[实用新型]一种微型水力发电综合控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微型水力发电综合控制器，具体是一种利用小功率水力发电机推动大功率的用电设备的控制器。

背景技术

水力发电是指以水具有的重力势能转变成动能的水冲水轮机，水轮机即开始转动，若我们将发电机连接到水轮机，则发电机即可开始发电。如果我们将水位提高来冲水轮机，可发现水轮机转速增加。因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大，可转换之电能愈高。能量转化过程是：上游水的重力势能转化为水流的动能，水流通过水轮机时将动能传递给汽轮机，水轮机带动发电机转动将动能转化为电能。因此是机械能转化为电能的过程。

由于水电站自然条件的不同，水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构，而大、中型代速发电机多采用立式结构。由于水电站多数处在远离城市的地方，通常需要经过较长输电线路向负载供电，因此，电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求：电机参数需要仔细选择；对转子的转动惯量要求较大。水轮机的输出轴与固定在水面或岸边上的发电机相接，构成分装式结构。这些机组中的调速数频稳压问题，长期来都未能得到重视与解决，大多数机组中没有调速装置，普遍存在用电负载变化时，机组输出电压在相当大的范围内激烈波动，要靠人工监视机组电压并相应手动开闭伐门，这样不仅电站值班人员工作紧张，劳动强度大，而且也难以保证变载情况下电压的稳定。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种更加充分利用水力资源、避免自然资源的浪费、利用小功率水力发电机推动大功率用电设备的微型水力发电综合控制器。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种微型水力发电综合控制器，包括水力发电机、负荷调压模块、适配器模块、主控制器模块、充放电控制模块、逆变器模块和蓄电池；所述水力发电机的输出端分别与负荷调压模块、适配器模块连接，所述负荷调压模块通过主控制器模块与逆变器模块连接，所述逆变器模块给外部负载供电；所述适配器模块通过充放电控制模块与蓄电池连接，所述充放电控制模块还与主控制器模块连接。

所述主控制器模块为MCU微电脑主控器。

所述负荷调压模块中的双向可控硅与电阻R串联后串接于水力发电机的两输出端之间，所述双向可控硅的控制极通过可控硅驱动单元与主控制器模块连接，所述水力发电机的两输出端之间还串联有电压传感器A，所述电压传感器A的信号输出端与主控制器模块连接。

所述充放电控制模块中的PWM驱动单元A的一端与主控制器模块连接，另一端分别与功率场效应管Q3、Q4的栅极连接；所述充放电控制模块中的电压传感器B的信号输出端与主控制器模块连接。

所述逆变器模块中的PWM驱动单元B的一端与主控制器模块连接，另一端分别与功率场效应管Q1、Q2的栅极连接，所述功率场效应管Q1、Q2源级相连，且所述功率场效应管Q1、Q2两个漏极通过变压器T1与外部负载连接。

所述变压器T1的输出端通过双电源切换器K与外部负载连接。

本实用新型的有益效果在于：更加充分利用水力资源，避免自然资源的浪费，利用小功率水力发电机推动大功率用电设备；使用水力资源作为能源体，有很强的适应性，能在明槽、闸坝、竖井以及管道等多种条件下应用，利用山区，小溪、塘坝以及灌渠等，低水头、小流量零星的微小水能资源发电。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1和图2所示的一种微型水力发电综合控制器，包括水力发电机、负荷调压模块、适配器模块、主控制器模块、充放电控制模块、逆变器模块和蓄电池；所述水力发电机的输出端分别与负荷调压模块、适配器模块连接，所述负荷调压模块通过主控制器模块与逆变器模块连接，所述逆变器模块给外部负载供电；所述适配器模块通过充放电控制模块与蓄电池连接，所述充放电控制模块还与主控制器模块连接。

所述主控制器模块为MCU微电脑主控器。