【摘 要】随着人们生活水平的提高，空调的使用日益普及，而空调产生的能耗比重也逐渐增大，尤其随着夏季的来临，制冷成为夏季电荒的要因。因此在空调能耗不断提升的情况下，研究减少能耗，开发不同储能模式的太阳能光伏空调，分析不同储能模式下太阳能光伏空调系统的搭建成为重要议题。本文就根据太阳能光伏空调变频器、MPPT 控制器、电机控制等拓扑结构，完成太阳能空调系统结构的搭建，确定蓄冰、蓄热模块，并通过对光伏空调系统的搭建，测试空调性能指标、制冰性能和蓄热性能。

【关键词】储能模式；太阳能光伏；空调性能

引言

太阳能是资源最为丰富的新能源，在余弦效应和大气作用下，太阳光吸收和散射，导致地球上接收不同的太阳光波段。我国太阳能资源大，要想对太阳能合理使用，需要在太阳能资源丰富的地区，将太阳能资源作为驱动能源，以带动其他设备的应用。而将太阳能资源作为空调驱动能源，对于提高太阳能空调的制冷性能具有现实意义，实现能源结构的调整，降低太阳能空调运行能耗。

一、太阳能光伏空调拓扑结构

太阳能光伏空调系统由变频器和控制器两部分组成，其能够为太阳能空调提供稳定直流母线电压，将直流电能转换为变频交流电能，控制系统内部强电流的运行，确保太阳能空调能够处于稳定功率中运行，实现最优功率点的跟踪。

（一）变频器

变频器（如图1）是太阳能光伏空调的强电逆变单元，其能够通过转换三相交流电，确保太阳能空调各个模块都得到稳定的电流。变频器可分为三部分，主电路模块、控制电路模块、大电容模块。主电路模块，主要是功率集成电路模块，其是控制强电流的电路，通过拆解整流桥、制动单元，反并联逆变主回路模块，控制电流流经温度传感器。每个功率开关器件都与二极管连接，可实时监测系统电流电压突变的情况，以免电流过大击穿开关器件[1]。控制电路，是变频器的主要供电模块，可通过常用的通电控制方法，与集成电路连接，并按照变频器的模拟量，完成端子的输入和输出，随着开关信号的变化，通信端口能够通过与计算机的连接，实现对变频器整流的控制。大电容是变频器中的主要元器件，可稳定变频器的电压，减少变频器运行时的电压波动。

（二）MPPT控制器

最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）控制器用以控制光伏板给蓄电池充电，并为电压灵敏设备提供负载控制电压的装置。在太阳能光伏空调高速运转过程中，其就相当于一个微机数据采集系统，能够快速实时监测太阳能光伏空调的工作状态，如果此时与PV 站连接的控制器接收到空调系统的数据信息，为了评估系统的运行稳定性，能够通过串行通信数据传输功能，实现对太阳能光伏空调的远距离管理。MPPT 控制器既能过充保护又能过放保护。过充保护，当空调系统蓄电池停止后，蓄电池要停止充电，如果此时无法及时停止充电，电流会在电池内部产生其他反应，蓄电池内部结晶，但随着MPPT 控制器的应用，其能够及时控制电池的停电时间，防止电池出现化学反应。过载保护，如果蓄电池充电不足就会对外放电，同样导致整个系统运行不稳定，MPPT 控制器则可调控流经空调系统的电流，稳定系统运行电流。