一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，依次與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的第一整流橋和蓄電池，以及依次與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的第二整流橋和獨(dú)立冗余卸荷處理部件；所述第一整流橋的輸入端和第二整流橋的輸入端連接。本發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中供電可靠性低、設(shè)備易損壞和安全性差等缺陷，以實(shí)現(xiàn)供電可靠性高、設(shè)備不易損壞和使用安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前新能源(風(fēng)力發(fā)電，太陽能發(fā)電)的應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)實(shí)用的階段，相對(duì)應(yīng)的電子控制裝置(如，風(fēng)光互補(bǔ)控制器，風(fēng)機(jī)控制器等)起到舉足輕重的作用。尤其是對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制。由于風(fēng)的不確定性，容易造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)燒毀，或者直接損壞控制器，造成控制失控，發(fā)電系統(tǒng)就會(huì)崩潰。
[0003]—般的控制器對(duì)風(fēng)機(jī)的控制僅僅是依賴在控制器正常的工作狀態(tài)下才能保護(hù)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)，一旦控制器損壞了，則，風(fēng)機(jī)也會(huì)連帶損壞。尤其是:用戶在使用習(xí)慣上的不當(dāng)造成的。比如:一般控制器都需要要求先接蓄電池供電，然后才能接風(fēng)機(jī)輸入，這樣，風(fēng)機(jī)輸入的能量可以直接釋放到電池中去。如果先接風(fēng)力發(fā)電機(jī)，再接蓄電池，則極容易造成，由于輸入電壓過高，直接過壓破壞控制器，控制器損壞后，極可能再造成風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)負(fù)載短路。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)突然加入過重負(fù)載，相當(dāng)于風(fēng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候，直接剎車的后果，造成風(fēng)機(jī)葉片由于突然受到反作用的阻力，會(huì)折斷葉片，或引起的劇烈抖動(dòng)，折損風(fēng)力發(fā)電機(jī)的支架問題。為了處理這類特殊或極限狀態(tài)的異常發(fā)生，需要提出新的保護(hù)方式。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在供電可靠性低、設(shè)備易損壞和使用安全性差等缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，以實(shí)現(xiàn)供電可靠性高、設(shè)備不易損壞和使用安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，依次與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的第一整流橋和蓄電池，以及依次與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的第二整流橋和獨(dú)立冗余卸荷處理部件；所述第一整流橋的輸入端和第二整流橋的輸入端連接。
[0007]進(jìn)一步地，在所述第一整流橋與蓄電池之間，并聯(lián)有多個(gè)濾波電容。
[0008]進(jìn)一步地，所述獨(dú)立冗余卸荷處理部件，包括第一至五反相器U1A、U1B、U1C和U1D，分壓網(wǎng)絡(luò)模塊，第三二極管D3、第四三極管D4、第五二極管D5，第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10和第i^一電阻R11，第一電容C1、第二電容C2，第一開關(guān)管Q1、第三開關(guān)管Q3，M0S管驅(qū)動(dòng)電路，卸荷M0S管QX和外接卸荷電阻RX;其中:
所述第三二極管D3的陽極與第二整流橋的輸出端連接，第三二極管D3的陽極經(jīng)外接卸荷電阻RX后與卸荷M0S管QX的源極連接，第三二極管D3的陽極還經(jīng)分壓網(wǎng)絡(luò)模塊后與第一反相器U1A的輸入端連接；第三二極管D3的陰極經(jīng)第九電阻R9后與M0S管驅(qū)動(dòng)電路連接，第三二極管D3的陰極經(jīng)第三電阻R3后與第四二極管D4的陰極連接，第三二極管D3的陰極還經(jīng)第一電容C1后接地，第四二極管D4的陽極接地，第一電容C1的接地端為負(fù)極，第三電阻R3與第四二極管D4的公共端依次經(jīng)第六電阻R6和第二電容C2后接地；
所述第一反相器U1A的輸出端與第二反相器U1B的輸入端連接，第二反相器U1B的輸出端依次經(jīng)第四電阻R4和第五電阻R5后接地，第四電阻R4和第五電阻R5的公共端與第一開關(guān)管Q1的基極連接，第一開關(guān)管Q1的發(fā)射極接地，第一開關(guān)管Q1的集電極與第三反相器U1C的輸入端連接，第一開關(guān)管Q1的集電極還與第六電阻R6和第二電容C2的公共端連接；
所述第三反相器U1C的輸出端與第四反相器U1D的輸入端連接，第四反相器U1D的輸出端經(jīng)第八電阻R8后與第三開關(guān)管Q3的基極連接，第三開關(guān)管Q3的集電極與MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接，第三開關(guān)管Q3的集電極接地，第十電阻R10連接在第三開關(guān)管Q3的基極與第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極之間，第十電阻R10還并聯(lián)有一電容；第^^一電阻R11連接在第九電阻R9和MOS管驅(qū)動(dòng)電路的公共端與第三開關(guān)管Q3的集電極之間，第十一電阻Rl 1遠(yuǎn)離第九電阻R9的一端與第五二極管D5的陰極連接，第五二極管D5的陽極接地；
所述MOS管驅(qū)動(dòng)電路與卸荷MOS管QX的柵極連接，卸荷MOS管QX的漏極接地。
[0009]進(jìn)一步地，所述分壓網(wǎng)絡(luò)模塊，包括第二二極管即穩(wěn)壓二極管D2、第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2 ;所述穩(wěn)壓二極管D2的陰極與第三三極管D3的陽極連接，穩(wěn)壓二極管D2的陽極依次經(jīng)第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2后接地，第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2的公共端連接至第一反相器U1A的輸入端；
和/或，
所述M0S管驅(qū)動(dòng)電路，包括第二開關(guān)管Q2和第四開關(guān)管Q4 ;所述第二開關(guān)管Q2的基極和第四開關(guān)管Q4的基極分別與第三開關(guān)管Q3的集電極、第五二極管D5的陰極和第十一電阻R11遠(yuǎn)離第九電阻R9的一端連接，第二開關(guān)管Q2的集電極分別與第九電阻R9遠(yuǎn)離第一電容C1的一端和第^ 電阻R11遠(yuǎn)離第五二極管D5的一端連接，第二開關(guān)管Q2的發(fā)射極分別與第四開關(guān)管Q4的發(fā)射極和卸荷M0S管QX的柵極連接，第四開關(guān)管Q4的集電極接地；
風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入整流后輸入到40V和GND之間的線路，當(dāng)整流后的輸入電壓超過40V后，由穩(wěn)壓二極管D2、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2組成分壓網(wǎng)絡(luò)模塊，讓第一反相器U1A的輸入端即1腳輸入高電平，從而第二反相器由U1B的輸出端即4腳輸出高電平，第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通，對(duì)第二電容C2放電，然后第三反相器U1C的輸入端即5腳輸入低電平，第三開關(guān)管Q3的基極即輸入端關(guān)閉，由第二開關(guān)管Q2和第四開關(guān)管Q4組成的M0S管驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)電壓，讓卸荷M0S管QX導(dǎo)通，接通外接卸荷電阻RX讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷；
卸荷開始后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)電壓下降，下降到預(yù)設(shè)下降閾值，第一反相器U1A的輸入端即1腳輸入電平變成低電平，第一開關(guān)管Q1關(guān)閉，第六電阻R6開始對(duì)第二電容C2充電，充電時(shí)間約為2ms后，第三反相器U1C的輸入端即5腳輸入高電平，第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)的卸荷M0S管QX變?yōu)榻刂?，外接卸荷電阻RX斷開，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入電壓開始上升，然后再次卸荷，循環(huán)此過程；
上述卸荷過程的工作頻率由第六電阻R6和第二電容C2決定，只要風(fēng)機(jī)輸入電壓超過40V則會(huì)產(chǎn)生PWM卸荷脈沖卸荷。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4，均為三極管。
[0011]本發(fā)明各實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，由于包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，依次與風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的第一整流橋和蓄電池，以及依次與風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的第二整流橋和獨(dú)立冗余卸荷處理部件；第一整流橋的輸入端和第二整流橋的輸入端連接；可以應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全冗余控制過程中；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中供電可靠性低、設(shè)備易損壞和安全性差的缺陷，以實(shí)現(xiàn)供電可靠性高、設(shè)備不易損壞和使用安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0012]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0013]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置的工作原理示意圖；
圖2為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置中風(fēng)機(jī)極限保護(hù)組件的工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖1和圖2所示，提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置。
[0017]本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，依次與風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的第一整流橋和蓄電池，以及依次與風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的第二整流橋和獨(dú)立冗余卸荷處理部件；第一整流橋的輸入端和第二整流橋的輸入端連接。在第一整流橋與蓄電池之間，并聯(lián)有多個(gè)濾波電容。
[0018]具體地，上述獨(dú)立冗余卸荷處理部件，包括第一至五反相器U1A、U1B、U1C和U1D，分壓網(wǎng)絡(luò)模塊，第三二極管D3、第四三極管D4、第五二極管D5，第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10和第十一電阻R11,第一電容C1、第二電容C2，第一開關(guān)管Q1、第三開關(guān)管Q3，M0S管驅(qū)動(dòng)電路，卸荷M0S管QX和外接卸荷電阻RX ;其中:
第三二極管D3的陽極與第二整流橋的輸出端連接，第三二極管D3的陽極經(jīng)外接卸荷電阻RX后與卸荷M0S管QX的源極連接，第三二極管D3的陽極還經(jīng)分壓網(wǎng)絡(luò)模塊后與第一反相器U1A的輸入端連接；第三二極管D3的陰極經(jīng)第九電阻R9后與M0S管驅(qū)動(dòng)電路連接，第三二極管D3的陰極經(jīng)第三電阻R3后與第四二極管D4的陰極連接，第三二極管D3的陰極還經(jīng)第一電容C1后接地，第四二極管D4的陽極接地，第一電容C1的接地端為負(fù)極，第三電阻R3與第四二極管D4的公共端依次經(jīng)第六電阻R6和第二電容C2后接地；
第一反相器U1A的輸出端與第二反相器U1B的輸入端連接,第二反相器U1B的輸出端依次經(jīng)第四電阻R4和第五電阻R5后接地，第四電阻R4和第五電阻R5的公共端與第一開關(guān)管Q1的基極連接，第一開關(guān)管Q1的發(fā)射極接地，第一開關(guān)管Q1的集電極與第三反相器U1C的輸入端連接，第一開關(guān)管Q1的集電極還與第六電阻R6和第二電容C2的公共端連接；第三反相器U1C的輸出端與第四反相器U1D的輸入端連接，第四反相器U1D的輸出端經(jīng)第八電阻R8后與第三開關(guān)管Q3的基極連接，第三開關(guān)管Q3的集電極與MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接，第三開關(guān)管Q3的集電極接地，第十電阻R10連接在第三開關(guān)管Q3的基極與第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極之間，第十電阻R10還并聯(lián)有一電容；第十一電阻R11連接在第九電阻R9和MOS管驅(qū)動(dòng)電路的公共端與第三開關(guān)管Q3的集電極之間，第十一電阻R11遠(yuǎn)離第九電阻R9的一端與第五二極管D5的陰極連接，第五二極管D5的陽極接地；MOS管驅(qū)動(dòng)電路與卸荷MOS管QX的柵極連接，卸荷MOS管QX的漏極接地。
[0019]該分壓網(wǎng)絡(luò)模塊，包括第二二極管即穩(wěn)壓二極管D2、第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2 ;穩(wěn)壓二極管D2的陰極與第三三極管D3的陽極連接，穩(wěn)壓二極管D2的陽極依次經(jīng)第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2后接地，第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2的公共端連接至第一反相器U1A的輸入端；
和/或，
該M0S管驅(qū)動(dòng)電路，包括第二開關(guān)管Q2和第四開關(guān)管Q4 ;第二開關(guān)管Q2的基極和第四開關(guān)管Q4的基極分別與第三開關(guān)管Q3的集電極、第五二極管D5的陰極和第十一電阻R11遠(yuǎn)離第九電阻R9的一端連接，第二開關(guān)管Q2的集電極分別與第九電阻R9遠(yuǎn)離第一電容C1的一端和第十一電阻R11遠(yuǎn)離第五二極管D5的一端連接，第二開關(guān)管Q2的發(fā)射極分別與第四開關(guān)管Q4的發(fā)射極和卸荷M0S管QX的柵極連接，第四開關(guān)管Q4的集電極接地；
風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入整流后輸入到40V和GND之間的線路，當(dāng)整流后的輸入電壓超過40V后，由穩(wěn)壓二極管D2、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2組成分壓網(wǎng)絡(luò)模塊，讓第一反相器U1A的輸入端即1腳輸入高電平，從而第二反相器由U1B的輸出端即4腳輸出高電平，第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通，對(duì)第二電容C2放電，然后第三反相器U1C的輸入端即5腳輸入低電平，第三開關(guān)管Q3的基極即輸入端關(guān)閉，由第二開關(guān)管Q2和第四開關(guān)管Q4組成的M0S管驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)電壓，讓卸荷M0S管QX導(dǎo)通，接通外接卸荷電阻RX讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷；
卸荷開始后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)電壓下降，下降到預(yù)設(shè)下降閾值，第一反相器U1A的輸入端即1腳輸入電平變成低電平，第一開關(guān)管Q1關(guān)閉，第六電阻R6開始對(duì)第二電容C2充電，充電時(shí)間約為2ms后，第三反相器U1C的輸入端即5腳輸入高電平，第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)的卸荷M0S管QX變?yōu)榻刂梗饨有逗呻娮鑂X斷開，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入電壓開始上升，然后再次卸荷，循環(huán)此過程；
上述卸荷過程的工作頻率由第六電阻R6和第二電容C2決定，只要風(fēng)機(jī)輸入電壓超過40V則會(huì)產(chǎn)生PWM卸荷脈沖卸荷。第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4,均為三極管。
[0020]上述實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，針對(duì)以上存在的缺點(diǎn)，采用技術(shù)手段，創(chuàng)新性地制造出真正適合風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全冗余控制的方法，成功應(yīng)用到我司風(fēng)光互補(bǔ)控制器中，得到用戶肯定。結(jié)構(gòu)圖如圖1。
[0021]上述實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置中涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)的電信號(hào)控制，工作過程描述如下: 風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件主要有:整流橋，獨(dú)立冗余卸荷處理部件，卸荷電阻組成。其中，獨(dú)立冗余卸荷處理部件的原理圖如圖2。
[0022]獨(dú)立冗余卸荷處理部件電器上獨(dú)立于風(fēng)光互補(bǔ)控制器的控制，內(nèi)置到控制器外殼內(nèi)部，用于保護(hù)控制器和風(fēng)機(jī)，屬于冗余保護(hù)組件。其中，RX為外接的卸荷電阻，QX為卸荷M0S 管。
[0023]風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入整流后輸入到40V和GND之間的線路，當(dāng)整流后的輸入電壓超過40V后，由穩(wěn)壓二極管D2，R1，R2組成分壓網(wǎng)絡(luò)，讓U1A1腳輸入高電平，從而由U1B4腳輸出高電平Q1導(dǎo)通，對(duì)C2放電，然后U1C5腳輸入低電平，Q3三極管的輸入關(guān)閉，由Q2、Q4組成的M0S管驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)電壓，讓M0S管導(dǎo)通，接通了卸荷電阻讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷。卸荷開始后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)電壓下降，下降到約到29V，U1A的1腳輸入變成低電平，Q1關(guān)閉，R6開始對(duì)C2充電，充電時(shí)間約為2ms后，U1C的5腳輸入高電平，Q3導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)的M0S管變?yōu)榻刂梗逗呻娮钄嚅_，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入電壓開始上升，然后再次卸荷。循環(huán)此過程。這個(gè)過程工作頻率由R6、C2決定，約為2kHz，只要風(fēng)機(jī)輸入電壓超過40V則會(huì)產(chǎn)生PWM卸荷脈沖卸荷。此部分電路不受處理器控制，獨(dú)立的。如果我們不接蓄電池，先接風(fēng)力發(fā)電機(jī)，則接入的瞬間就會(huì)立即卸荷操作，釋放部分能量，一方面風(fēng)機(jī)接入控制器時(shí)候只提供比較輕的負(fù)載，所以切入瞬間，不會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)造成大的抖動(dòng)，避免風(fēng)機(jī)撕裂損壞；另一單方面沖擊性的能量由卸荷電阻釋放了，不會(huì)對(duì)控制器造成電壓沖擊，不會(huì)由于高壓輸入損壞控制器，還有即使控制器長期使用過程中，電池虛脫后，造成風(fēng)機(jī)接近空載運(yùn)行，也能使風(fēng)機(jī)加入了負(fù)載，避免了一直空載造成的高速旋轉(zhuǎn)從而損壞風(fēng)機(jī)。
[0024]上述實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，采用獨(dú)立于風(fēng)光互補(bǔ)控制器的的冗余卸荷部件用于風(fēng)機(jī)卸荷和空載保護(hù)，冗余卸荷部件保護(hù)實(shí)現(xiàn)的方法及其應(yīng)用延伸。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，至少可以達(dá)到以下有益效果:
⑴保證風(fēng)機(jī)不會(huì)長期空載高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，規(guī)避了風(fēng)機(jī)控制器損壞后的連帶風(fēng)險(xiǎn)。
[0025]⑵避免了風(fēng)光互補(bǔ)控制器接線順序錯(cuò)誤造成的控制器損壞，可以實(shí)現(xiàn)無序接線方式，更適合客戶使用。
[0026]上述實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置使用的主要器件型號(hào)包括:74HC14 (施密特反相器)，120N15 (MOS管)，2N551 (N型三極管)，2N5401 (P型三極管)，RX(卸荷功率電阻)。
[0027]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，其特征在于，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，依次與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的第一整流橋和蓄電池，以及依次與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的第二整流橋和獨(dú)立冗余卸荷處理部件；所述第一整流橋的輸入端和第二整流橋的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，其特征在于，在所述第一整流橋與蓄電池之間，并聯(lián)有多個(gè)濾波電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，其特征在于，所述獨(dú)立冗余卸荷處理部件，包括第一至五反相器U1A、U1B、UlC和U1D，分壓網(wǎng)絡(luò)模塊，第三二極管D3、第四三極管D4、第五二極管D5，第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻RlO和第i^一電阻R11，第一電容Cl、第二電容C2，第一開關(guān)管Ql、第三開關(guān)管Q3，MOS管驅(qū)動(dòng)電路，卸荷MOS管QX和外接卸荷電阻RX ;其中: 所述第三二極管D3的陽極與第二整流橋的輸出端連接，第三二極管D3的陽極經(jīng)外接卸荷電阻RX后與卸荷MOS管QX的源極連接，第三二極管D3的陽極還經(jīng)分壓網(wǎng)絡(luò)模塊后與第一反相器UlA的輸入端連接；第三二極管D3的陰極經(jīng)第九電阻R9后與MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接，第三二極管D3的陰極經(jīng)第三電阻R3后與第四二極管D4的陰極連接，第三二極管D3的陰極還經(jīng)第一電容Cl后接地，第四二極管D4的陽極接地，第一電容Cl的接地端為負(fù)極，第三電阻R3與第四二極管D4的公共端依次經(jīng)第六電阻R6和第二電容C2后接地； 所述第一反相器UlA的輸出端與第二反相器UlB的輸入端連接，第二反相器UlB的輸出端依次經(jīng)第四電阻R4和第五電阻R5后接地，第四電阻R4和第五電阻R5的公共端與第一開關(guān)管Ql的基極連接，第一開關(guān)管Ql的發(fā)射極接地，第一開關(guān)管Ql的集電極與第三反相器UlC的輸入端連接,第一開關(guān)管Ql的集電極還與第六電阻R6和第二電容C2的公共端連接； 所述第三反相器UlC的輸出端與第四反相器UlD的輸入端連接，第四反相器UlD的輸出端經(jīng)第八電阻R8后與第三開關(guān)管Q3的基極連接，第三開關(guān)管Q3的集電極與MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接，第三開關(guān)管Q3的集電極接地，第十電阻RlO連接在第三開關(guān)管Q3的基極與第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極之間，第十電阻RlO還并聯(lián)有一電容；第十一電阻Rll連接在第九電阻R9和MOS管驅(qū)動(dòng)電路的公共端與第三開關(guān)管Q3的集電極之間，第十一電阻Rll遠(yuǎn)離第九電阻R9的一端與第五二極管D5的陰極連接，第五二極管D5的陽極接地； 所述MOS管驅(qū)動(dòng)電路與卸荷MOS管QX的柵極連接，卸荷MOS管QX的漏極接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，其特征在于，所述分壓網(wǎng)絡(luò)模塊，包括第二二極管即穩(wěn)壓二極管D2、第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2 ;所述穩(wěn)壓二極管D2的陰極與第三三極管D3的陽極連接，穩(wěn)壓二極管D2的陽極依次經(jīng)第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2后接地，第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2的公共端連接至第一反相器UlA的輸入端； 和/或， 所述MOS管驅(qū)動(dòng)電路，包括第二開關(guān)管Q2和第四開關(guān)管Q4 ;所述第二開關(guān)管Q2的基極和第四開關(guān)管Q4的基極分別與第三開關(guān)管Q3的集電極、第五二極管D5的陰極和第十一電阻Rll遠(yuǎn)離第九電阻R9的一端連接，第二開關(guān)管Q2的集電極分別與第九電阻R9遠(yuǎn)離第一電容Cl的一端和第^ 電阻Rll遠(yuǎn)離第五二極管D5的一端連接,第二開關(guān)管Q2的發(fā)射極分別與第四開關(guān)管Q4的發(fā)射極和卸荷MOS管QX的柵極連接，第四開關(guān)管Q4的集電極接地； 風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入整流后輸入到40V和GND之間的線路，當(dāng)整流后的輸入電壓超過40V后，由穩(wěn)壓二極管D2、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2組成分壓網(wǎng)絡(luò)模塊，讓第一反相器UlA的輸入端即I腳輸入高電平，從而第二反相器由UlB的輸出端即4腳輸出高電平，第一開關(guān)管Ql導(dǎo)通，對(duì)第二電容C2放電,然后第三反相器UlC的輸入端即5腳輸入低電平，第三開關(guān)管Q3的基極即輸入端關(guān)閉，由第二開關(guān)管Q2和第四開關(guān)管Q4組成的MOS管驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)電壓，讓卸荷MOS管QX導(dǎo)通，接通外接卸荷電阻RX讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷； 卸荷開始后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)電壓下降，下降到預(yù)設(shè)下降閾值，第一反相器UlA的輸入端即I腳輸入電平變成低電平，第一開關(guān)管Ql關(guān)閉，第六電阻R6開始對(duì)第二電容C2充電,充電時(shí)間約為2ms后，第三反相器UlC的輸入端即5腳輸入高電平，第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)的卸荷MOS管QX變?yōu)榻刂?，外接卸荷電阻RX斷開，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入電壓開始上升，然后再次卸荷，循環(huán)此過程； 上述卸荷過程的工作頻率由第六電阻R6和第二電容C2決定，只要風(fēng)機(jī)輸入電壓超過40V則會(huì)產(chǎn)生PWM卸荷脈沖卸荷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)極限保護(hù)組件的控制裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4，均為三極管。
【文檔編號(hào)】H02P9/00GK104320029SQ201410613724
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】陳樂春, 謝冶峰 申請(qǐng)人:無錫曼克斯電子科技有限公司