[发明专利]防水型风力发电微风充电控制器

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电以及蓄电技术领域。

背景技术

随着绿色能源的开发，人们已研究出风力发电技术，设计出充分利用风能的充电控制器。其原理是：将风力发电机形成的电能存储于直流蓄电池内，通过控制器对负载供电。

现有技术存在以下缺陷：

1、由于风力发电系统中没有升压功能，当风速较低时，风力风电机的电能无法储存进蓄电池内。

2、传统的风力充电控制器内置保险丝，当出现误将蓄电池的正负极性接反时，保险丝将烧断，处理方法是：必须打开控制器更换保险丝，控制器方能正常使用，这给实际操作带来了很多不便。

3、传统的风力充电控制器一般都不防水，这些控制器安装在室外，因此容易受到雨水、潮气等的腐蚀，尤其是沿海地区，更加严重，好多控制器使用不到一年就损坏了，严重影响了路灯工程的使用，增加了工程商的维护成本。

发明内容

本发明目的在于提出一种能克服现有产品缺陷的防水型风力发电微风充电控制器。

本发明包括主控电路、三相整流电路、风机风速检测电路、风机刹车控制电路、风机电压取样电路、升压电路、蓄电池防反接功率控制电路、蓄电池电压取样电路和蓄电池充电电流检测电路；所述三相整流电路设有与风力发电机连接的三相输入端，蓄电池防反接功率控制电路设有与蓄电池连接的输出端；三相整流电路的输出端分别与升压电路、蓄电池防反接功率控制电路和风机电压取样电路连接，升压电路的输出端还与蓄电池防反接功率控制电路连接；风机风速检测电路的输出端、风机电压取样电路的输出端、蓄电池电压取样电路的输出端和蓄电池充电电流检测电路的输出端分别连接在主控电路上；风机刹车控制电路的信号控制端和升压电路的信号控制端分别连接在主控电路的输出端。

本发明的工作原理是：

风力发电机发出的三相交流电经过三相整流电路整流后变为脉动的直流电，经过风机电压取样电路后，主控电路检测该直流电压的高低，如果低于蓄电池的电压，主控电路则启动升压控制电路，将该直流电压升压后再对蓄电池进行充电；如整流后的直流电压高于蓄电池的电压，主控电路则将升压功能关闭，直接将三相整流电路模块整流后的电压对蓄电池进行充电。

主控电路检测蓄电池的充电电流和蓄电池电压及风力发电机的风机转速，当超过系统设定的充电电流、刹车电压及极限风速之一时，主控电路启动刹车电路，将风力发电机进行刹车，从而保护蓄电池不被过充，也防止风力发电机发生飞车的危险。

蓄电池如果直接接入充电电路，当客户由于错误操作将蓄电池的正负极性接反时，将会烧毁电路中的元器件或保险丝，本发明采用了防反接功率控制电路，即使客户不小心将蓄电池的极性接反，也不会发生任何故障，只需重新接正确，电路就可以正常工作，非常方便。

由于本发明直接将整流芯片、功率场效应管等功率器件有效地组合成一个集整流、刹车、蓄电池防反接的多功能模块，直接将其焊接在铝基板上，并将铝基板用导热胶固定在全铝质的外壳上，因此可将各控制电路集合在一个器壳内，以便采用环氧树脂浇灌，可使防水等级达到IP67，解决了客户的后顾之忧。

本发明的特点说明：

1、本发明设置了升压控制电路，传统的控制器没有升压功能，当风速较低时，风力发电机的电能无法储存，使得风机的利用率较低，客户在进行系统配置时必须要配置大功率的风机和高容量的蓄电池才能达到预期的系统容量。本控制器设计了低压充电功能，即使在微风时也能充电，提高了风能的利用率，从而可使风力充电系统在不改变系统配置的情况下也能达到较高的系统容量。

2、本发明设置了蓄电池防反接功率控制电路，即使客户将蓄电池正负极接反，也不会对系统造成任何损坏，客户只需将正负极重新接好，即可正常工作。

3、本发明采用了全防水结构，同时，设计时也可对实际运行中可能出现的故障及客户可能出现的误操作设计了切实可行的保护措施，使本产品做到了基本无需维修。

附图说明

图1为本发明的工作原理框图。

具体实施方式

图1中虚线框内为本控制器。

如图1所示，三相整流电路6设有与风力发电机1连接的三相输入端13，蓄电池防反接功率控制电路5设有与蓄电池2连接的输出端14。

三相整流电路6的输出端分别与升压电路3、蓄电池防反接功率控制电路5和风机电压取样电路9连接，升压电路3的输出端还与蓄电池防反接功率控制电路5连接。

风机风速检测电路7的输出端、风机电压取样电路9的输出端、蓄电池电压取样电路10的输出端和蓄电池充电电流检测电路11的输出端分别连接在主控电路12的输入端。

风机刹车控制电路8的信号控制端和升压电路3的信号控制端分别连接在主控电路12的输出端。