[实用新型]一种谐振馈电风力发电控制装置

说明书

本实用新型涉及一种谐振馈电风力发电控制装置，其中，风速传感器和霍尔传感器分别与微控制器相连，降压型DC‑DC电路输入端与可调谐振网络的输出端相连，可调谐振网络输入端与开关切换电路的亚匹配状态线路相连。升压型DC‑DC电路输入端通过开关切换电路的匹配状态线路或超匹配状态线路与风力发电机输出相连，开关切换电路与微控制器相连。在风速降低的过程中，发电机输出切换至可调谐振网络和降压型DC‑DC电路，以减少能量获取。在风速稳定和风速升高时，发电机输出切换至升压型DC‑DC电路，以增加能量获取。此外，本实用新型通过升降压的方式，可让风力发电机工作在更宽的风速变化范围内，保证发电机不停机，从而使风力发电效率相较于传统风力发电机大大提高。

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，涉及一种谐振馈电风力发电控制装置。

背景技术

随着化石能源危机和环境污染问题日益突出，绿色可再生能源得到了快速发展。稳定、可靠、清洁的能源供应是人类文明、经济发展和社会进步的保障。目前，全球能够开发利用的风能储量丰富，我国风能也具有储存量大、分布范围广的特点，风力发电技术作为一种无污染、可不断再生且灵活的发电方式，近些年来受到国内外的高度关注。但风能能量密度较低，风向和风力大小具有不确定性，导致不同风速下，发电机效率优化困难，如何提高风力发电效率一直是风力发电技术研究的重点。同时根据研究得出，在风速降低或风速升高过程都有可能导致发电机停机，发电机在运行过程中停机将导致风力发电效率大大降低，所以研究在风力变化过程中，如何保证风力发电机持续以提高风力发电效率运行意义重大。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提出一种谐振馈电风力发电控制装置。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种谐振馈电风力发电控制装置，包括：可调谐振网络、风速传感器、霍尔传感器、微控制器、升压型DC-DC电路、降压型DC-DC电路、开关切换电路和负载；

所述风速传感器和所述霍尔传感器分别与所述微控制器相连，所述降压型DC-DC电路输入端与所述可调谐振网络的输出端相连，所述可调谐振网络输入端与所述开关切换电路的亚匹配状态线路相连；升压型DC-DC电路输入端通过所述开关切换电路的匹配状态线路或超匹配状态线路与风力发电机输出相连，所述负载分别与所述升压型DC-DC电路输出端和所述降压型DC-DC电路输出端相连；所述开关切换电路与所述微控制器相连。

进一步地，所述微控制器置于风力发电机塔架内；所述可调谐振网络、所述升压型DC-DC电路、所述降压型DC-DC电路、所述开关切换电路安装在发电机基座内；所述霍尔传感器安装在发电机转轴外侧，所述风速传感器安装在发电机支架上。

进一步地，所述可调谐振网络包括一个连续可调的谐振电感和若干个谐振电容，谐振电感和谐振电容串并联组成谐振网络，谐振电容选用无极性电容。

进一步地，所述微控制器选用STC单片机，使用STC单片机及其最小系统构建主控电路。

进一步地，所述风速传感器选用三杯式风速传感器，所述风速传感器接在STC单片机的串口通信I/0口上。

进一步地，所述霍尔传感器为开关型霍尔传感器，霍尔传感器的输出接在STC单片机的中断引脚上。

进一步地，所述负载为用电器。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的谐振馈电风力发电控制装置，通过在风速降低的过程中控制开关切换电路将发电机输出接至可调谐振网络和降压型DC-DC电路，以减少能量获取。在风速稳定和风速升高时，通过控制开关切换电路将发电机输出直接和升压型DC-DC电路相连，以增加能量获取。此外，本实用新型通过升降压的方式，可让风力发电机工作在更宽的风速变化范围内，并保证发电机不停机，从而使风力发电效率相较于传统风力发电机大大提高。

附图说明