專利名稱：一種風(fēng)光互補(bǔ)風(fēng)能發(fā)電機(jī)充電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種通過風(fēng)カ發(fā)電機(jī)和太陽能電池板對續(xù)電器充電的裝置，尤其涉及ー種風(fēng)光互補(bǔ)風(fēng)能發(fā)電機(jī)充電控制器。
背景技術(shù)：
太陽能和風(fēng)能都是清潔的，取之不盡的可再生能源資源，也不會造成污染，大力推廣和利用太陽能、風(fēng)能發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)品是一種長遠(yuǎn)的、經(jīng)濟(jì)的環(huán)保投資。目前風(fēng)能發(fā)電機(jī)在很多領(lǐng)域得到普及，較先進(jìn)的為采用DC-DC最大功率匹配轉(zhuǎn)換器控制器，即將風(fēng)能發(fā)電機(jī)的三相輸出端分別連接一個ニ極管的輸入端和另ー個ニ極管的輸出端，三相的一個ニ極管輸出端并聯(lián)在蓄電電源的正極上，三相的另ー個ニ極管輸入端并聯(lián)在蓄電電源的負(fù)極上，并且在蓄電電源的正負(fù)極上并聯(lián)上ー個最大功率匹配轉(zhuǎn)換器16，此種充電控制器只有在風(fēng)能較充足的情況下才能較好的將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能，整體成本較高，而且匹配裝置工作本身會有較高的能量消耗，需有較好的散熱設(shè)施，性能穩(wěn)定性較低。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的問題是提供一種基于全波倍壓整流和半波整流的電路設(shè)計，可以實現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電機(jī)在低風(fēng)速啟動、提高風(fēng)能發(fā)電機(jī)發(fā)電充電轉(zhuǎn)換效率、蓄電池充電保護(hù)、結(jié)構(gòu)簡單系統(tǒng)有較高的穩(wěn)定性、在不需要風(fēng)扇散熱的情況下，容易實現(xiàn)控制器結(jié)構(gòu)相對密封，能在沿海等酸堿要求較高的地方使用的風(fēng)光互補(bǔ)風(fēng)能發(fā)電機(jī)充電控制器。為實現(xiàn)上述內(nèi)容，本實用新型設(shè)計如下風(fēng)能發(fā)電機(jī)的三相輸出端分別連接一個ニ極管的輸入端和另ー個ニ極管的輸出端，三相的ー個ニ極管輸出端并聯(lián)在蓄電電源的正極上，三相的另ー個ニ極管輸入端并聯(lián)在蓄電電源的負(fù)極上，所述的風(fēng)能發(fā)電機(jī)另ー輸出端并聯(lián)兩個電容的一端，第一電容兩端分別連接在蓄電電源的正極和負(fù)極上，其與蓄電電源負(fù)極連接線路上設(shè)有第二繼電器，第一電容與第二繼電器的一個通道組成半波整流電路；第二電容另一端連接在蓄電電源的負(fù)極上，其與第二繼電器的另一通道以及第一電容組成全波倍壓整流電路，在第二電容和第ニ繼電器連接線路上設(shè)有第一繼電器。所述的蓄電電源正極與第一電容的連接線路上還串聯(lián)ー個電流檢測器，電流檢測器的輸出端連接到一個微控制器的輸入端。本實用新型采用以上技術(shù)方案，通過全波倍壓整流和半波整流電路的設(shè)計，電流檢測器將風(fēng)能及蓄電池電壓及充電電流等信息模擬量轉(zhuǎn)換成高低電平反饋給微控制器，微控制器再控制對應(yīng)繼電器工作。當(dāng)風(fēng)カ較充足時，繼電器工作于全波倍壓整流倍壓模式，提高風(fēng)能發(fā)電機(jī)發(fā)電充電轉(zhuǎn)換效率；當(dāng)蓄電池電量接近飽和時，繼電器工作于半波整流模式，減少充電電流、電壓，對蓄電池起到保護(hù)作用；當(dāng)風(fēng)カ比較大時電流檢測器檢測到充電電流超過蓄電電源額定充電電流，繼電器切換到半波整流模式，直到電流低于設(shè)定值重新恢復(fù)全波倍壓整流模式，延長蓄電電源的循環(huán)壽命。且本實用新型沒有由大功率電感、多組大功率開關(guān)管及算法復(fù)雜的微控制器構(gòu)成的DC-DC功率匹配轉(zhuǎn)換部分，有較好的成本優(yōu)勢。
圖I是最大功率匹配充電控制器基本電路；圖2是本實用新型風(fēng)光互補(bǔ)風(fēng)能發(fā)電機(jī)充電控制器的基本電路。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型的風(fēng)光互補(bǔ)風(fēng)能發(fā)電機(jī)充電控制器，風(fēng)能發(fā)電機(jī)Vl的三相輸出端1、2和3分別連接一個ニ極管的輸入端5、6和7和另ー個ニ極管的輸出端5、6和
7,三相的ー個ニ極管輸出端8并聯(lián)在蓄電電源V2的正極13上,三相的另ー個ニ極管輸入 端11并聯(lián)在蓄電電源V2的負(fù)極12上，風(fēng)能發(fā)電機(jī)Vl另ー輸出端4并聯(lián)兩個電容Cl和C2一端9，第一電容Cl兩端8和9分別連接在蓄電電源V2的正極13和負(fù)極12上，其與蓄電電源V2負(fù)極12連接線路上設(shè)有第二繼電器K2，第一電容Cl與第二繼電器K2的一個通道組成半波整流電路；第ニ電容C2另一端10連接在蓄電電源V2的負(fù)極12上，第二電容C2與第二繼電器Kl的另一通道以及第一電容Cl組成全波倍壓整流電路，在第二電容C2和第ニ繼電器K2連接線路上設(shè)有第一繼電器Kl。蓄電電源V2正極13與第一電容Cl的連接線路上還串聯(lián)一個電流檢測器14，所述的電流檢測器14的輸出端連接到一個微控制器15的輸入端。如圖2所示，本實用新型工作原理為選用發(fā)電機(jī)額定電壓與蓄電電源充飽電壓接近，由于大容量蓄電池有較低的內(nèi)阻且風(fēng)能發(fā)電機(jī)內(nèi)阻相比較大，發(fā)電機(jī)對蓄電源充電時，經(jīng)過ー級倍壓電路，風(fēng)能發(fā)電機(jī)輸出電壓被鉗至空載電壓的一半電壓附近，靠近最佳功率匹配點，提高風(fēng)能發(fā)電機(jī)發(fā)電充電轉(zhuǎn)換率。通過兩個繼電器Kl和K2配合切換，控制全波倍壓整流和半波整流的選擇。第二繼電器K2用于切換倍壓或者半波整流模式，第一繼電器Kl用于避免第二繼電器K2對第二電容C2直接短路。其控制原理為比較器15將風(fēng)能及蓄電池電壓及充電電流等信息模擬量轉(zhuǎn)換成高低電平反饋給微控制器14，微控制器14再控制對應(yīng)繼電器作業(yè)。根據(jù)以上實施方式舉例說明其工作原理默認(rèn)第二繼電器K2切換在半波整流模式,第一繼電器Kl不與第二電容C2閉合,發(fā)電機(jī)Vl啟動時輸出沒有帶載,使發(fā)電機(jī)Vl容易在低風(fēng)速時啟動，在發(fā)電機(jī)Vl順利運轉(zhuǎn)后，比較器15檢測發(fā)電機(jī)輸出電壓并反饋給微控制器14，如果達(dá)到設(shè)置電壓，即代表風(fēng)カ較充足，微控制器14控制第二繼電器K2先切換到倍壓模式，之后第一繼電器Kl連接第二電容C2,工作倍壓模式,提高風(fēng)能發(fā)電機(jī)發(fā)電充電轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)蓄電電源V2電量接近飽和時，第二繼電器K2切換到半波整流模式，之后第一繼電器Kl與第二電容C2斷開，工作于半波整流模式。當(dāng)風(fēng)カ比較大時比較器檢測到充電電流超過蓄電電源額定充電電流，微控制器14控制第一繼電器Kl斷開與第二電容C2連接，第二繼電器K2切換到半波整流模式，直到電流低于設(shè)定值重新恢復(fù)倍壓模式。復(fù)倍壓模式。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)光互補(bǔ)風(fēng)能發(fā)電機(jī)充電控制器,風(fēng)能發(fā)電機(jī)的三相輸出端分別連接ー個ニ極管的輸入端和另ー個ニ極管的輸出端，三相的ー個ニ極管輸出端并聯(lián)在蓄電電源的正極上，三相的另ー個ニ極管輸入端并聯(lián)在蓄電電源的負(fù)極上，其特征在干所述的風(fēng)能發(fā)電機(jī)另ー輸出端并聯(lián)兩個電容的一端，第一電容兩端分別連接在蓄電電源的正極和負(fù)極上，其與蓄電電源負(fù)極連接線路上設(shè)有第二繼電器，第一電容與第二繼電器的一個通道組成半波整流電路；第二電容另一端連接在蓄電電源的負(fù)極上，其與第二繼電器的另一通道以及第一電容組成全波倍壓整流電路，在第二電容和第二繼電器連接線路上設(shè)有第一繼電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種風(fēng)光互補(bǔ)風(fēng)能發(fā)電機(jī)充電控制器，其特征在于所述的蓄電電源正極與第一電容的連接線路上還串聯(lián)ー個電流檢測器，電流檢測器的輸出端連接到一個微控制器的輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種基于全波倍壓整流和半波整流的電路設(shè)計的風(fēng)光互補(bǔ)風(fēng)能發(fā)電機(jī)充電控制器，其包括風(fēng)能發(fā)電機(jī)、蓄電電源、充電控制器，所述的蓄電電源正極輸出端連接了一個電流檢測器，電流檢測器的輸出端連接到微控制器的輸入端，電路中的兩個繼電器通過微控制器的控制可使電路工作在全波倍壓整流或者半波整流模式，從而實現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電機(jī)在低風(fēng)速啟動、提高風(fēng)能發(fā)電機(jī)發(fā)電充電轉(zhuǎn)換效率、蓄電池充電保護(hù)、結(jié)構(gòu)簡單系統(tǒng)有較高的穩(wěn)定性、在不需要風(fēng)扇散熱的情況下，容易實現(xiàn)控制器結(jié)構(gòu)相對密封，能在沿海等酸堿要求較高的地方使用的風(fēng)光互補(bǔ)風(fēng)能發(fā)電機(jī)充電控制器。
文檔編號H02J7/14GK202602348SQ20122022514
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者徐寧, 翁偉, 洪增輝 申請人:徐寧, 翁偉