[发明专利]一种具有蓄电池保护功能的风光互补系统

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池设备的安全、充电控制、负载自动变光控制领域，具体说就是一种风光互补控制器电池流量监测、充电控制、负载自动变光各功能模块组合,适应于各种风光互补控制器.利用风能和太阳进行电能、储能转化。风光互补控制器广范应用路灯照明、城市路灯、公路路灯、海上养殖照明、家庭照明等。 

背景技术

在国内风光互补系统在实际运用中存在若干问题，南北气候差别大，风光互补运用环境局部受限，如：在城市道路风光互补受高建筑物、桥梁、树木遮挡，发电效率差。而且风光互补控制器对蓄电池保护都采用电压控制。蓄电池充、放电过程是化学变化过程。这样就存在蓄电池在白天停一段时间后会出现蓄电池电压虚高，导致控制器开启工作，使蓄电池过放损坏蓄电池，影响蓄电池寿命。也有的设计为了避免蓄电池过放而第二次开启电压设比较高，但这样又会带来充电时间过长，导致有一段时间负载不工作。目前风机卸载方面存在对整流桥瞬间承载大电流，影响整流桥使用寿命。本系统在交流一侧进行卸载，但不刹死风机通过流量监测维持一定的转速，这样能量最大化被储能。目前LED灯负载设定是固定模式，不能因蓄电池量多少而更变。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有蓄电池保护功能的风光互补系统，能实现风光互补充电，且能保证蓄电池设备的安全。

本发明采用以下方案实现：一种具有蓄电池保护功能的风光互补系统，包括风力发电机、太阳能电池板和蓄电池，其特征在于，还包括：

一充电控制电路，该充电控制电路控制所述风力发电机和太阳能电池板为所述蓄电池充电；

一第一电压、电流取样电路，该第一电压、电流取样电路采集所述太阳能电池板输出的电流、电压信号以及所述风力发电机经整流后的输出电流、电压信号；

一负载驱动电路，所述的蓄电池为该负载驱动电路供电；

一第二电压、电流取样电路，该第二电压、电流取样电路采集蓄电池输出端的电流、电压信号；以及

一单片机；该单片机控制所述的负载驱动电路工作，该单片机还接收所述第一电压、电流取样电路和第二电压、电流取样电路采集的信号进行分析处理，从而控制所述充电控制电路、蓄电池放电率的管理、所述风力发电机的卸载模块以及负载驱动电路工作。

在本发明一实施例中，所述单片机根据一预设时间记录采集的信号大小，该单片机根据第一电压、电流采样电路采集的信号的大小判断该系统周围的环境变化；该单片机根据第二电压、电流采样电路采集的信号大小，判断所述蓄电池被记录时刻的电压值，根据电压值计算该蓄电池白天充电值，然后结合充电值，控制负载驱动电路工作，以有效的控制蓄电池放电的深度。

在本发明一实施例中，所述环境变化包括晴天、阴雨天、白天和晚上。

在本发明一实施例中，所述的单片机是经一隔离电路控制所述卸载模块。

在本发明一实施例中，所述的充电控制电路包括浮充和正常充电两种控制状态，当单片机判断蓄电池处于充满状态，该充电控制电路则控制所述风力发电机以及太阳能电池板对蓄电池进行浮充；当单片机判断蓄电池为不满状态，该充电控制电路则控制所述风力发电机以及太阳能电池板对蓄电池进行充电。

在本发明一实施例中，所述的负载驱动电路为一LED灯组供电量。

本发明通过单片机控制，监测风力发电机、光伏板发电量和负载用电量进行相比较。跟据比值分析结果单片机自动判断，选择设定的功率供电。因为是电量的控制，把三个参数都考虑在内（电压、电流、时间）；而且是时时动态记录。避免蓄电池仅监测电压参数控制造成深度放电损坏蓄电池。此功能不受输入功率（充电设备）与输出功率（负载设备）限制。同时通过充电流量监测对风机卸载采用“软刹车”控制，避免在高速运转带来惯性、机械振动造成叶片损伤又很好的将能量利用。本发明有效延长蓄电池使用寿命、风机卸载“软刹车”、负载自动变光照明更持久。

附图说明

图1是本发明电路结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本实施例提供一种具有蓄电池保护功能的风光互补系统，包括风力发电机、太阳能电池板和蓄电池，其特征在于，还包括：

一充电控制电路，该充电控制电路控制所述风力发电机和太阳能电池板为所述蓄电池充电；

一第一电压、电流取样电路，该第一电压、电流取样电路采集所述太阳能电池板输出的电流、电压信号以及所述风力发电机经整流后的输出电流、电压信号；

一负载驱动电路，所述的蓄电池为该负载驱动电路供电；