[发明专利]一种海洋能发电的自启动与自供电能量收集电路

说明书

本发明涉及一种海洋能发电的自启动与自供电能量收集电路，所述自供电电路是在传统BUCK结构电路的功率开关管的漏源极之间并联一个二极管与一个储能电容串联的结构，并将此电容上的电能供给自启动电路；所述自启动电路用于驱动所述功率开关管；自供电能量收集电路，包括整流电路、自供电电路和能量管理控制装置；所述能量管理控制装置用于对储能设备进行充放电管理，并通过光电耦合的方式与自启动电路进行通信。本发明所提供的自供电能量收集电路，非常适合于小型海洋能独立发电系统应用，具有低能量条件下启动发电机、自动收集电能、增加系统发电量和储电量等优点。

技术领域

本发明涉及一种海流能和波浪能发电的自启动与自供电能量收集电路。

背景技术

海洋约占地球表面积的71％，并且拥有丰富海洋能资源，如潮汐能、潮流能、波浪能、海洋温差能、盐度差能和海上风能等。作为一种可再生能源，海洋能得到了越来越多的研究、开发和应用。当前最普遍的海洋能利用形式是海洋能发电，并且已有一些成功商业化运营的海洋能发电站。对于一些远离海岸线需要供电的海岛或海洋仪器设备，可以因地制宜地利用海洋能资源发电来解决其供电问题，对于这些特殊的用户，小型化和独立运行是这类发电系统的主要特点。海流能和波浪能是海洋能中最丰富的两种能量形式，也是当前海洋能发电中最主要的两种发电形式，因而研究小型独立运行的海洋能(海流能和波浪能)发电系统，对于开发和利用海洋能，有着重要的应用价值。

虽然海流能和波浪能是海洋能中最丰富的两种能量形式，但是，其本身有着能量密度低、稳定性差、随机性和间歇性的缺点，因而利用其发电就有着功率波动大、单机发电量小、间歇性发电且平均值偏低等缺点。以上缺点导致对应的海洋能发电系统常常运行在额定发电功率以下，发电机的输出电压也常低于海洋能发电系统蓄电池的充电阈值电压，导致大部分微弱电能无法利用，严重影响整个海洋能发电系统的工作效率和使用范围。

此外，为了保证海洋能发电系统大功率情况下的可靠性，目前普遍配套使用的电能变换拓扑结——“三相不控整流器(或全控整流器)-Boost变换器(或Buck变换器)-负载”，存在着驱动系统复杂、变换效率低、功能单一、能耗大等问题。在海洋能量较低的情况下，发出的微弱电能全部消耗在海洋能发电系统的电能变换系统上，导致用电负载无法获得有效的电能供应。受海洋能发电系统功率等级和储能容量的限制，加之海流能和波浪能本身的特点导致海洋能发电系统不能持续发电，且长时间在低能量条件下发电，储能设备中的剩余电量会被消耗殆尽，无法保证用电负载长期稳定工作。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有的海洋能发电系统结构复杂、效率低、功能单一、能耗大、无法自启动的缺点，提供自启动与自供电能量收集电路，实现系统能量自动收集和存储电能，且兼具自启动能力，保证海洋能发电系统“忙时少耗能，闲时不耗能”。

为实现上述目的，本发明采用以下方案：

本发明海洋能发电自供电能量收集电路包括整流电路、自供电电路和能量管理控制装置；

所述整流电路由二极管D01、D02、D03、D04、D05、D06构成，所述整流电路的交流输入端与外部发电机三相输出端连接，所述整流电路的直流输出端分别与自供电电路的正极输入端Ud+和负极输入端Ud-连接；