[发明专利]宽电压输入范围的小型风力发电控制器

权利要求书

1.一种宽电压输入范围的小型风力发电控制器，其特征在于，它由风力发电机(101)、三相整流桥(102)、限流电感(103)、倍压开关(104)、上电容(105)、下电容(106)、上均压电阻(107)、下均压电阻(108)、上电压传感器(109)、下电压传感器(110)、上斩波开关(111)、下斩波开关(112)、上续流开关(113)、下续流开关(114)、储能电感(115)、输出电压传感器(116)、输出电容(117)、负载(118)、控制板(119)、倍压驱动(120)、上管驱动(121)、下管驱动(122)组成；风力发电机(101)的三相输出与三相整流桥(102)的输入相连接，上电容(105)与下电容(106)串联后与三相整流桥(102)的直流侧并联，三相整流桥(102)的其中～相输入端经过限流电感(103)和倍压开关(104)与上电容(105)和下电容(106)的中点相连，上均压电阻(107)和下均压电阻(108)分别与上电容(105)和下电容(106)并联，同时分别与上电压传感器(109)和下电压传感器(110)并联；上电容(105)与下电容(106)作为带中点的串联电压源与上斩波开关(111)、下斩波开关(112)、上续流开关(113)、下续流开关(114)、储能电感(115)一起组成交错并联的降压斩波器输出给输出电容(117)和负载(118)，负载(118)含有蓄电池，输出电压传感器(116)与输出电容(117)并联；控制板(119)用于检测上电容(105)、下电容(106)和输出电容(117)的电压，并且通过倍压驱动(120)、上管驱动(121)、下管驱动(122)来控制倍压开关(104)、上斩波开关(111)、下斩波开关(112)、上续流开关(113)、下续流开关(114)的导通与关断。

2.如权利要求1所述的宽电压输入范围的小别风力发电控制器，其特征在于，倍压开关(104)为双向可控硅(TRIAC)，上斩波开关(111)、下斩波开关(112)、上续流开关(113)、下续流开关(114)均为功率场效应管(MOSFET)，控制板(119)以数字信号处理器(DSP)为控制核心。

3.如权利要求1所述的宽电压输入范围的小型风力发电控制器，其特征在于，倍压驱动(120)由隔离驱动芯片(201)、输入限流电阻(202)、驱动电阻(203)、充电电阻(204)、充电电容(205)组成；隔离驱动芯片(201)的输入端与控制板(119)的倍压控制输出端相连，辅助电源通过输入限流电阻(202)给隔离驱动芯片(201)供电，隔离驱动芯片(201)的输出一端接驱动电阻(203)，一端接倍压开关(104)的门极，充电电阻(204)与充电电容(205)串联与倍压开关(104)并联，充电电阻(204)与充电电容(205)的中点与驱动电阻(203)相连。

4.如权利要求1所述的宽电压输入范围的小型风力发电控制器，其特征在于，上管驱动(121)和下管驱动(122)结构相同，分别由斩波光耦(301)、斩波限流电阻(302)、斩波驱动电阻(303)、续流光耦(304)、续流限流电阻(305)、续流驱动电阻(306)组成；辅助电源通过斩波限流电阻(302)给斩波光耦(301)供电，斩波光耦(301)的输入端接控制板(119)的一路PWM通道，斩波光耦(301)的输出端通过斩波驱动电阻(303)与上斩波开关(111)或下斩波开关(112)的门极相连；辅助电源通过续流限流电阻(305)给续流光耦(304)供电，续流光耦(304)的输入端接控制板(119)的另外一路PWM通道，续流光耦(304)的输出端通过续流驱动电阻(306)与上续流开关(113)或下续流开关(114)的门极相连。

5.如权利要求1所述的宽电压输入范围的小型风力发电控制器，其特征在于，斩波驱动PWM信号与续流驱动PWM信号互补导通，中间插入死区时间；上斩波驱动PWM信号与下斩波驱动PWM信号相位差180度电角度，交错并联。