太阳能空调系统是太阳能光伏技术应用领域的一个重要部分,其巨大的社会效益和经济效益已经受到社会越来越多的关注,而在动车组上运用太阳能空调技术则是一种新技术的尝试。一方面拓展了可再生能源的应用领域,达到一定的节能效果,对缓解全球能源紧张起到积极的作用；另一方面,当动车组空调系统因故不能正常工作时,太阳能空调系统作为辅助单元对温度进行调节的同时自动启动通风系统,在一定程度上能够维持室内空气调节。太阳能空调系统核心为光伏发电系统和制冷压缩机变频调速系统。本文首先阐述了光伏发电系统以及光伏电池的原理和组成,详细介绍了光伏电池板工作的等效电路模型和数学模型,并分析了电池结温、辐射照强度和串联电阻大小对光伏电池输出特性的影响；在此基础上,重点建立和研究了一种在MATLAB/SIMULINK模块下,可模拟光照强度、温度以及光伏阵列串并联数等参数的太阳能光伏阵列动态仿真通用模型,解决了以往模型只能针对特定光伏阵列的局限性,并对仿真结果进行了全面分析。其次,基于光伏发电功率随外界环境变化影响较大的特性,结合异步电机转子磁场定向的矢量控制系统原理和电压空间矢量脉宽调制技术(简称SVPWM),对驱动空调系统压缩机工作的三相异步电机调速系统进行了研究。介绍了矢量控制的基本概念和理论方法,分析异步电动机的数学模型并建立仿真模型。重点对太阳能空调调速系统中各组成部分和异步电动机矢量控制系统进行仿真,通过大量的仿真运算,研究分析了太阳能空调调速系统的动态特性、稳态特性、调速特性及系统参数变化等因素对系统性能的影响,为理论研究转化为实验研制奠定了一定的基础。探讨了利用单片机系统控制,形成了实现光伏发电系统与变频调速系统控制结合的设计方案。