新能源空调技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种新能源空调。
背景技术
传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出。
这时全世界都将目光投向了可再生能源,希望通过它能够改变人类的
能源结构维持可持续发展。正是基于这样的愿景诞生了太阳能光伏发
电技术,是一种利用太阳能电池的光生伏打效应将太阳辐射能直接转
变为电能的发电方式。近年来我司通过行业独创的多元换流技术率先
将空调与新能源实现了完美结合,并向海内外市场推出了光伏直驱变
频空调系统,该系统主要有光伏电池阵列、光伏汇流箱、直驱逆变器、
压缩机驱动、电网组成,有时还包括辅助能源组件。
实际的小功率(<30KW)光伏工程中为了使电池板满足逆变器的
接入电压要求,用户需要将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来,
组成一个个光伏串列,然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流箱,
各路光伏电源在汇流箱内汇流后接入新能源空调/并网逆变器的高压母
线,经过交流配电柜,实现直驱以及余电上网,其中光伏汇流箱完成
的作用是减少支路并实现电池阵列与逆变器之间的防逆流、防雷等保
护,同时显示光伏的电压、电流、发电量等数据。
通常光伏防雷汇流箱采用模块化方式设计钣金件箱体,箱体独立
于逆变器或新能源空调器之外紧靠电池板端放置于室外,上述光伏防
雷汇流箱需包括控制器、防雷器、防逆二极管、散热器、断路器、熔
断器等主要器件,对汇流箱本体的防护等级、安装固定、控制器的供
电方式等要求较高,如此一来光伏防雷汇流箱的占地面积大、采购成
本高、维护费用多、电池板接入路数固定等缺点较为明显。
发明内容
本发明实施例中提供一种新能源空调,避免光伏防雷汇流箱带来
的额外占地,降低成本。
为实现上述目的,本发明实施例提供一种新能源空调,新能源空
调包括:光伏电池组件;空调器,与光伏电池组件连接,空调器包括
空调器壳体;光伏防雷汇流组件,设置在空调器壳体内,光伏防雷汇
流组件与光伏电池组件连接。
进一步地,光伏防雷汇流组件包括防逆流二极管和防雷器,防逆
流二极管设置在光伏电池组件的正极连线上,防雷器与光伏电池组件
并联设置。
进一步地,光伏电池组件为多个,每个光伏电池组件的正极连线
上均设置有至少一个防逆流二极管。
进一步地,光伏防雷汇流组件由防逆流二极管和防雷器组成,防
逆流二极管设置在光伏电池组件的正极连线上,防雷器与光伏电池组
件并联设置。
进一步地,光伏电池组件为多个,每个光伏电池组件的正极连线
上均设置有至少一个防逆流二极管。
进一步地,空调器包括空调器机组和第一直流接触器,空调器机
组和第一直流接触器均置于空调器壳体内,光伏防雷汇流组件与空调
器机组连接,第一直流接触器设置在光伏防雷汇流组件与空调器机组
之间。
进一步地,第一直流接触器与空调器机组之间设置有DC-DC转换
器。
进一步地,新能源空调还包括辅助能源组件,辅助能源组件与光
伏电池组件并联设置,辅助能源组件与空调器机组连接。
进一步地,辅助能源组件设置在空调器壳体外,新能源空调还包
括设置在空调器壳体内的第二直流接触器,第二直流接触器设置在辅
助能源组件的正极连线上,并位于辅助能源组件与空调器机组之间。
进一步地,辅助能源组件为储能电池、风能组件、潮汐能组件、
地热能组件或者飞轮储能组件中的一个或者多个。
应用本发明的技术方案,可以减少现有技术中的光伏防雷汇流箱,
能够避免光伏防雷汇流箱带来的额外占地面积,节约成本,同时无需
考虑光伏防雷汇流箱的安装固定方式,达到缩短工程周期、节省工程
后期维护费用的目的。
附图说明
图1是本发明新能源空调实施例的结构示意图。
附图标记说明:10、光伏电池组件;20、空调器;21、第一直流
接触器;22、第二直流接触器;30、防雷汇流组件;31、防逆流二极
管;32、防雷器;40、辅助能源组件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述,但不作
为对本发明的限定。
如图1所示,本发明实施例提供了一种新能源空调,该新能源空
调包括:光伏电池组件10、空调器20和光伏防雷汇流组件30。空调
器20包括空调器壳体和置于空调器壳体内的空调器机组,上述光伏电
池组件10与空调器机组连接。上述光伏防雷汇流组件30设置在空调
器壳体内,光伏防雷汇流组件30与光伏电池组件10连接。本发明实
施例中的光伏防雷汇流组件30放置在空调器20内的电器盒中。
现有技术中的对光伏防雷汇流箱的防护等级比较高,动辄达到
IP65的要求,不但要防尘,而且还有防从任何方向喷水的能力,通常
需要单独设计、开模,成本较高。本发明实施例中将光伏防雷汇流组
件30设置在空调器壳体内,相比于现有技术,可以减少现有技术中的
光伏防雷汇流箱,能够避免光伏防雷汇流箱带来的额外占地面积,节
约成本,同时无需考虑光伏防雷汇流箱的安装固定方式,达到缩短工
程周期、节省工程后期维护费用的目的。
本发明实施例中的光伏防雷汇流组件30由防逆流二极管31和防
雷器32组成。该防逆流二极管31设置在光伏电池组件10的正极连线
上,防雷器32与光伏电池组件10并联设置。本发明实施例中由于光
伏电池组件10直接接入空调器机组的母线,在夜间光伏电池组件10
不发电且空调器机组处于待机状态时,空调器机组的母线仍有高压存
在,该高压若继续施加于光伏电池组件10的两端会造成光伏电池组件
10衰减,多路光伏接入时还会造成不同路之间的串流从而加速其衰减
的程度,因此必须在光伏接入时增加防逆流二极管31避免该现象的发
生。同时,由于光伏电池组件10一般安装于楼顶,在雷雨天气极易通
过光伏电池组件的电源线将浪涌电压引入空调器20的电器盒造成器件
损坏,因此必须通过防雷器32泄放浪涌时的能量从而避免雷击的影响。
现有技术中的光伏防雷汇流箱内设置有熔断器、微型直流断路器
等组件,由于上述熔断器、微型直流断路器等组件的价格不菲,占整
个汇流箱造价的40%,致使整个光伏防雷汇流箱的成本价格较高。而
本发明实施例充分利用空调器20内的各组件省略了这类价格昂贵的器
件,因此可减少工程的初期投资。
其次,由于现有技术中光伏防雷汇流箱中需要串接防逆流二极管,
且工作时常伴有热损耗,因此需在光伏防雷汇流箱内附带散热器,同
时要求将光伏防雷汇流箱安装于通风较为良好的地方。而本发明实施
例将防逆流二极管31放置于空调电器盒中,可以借助空调本身的强制
风冷进行散热,不仅省略散热器而且还可避免通风不良带来的可靠性
问题。
再次,现有技术中的光伏防雷汇流箱中的控制器供电通常由光伏
板提供,增加了额外的待机功耗。而本发明实施例在省略了光伏防雷
汇流箱后可间接提高系统效率。
最后,现有技术中光伏防雷汇流箱母线短路故障不但包括正负极
母线间短路,也包括分支开关接线端子至母线之间的连线以及任何一
点上的短路故障。发生该类事故时,现有技术中的熔断器形同虚设。
因为太阳光所发的直流电能与普通交流电网不同,交流电网有近乎无
穷大的容量做后盾,能够提供强大的短路电流,而太阳能电池板只能
提供即时照在它上面的部分太阳光能转换的电能,无任何能量储存,
只把接收的太阳能的一部分转换成电能即时送出,而且内阻又大。因
此,正常情况也好,短路情况也罢,短路电流基本无多大的变化,即
使在最严苛的条件下,短路电流比其最大工作电流大不过10%,在普
通情况下,短路电流却不如最大工作电流大,本发明将现有技术中的
熔断器去掉,能够在保证新能源空调正常工作的情况下,节约生产成
本。
优选地,如图1所示,本发明实施例中的光伏电池组件10为两个,
每个光伏电池组件10的正极连线上均设置有一个防逆流二极管31。防
雷器32具有两根导线,其中一根导线与其中一个光伏电池组件10的
负极连线连接,另一个导线与另一个光伏电池组件10的正极连线连接。
进一步地,空调器20还包括第一直流接触器21。第一直流接触器
21置于空调器壳体内。光伏防雷汇流组件30与空调器机组连接,第一
直流接触器21设置在光伏防雷汇流组件30与空调器机组之间。在第
一接触器21和空调器机组之间设置有DC-DC转换器。
本发明实施例中的第一直流接触器21是空调器20的电器盒中的
原有部件,通过第一直流接触器21能够作为光伏电池组件10的光伏
侧的开断器件,故本发明实施例相对于现有技术能够省略光伏防雷汇
流箱内的微型断路器。
进一步优选地,新能源空调还包括辅助能源组件40,辅助能源组
件40与光伏电池组件10并联设置,辅助能源组件40与空调器机组连
接。该辅助能源组件40设置在空调器壳体外,新能源空调还包括设置
在空调器壳体内的第二直流接触器22,第二直流接触器22设置在辅助
能源组件40的正极连线上,并位于辅助能源组件40与空调器机组之
间。第二直流接触器22与辅助能源组件40之间设置有DC-DC转换器。
其中,本发明实施例中的辅助能源组件40为储能电池、风能组件、
潮汐能组件、地热能组件或者飞轮储能组件中的一个或者多个。
需要说明的是:
1、本发明实施例不仅适用于图1所示交流输入电源类型为三相的
新能源空调机组,也适用于交流输入电源类型为单相的新能源空调机
组。
2、本发明实施例既适合有零线设计的三相新能源空调机组,也适
合无零线设计的三相新能源空调机组。
3、对于所开发的三相或者单相新能源空调,机组能正常运行的任
何输入电源频率\电压等级,本发明实施例中的新能源空调均适用。
4、图1所示用于接入光伏以及其它能源的DC/DC变换器并非本
发明实施例中的必要组件,可根据系统控制策略灵活选择保留或省略。
5、本发明实施例中的防逆流二极管31的数量可根据光伏电池组
件10接入机组的路数进行相应的扩展,即每一路光伏电池组件10需
串接一个防逆流二极管31。
当然,以上是本发明的优选实施方式。应当指出,对于本技术领
域的普通技术人员来说,在不脱离本发明基本原理的前提下,还可以
做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。