池电管理算法单元。