公開了一種三相非隔離并網(wǎng)變換器和一種空調(diào)系統(tǒng)。該三相非隔離并網(wǎng)變換器具有直流端和第一至第三交流端，包括：第一和第二電容，該第一和第二電容串聯(lián)連接在該直流端和地之間；第一至第三電感，該第一至第三電感的第一端分別連接至該第一至第三交流端，第二端分別連接至第一至第三中間節(jié)點，其中第三節(jié)點是該第一和第二電容的中間節(jié)點；以及第一和第二開關(guān)，該第一和第二開關(guān)的第一端分別連接至第一和第二節(jié)點，第二端連接至該直流端，第三端連接至該地，第四端連接至該第三節(jié)點，其中，該第一和第二開關(guān)選擇性地將第一端連接至第二至第四端之一。該空調(diào)系統(tǒng)選擇性地采用來自電網(wǎng)、太陽能和蓄電池的電能為空調(diào)的壓縮機供電。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及電源電路，更具體地，涉及三相非隔離并網(wǎng)變換器及空調(diào)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
太陽能作為一種重要的可再生能源，其資源豐富清潔，是人類可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn) 略中的一個重要組成部分。在當(dāng)今以環(huán)保為大前提背景下，如何將太陽能等可再生能源加 以利用，將其轉(zhuǎn)化為電能或者熱能，是目前空調(diào)領(lǐng)域比較熱門的研究之一。目前，制約其發(fā) 展的除了提高光電轉(zhuǎn)換效率外，發(fā)展高效的變換器結(jié)構(gòu)和電能利用架構(gòu)是可行的突破口。 光伏空調(diào)系統(tǒng)利用光伏電池提供空調(diào)所需的一部分或全部電能。進(jìn)一步地，光伏 空調(diào)系統(tǒng)還可以進(jìn)一步并網(wǎng)供電，其中采用隔離變壓器實現(xiàn)光伏電池向電網(wǎng)的電能傳遞。 盡管并網(wǎng)工作的光伏空調(diào)系統(tǒng)是實現(xiàn)光伏電池的有效能量利用的優(yōu)選方案，但現(xiàn)有的系統(tǒng) 存在成本高、重量重、體積大、轉(zhuǎn)換效率低等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于提供三相非隔離并網(wǎng)變換器及空調(diào)系統(tǒng)，以 解決現(xiàn)有技術(shù)中采用隔離變壓器導(dǎo)致系統(tǒng)成本高和轉(zhuǎn)換效率低的問題。 根據(jù)本技術(shù)的一方面，提供一種三相非隔離并網(wǎng)變換器，所述變換器具有直 流端和第一至第三交流端，包括：第一和第二電容，所述第一和第二電容串聯(lián)連接在所述直 流端和地之間；第一至第三電感，所述第一至第三電感的第一端分別連接至所述第一至第 三交流端，第二端分別連接至第一至第三中間節(jié)點，其中第三節(jié)點是所述第一和第二電容 的中間節(jié)點；以及第一和第二開關(guān)，所述第一和第二開關(guān)的第一端分別連接至第一和第二 節(jié)點，第二端連接至所述直流端，第三端連接至所述地，第四端連接至所述第三節(jié)點，其中， 所述第一和第二開關(guān)選擇性地將第一端連接至第二至第四端之一。 優(yōu)選地，所述第一開關(guān)包括：第一橋臂，包括依次串聯(lián)連接在所述直流端和所述地 之間的第一至第四開關(guān)管，其中第一和第二開關(guān)管組成上橋臂，第三和第四開關(guān)管組成下 橋臂；第一和第二二極管，所述第一和第二二極管串聯(lián)連接，并且所述第一二極管的陰極連 接至所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的中間節(jié)點，所述第二二極管的陽極連接至所述第 三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的中間節(jié)點之間，所述第一和第二二極管的中間節(jié)點連接至所 述第三節(jié)點，所述第二開關(guān)包括：第二橋臂，包括依次串聯(lián)連接在所述直流端和所述地之間 的第五至第八開關(guān)管，其中第五和第六開關(guān)管組成上橋臂，第七和第八開關(guān)管組成下橋臂； 第三和第四二極管，所述第三和第四二極管串聯(lián)連接，并且所述第三二極管的陰極連接至 所述第五開關(guān)管和所述第六開關(guān)管的中間節(jié)點，所述第四二極管的陽極連接至所述第七開 關(guān)管和所述第八開關(guān)管的中間節(jié)點之間，所述第三和第四二極管的中間節(jié)點連接至所述第 三節(jié)點。 優(yōu)選地，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)在工作狀態(tài)分別處于以下三種電平狀態(tài)之 一：第一電平狀態(tài)，其中所述上橋臂的開關(guān)管導(dǎo)通，且所述下橋臂的開關(guān)管斷開；第二電平 狀態(tài)，其中所述上橋臂的開關(guān)管斷開，且所述下橋臂的開關(guān)管導(dǎo)通；以及第三電平狀態(tài)，其 中所述上橋臂和所述下橋臂相鄰的開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管斷開。 優(yōu)選地，所述變換器工作于多個工作模式，在不同的工作模式中，所述第一開關(guān)和 所述第二開關(guān)的電平狀態(tài)的組合不同。 優(yōu)選地，所述變換器在整流模式中采用電網(wǎng)的電能提供直流母線電壓，在逆變模 式中采用所述直流母線電壓為所述電網(wǎng)回饋電能。 根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供一種空調(diào)系統(tǒng)，包括：空調(diào)的壓縮機，采用直流 母線電壓供電，光伏供電裝置，將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，以提供所述直流母線電壓；蓄電池充 放電裝置，在放電模式中采用蓄電池的電能提供所述直流母線電壓，在充電模式中采用所 述直流母線電壓為所述蓄電池充電；以及上述的變換器，所述壓縮機、所述光伏供電裝置、 所述蓄電池充放電裝置和所述變換器連接至公共的直流供電端，并且在所述直流供電端提 供所述直流母線電壓，所述空調(diào)系統(tǒng)選擇性地采用來自電網(wǎng)、太陽能和蓄電池的電能為空 調(diào)的壓縮機供電。 優(yōu)選地，所述空調(diào)系統(tǒng)執(zhí)行以下的電能流動過程之一：當(dāng)電網(wǎng)正常，且光線不足， 利用太陽能與電網(wǎng)混合為所述壓縮機及所述蓄電池供電；當(dāng)電網(wǎng)正常，且光線充足或輕載 運行，利用太陽能為所述壓縮機供電以及向所述蓄電池充電并回饋電網(wǎng)；當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)異常， 且光線不足，利用所述蓄電池和太陽能聯(lián)合為所述壓縮機供電，或者控制所述壓縮機停止 工作；以及當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)異常，且光線充足或輕載運行，利用太陽能為所述壓縮機供電以及為 所述蓄電池充電，同時保持所述直流母線電壓的穩(wěn)定。 優(yōu)選地，所述光伏供電裝置包括分布式的多個支路，每個支路包括：光伏電池組 件，從太陽能產(chǎn)生第一直流電壓；以及開關(guān)直流升壓電路，將第一直流電壓升高至第二直流 電壓，并進(jìn)行太陽能最大功率點跟蹤，作為所述直流母線電壓，其中，所述多個支路的輸出 端共同連接至所述直流供電端。 優(yōu)選地，所述多個支路的光伏電池組件分布在建筑的不同位置。 優(yōu)選地，所述蓄電池充放電裝置具有連接至蓄電池輸出端的第一直流端和連接至 所述直流供電端的第二直流端，在放電模式中實現(xiàn)電流從第一直流端向第二直流端的流 動，以及將蓄電池的輸出電壓升高至所述直流母線電壓，在充電模式中實現(xiàn)電流從第二直 流端向第一直流端的流動，以及將所述直流母線電壓降低至蓄電池的充電電壓。 優(yōu)選地，所述蓄電池充放電裝置包括：電感，其第一端連接至所述第一直流端；第 一和第二開關(guān)管，串聯(lián)連接在電感的第二端和地之間；第三和第四開關(guān)管，串聯(lián)連接在電 感的第二端和所述第二直流端之間；第一電容，連接在所述第一直流端和地之間；以及第 二電容，連接在所述第三和第四開關(guān)管的中間節(jié)點和所述第一和第二開關(guān)管的中間節(jié)點之 間。 優(yōu)選地，所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管交錯導(dǎo)通且驅(qū)動信號相差180°相角， 所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管交錯導(dǎo)通且驅(qū)動信號相差180°相角，同時，所述第一開 關(guān)管和所述第四開關(guān)互補導(dǎo)通，所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管互補導(dǎo)通。 優(yōu)選地，通過改變所述第一至第四開關(guān)管驅(qū)動信號的占空比，改變電感的電流方 向，使得所述蓄電池充放電裝置工作于放電模式和充電模式之一。 根據(jù)本技術(shù)的實施例的三相非隔離并網(wǎng)變換器未包含變壓器，具有效率高、 體積小、重量輕和成本低等優(yōu)勢。由于變換器采用三電平變換器拓?fù)洌瑥亩谀孀兡Ｊ街校?可以減少由無隔離變壓器帶來的漏電流以及由此產(chǎn)生的進(jìn)網(wǎng)直流分量，從而可以提高并網(wǎng) 供電的電流質(zhì)量，在整流模式中可以降低交流諧波電壓、電流，提高功率因數(shù)以及提高了變 換器的動態(tài)響應(yīng)。進(jìn)一步地，變換器中的開關(guān)管的承受電壓僅為直流母線電壓的二分之一， 從而可以減小開關(guān)管的電壓應(yīng)力，可以提高整個變換器的耐壓等級。 根據(jù)本技術(shù)的實施例的空調(diào)系統(tǒng)包含光伏供電裝置和蓄電池充放電裝置。所 述空調(diào)系統(tǒng)選擇性地采用來自電網(wǎng)、太陽能和蓄電池的電能為空調(diào)的壓縮機供電。由于蓄 電池充放電裝置的使用，該空調(diào)系統(tǒng)可以實現(xiàn)可調(diào)度不間斷供電，提高變換器的動態(tài)響應(yīng)， 以及拓展功率等級，大大提升了系統(tǒng)容量。 在優(yōu)選的實施例中，所述光伏供電裝置包括分布式的多個支路。可以適應(yīng)當(dāng)今光 伏系統(tǒng)與建筑有機結(jié)合的各種安裝方式，亦可最大限度的利用太陽能，克服支路間的功率 失配所導(dǎo)致的系統(tǒng)效率降低的缺點，同時最大限度的減少系統(tǒng)受單支路故障的影響，提高 了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性。 在優(yōu)選的實施例中，所述空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)系本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種三相非隔離并網(wǎng)變換器，所述變換器具有直流端和第一至第三交流端，其特征在于，包括：第一和第二電容，所述第一和第二電容串聯(lián)連接在所述直流端和地之間；第一至第三電感，所述第一至第三電感的第一端分別連接至所述第一至第三交流端，第二端分別連接至第一至第三中間節(jié)點，其中第三節(jié)點是所述第一和第二電容的中間節(jié)點；以及第一和第二開關(guān)，所述第一和第二開關(guān)的第一端分別連接至第一和第二節(jié)點，第二端連接至所述直流端，第三端連接至所述地，第四端連接至所述第三節(jié)點，其中，所述第一和第二開關(guān)選擇性地將第一端連接至第二至第四端之一。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋澤琳，郭清風(fēng)，張有林，
申請(專利權(quán))人：珠海格力電器股份有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44
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