端接收直流母線50的電壓參考值,反相輸入端接收直流母線50的實時電壓值。第一調節(jié)器8002的輸入端與第一加法器8001的輸出端相連接,用于對直流母線50的電壓參考值和直流母線50的實時電壓值的差值進行比例積分微分(PID)調節(jié),得到功率參考值。第一乘法器8003的第一輸入端與第一調節(jié)器8002的輸出端相連接,第二輸入端接收實時相電壓值,用于將功率參考值與實時相電壓值進行處理,得到相電流參考值。第二加法器8004的正相輸入端與第一乘法器8003的輸出端相連接,反相輸入端接收實時相電流值。第二調節(jié)器8005的輸入端與第二加法器8004的輸出端相連接,用于將相電流參考值與實時相電流值的差值進行比例積分微分調節(jié)。第三加法器8006的第一正相輸入端與第二調節(jié)器8005的輸出端相連接,第二正相輸入端接收實時相電壓值。變換器8007與第三加法器8006的輸出端相連接,用于對第三加法器8006的輸出結果進行變換,得到實時相電壓的相電壓參考值。第一比較器8008的第一輸入端與變換器8007的輸出端相連接,第二輸入端接收預設載波,輸出端與三相全橋功率器件相連接,用于產(chǎn)生三相全橋功率器件的控制信號。
[0051]當?shù)谝豢刂破?0控制變流電路60工作于全控逆變模式時,能量由變流電路60流入三相交流電源70。其工作原理是:由于變流電路與三相交流電源70電網(wǎng)電壓相連,其輸出電壓由三相交流電源70電壓決定,因此只有控制輸入三相交流電源70的電流,來達到往三相交流電源70輸入功率的目的;同時,輸入三相交流電源70的電流諧波含量必須符合國標要求,因此必須同時檢測三相交流電源70電壓的相位,以確保輸入三相交流電源70的電流達到與三相交流電源70電壓同頻同相的要求。
[0052]在本發(fā)明實施例中,對于變流電路60處于逆變狀態(tài)下的情況,第一控制器80根據(jù)直流母線50的電壓參考值、直流母線50的實時電壓值、輸出功率、電機M的消耗功率、實時相電壓值和實時相電流值產(chǎn)生三相全橋功率器件的控制信號。其控制方式采用雙環(huán)控制,外環(huán)是電壓環(huán),主要控制直流母線電壓為固定值VDC_REF且需高于電網(wǎng)電壓;內環(huán)是電流環(huán),其參考值由電壓外環(huán)和電壓鎖相環(huán)給定,通過對電流內環(huán)參考值和實際檢測值的差值進行PI控制,得到變流電路每相輸出電壓Ux (X = a、b、c)的參考值,然后采用SPWM調制方法,將Ux(x = a、b、c)與三角載波作比較,產(chǎn)生控制IGBT的PWM信號。對于每一相而言,上下橋臂IGBT的PWM信號是互補的,即不能同時導通。PLL鎖相環(huán)主要用于檢測每一相電壓相位,以達到控制輸入電網(wǎng)的電流達到與電網(wǎng)電壓同頻同相。
[0053]圖6中示出了第一控制器80的另一種具體結構,通過圖6中示出的第一控制器80產(chǎn)生三相全橋功率器件的控制信號,如圖6所示,第一控制器80主要包括第四加法器8009、第三調節(jié)器8010、第二乘法器8011、第五加法器8012、第四調節(jié)器8013和第二比較器8014,具體地:第四加法器8009的正相輸入端接收直流母線50的電壓參考值,反相輸入端接收直流母線50的實時電壓值。第三調節(jié)器8010的輸入端與第四加法器8009的輸出端相連接,用于對直流母線50的電壓參考值和直流母線50的實時電壓值的差值進行比例積分調節(jié),得到功率參考值。第二乘法器8011的第一輸入端接收輸出功率與消耗功率的差值,第二輸入端與第三調節(jié)器8010的輸出端相連接,第三輸入端接收實時相電壓值,用于輸出相電流參考值。第五加法器8012的正相輸入端與第二乘法器8011的輸出端相連接,反相輸入端接收實時相電流值。第四調節(jié)器8013與第五加法器8012的輸出端相連接,用于將相電流參考值與實時相電流值的差值進行比例積分調節(jié)。第二比較器8014的第一輸入端與第四調節(jié)器8013的輸出端相連接,第二輸入端接收預設載波,輸出端與三相全橋功率器件相連接,用于產(chǎn)生三相全橋功率器件的控制信號。
[0054]進一步地,如圖2和圖4所示,升壓電路40包括功率開關器件Q7、儲能電感L7和二極管D7,其工作原理是當功率開關器件Q7導通時,儲能電感L7電流增大,由于電感具有電流不能突變的特性,在功率開關器件Q7關斷期間,在儲能電感L7上產(chǎn)生的電壓加上太陽能電池陣列的輸出電壓,經(jīng)過二極管D7,往儲能電容Cl和C2上充電,從而把太陽能電池陣列10的輸出能量轉到直流母線上。其中,第二控制器90通過控制功率開關器件Q7的導通或關斷時長,控制太陽能電池陣列10的輸出功率,對功率開關器件Q7進行控制的控制信號由第二控制器90產(chǎn)生,第二控制器90通過脈寬調制(Pulse-Width Modulat1n,簡稱PWM)信號控制BOOST升壓電路40中的功率開關器件Q7,來控制太陽能電池陣列的輸出功率。太陽能電池陣列輸出的直流電,經(jīng)BOOST升壓電路40后直接輸入到直流母線50。
[0055]圖7中示出了第二控制器90的一種具體結構,通過圖7中示出的第二控制器90產(chǎn)生功率開關器件Q7的控制信號,如圖7所示,第二控制器90主要包括第六加法器9001、第五調節(jié)器9002、第七加法器9003和第六調節(jié)器9004,具體地,第六加法器9001的正相輸入端接收太陽能電池陣列10的電壓參考值,反相輸入端接收太陽能電池陣列10的實時電壓值。第五調節(jié)器9002與第六加法器9001的輸出端相連接,用于對太陽能電池陣列10的電壓參考值和太陽能電池陣列10的實時電壓值的差值進行比例積分調節(jié),得到電流參考值。第七加法器9003的正相輸入端與第五調節(jié)器9002的輸出端相連接,反相輸入端接收實時電流值。第六調節(jié)器9004與第七加法器9003的輸出端相連接,用于對電流參考值和實時電流值的差值進行比例積分調節(jié),產(chǎn)生功率開關器件Q7的控制信號。
[0056]更進一步地,本發(fā)明實施例的混合供電系統(tǒng)還包括與第一控制器80和第二控制器90均相連接的第三控制器100,該第三控制器100是整個混合供電系統(tǒng)的能量智能分配單元,主要起著檢測、計算、分配和執(zhí)行的功能,目的是保證最優(yōu)利用太陽能發(fā)電能量。圖8是第一控制器80、第二控制器90和第三控制器100的連接示意圖,如圖8所示,第三控制器100根據(jù)太陽能電池陣列的輸出電壓Vpv和電流Ipv,計算出太陽能電池陣列的輸出功率Ppv,根據(jù)直流母線50的直流電壓VDC和直流電流IDC,計算出電機M的消耗功率P并計算輸出功率和消耗功率的差值Λ P = Ppv-Piis,第一控制器80則根據(jù)差值Λ P的大小控制雙向變流電路60處于逆變狀態(tài)或整流狀態(tài),具體地,
[0057]①當Λ P = O時,太陽能電池陣列的輸出功率全部用于負載消耗,雙向變流電路60工作于待機狀態(tài);
[0058]②當Λ Ρ>0時,太陽能電池陣列的輸出功率大于負載消耗,多余能量可回饋三相交流電源70,控制雙向變流電路60運行于逆變并網(wǎng)(DC/AC)狀態(tài);
[0059]③當Λ Ρ〈0時,太陽能電池陣列的輸出功率小于負載消耗,不足能量部分由三相交流電源70補足,控制雙向變流電路60運行于全控整流(AC/DC)狀態(tài)。
[0060]需要說明的是,第一控制器80、第二控制器90和第三控制器100可以是獨立設置的控制器件,也可以是同一個控制器件。
[0061]本發(fā)明實施例還提供了一種電器設備,該電器設備包括本發(fā)明上述內容所提供的任一種混合供電系統(tǒng),其中,混合供電系統(tǒng)的電機M為電器設備的驅動電機。
[0062]通過采用上述混合供電系統(tǒng)作為電器設備的供電源,由于上述混合供電系統(tǒng)能夠使用三相電網(wǎng)和太陽能系統(tǒng)混合供電,因此,具備上述混合供電系統(tǒng)的電器設備具有適用電源和應用場合廣泛的優(yōu)點。
[0063]具體地,電器設備可以為空調機組,電機M則為空調機組的壓縮機。
[0064]本發(fā)明實施例還提供了一種混合供電系統(tǒng)的供電方法,該供電方法主要通過本發(fā)明實施例上述內容所提供的混合供電系統(tǒng)進行供電,混合供電系統(tǒng)包括直流母線、太陽能電池陣列和具有三相全橋功率器件的變流電路,以下本發(fā)明實施例所提供的混合供電系統(tǒng)的供電方法進行具體介紹:
[0065]圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的混合供電系統(tǒng)的供電方法的流程圖,如圖9所示,該供電方法主要包括如下步驟S902和步驟S904:
[0066]S902:利用太陽能電池陣列向直流母線供電,即,進行太陽能供電。
[0067]S904:通過變流電路連接三相交流電源向直流母線供電,即,進行三相交流電源供電。
[0068]本發(fā)明實施例所提供的混合供電系統(tǒng)的供電方法,通過利用變流電路連接