專利名稱：一種用于風力發(fā)電電控系統(tǒng)的風能卸荷控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種卸荷系統(tǒng)，尤其是涉及一種用于風力發(fā)電電控系統(tǒng)的風能卸荷控制模塊。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的風力發(fā)電電控系統(tǒng)中的風能卸荷控制模塊大都直接以接觸器(即繼電器) 等為低頻率開關(guān)部件，但由于低頻率開關(guān)部件的開關(guān)頻率很低，因此該模塊通常采用簡單 的電壓(48V)驅(qū)動方式驅(qū)動開關(guān)部件的導通與斷開，然而這樣在開關(guān)部件直接導通時，很 容易在導通的瞬間產(chǎn)生很大的電流，將直接在開關(guān)部件中產(chǎn)生電弧等不良現(xiàn)象，從而可能 損壞低頻率開關(guān)部件，影響整個系統(tǒng)的功能，甚至可能導致該系統(tǒng)癱瘓。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)﹄娏鬟M行由小到大的控制，能 夠有效避免瞬間產(chǎn)生大電流的用于風力發(fā)電電控系統(tǒng)的風能卸荷控制模塊。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種用于風力發(fā)電電控系統(tǒng) 的風能卸荷控制模塊，包括風力發(fā)電機、檢測驅(qū)動電路、電氣部件、卸荷電阻及用于對所述 的卸荷電阻進行散熱的散熱裝置，所述的檢測驅(qū)動電路主要由檢測電路、驅(qū)動電路和微處 理單元組成，所述的電氣部件主要由IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵 雙極型晶體管)模塊組成，所述的風力發(fā)電機分別與所述的檢測電路和所述的IGBT模塊連 接，所述的IGBT模塊與所述的檢測電路連接，所述的檢測電路分別檢測所述的風力發(fā)電機 發(fā)出的電能的電壓值和電流值及所述的IGBT模塊上的電壓值和電流值，所述的檢測電路 通過所述的微處理單元、所述的驅(qū)動電路與所述的IGBT模塊連接，所述的微處理單元根據(jù) 所述的檢測電路的檢測結(jié)果控制所述的驅(qū)動電路驅(qū)動所述的IGBT模塊導通與關(guān)斷，所述 的IGBT模塊與所述的卸荷電阻連接。所述的散熱裝置包括風扇，所述的風扇對準所述的卸荷電阻。所述的IGBT模塊的型號為BSM100GB60DLC。所述的微處理單元為具有PWM接口的單片機。所述的單片機的型號為89C55WD。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于微處理單元根據(jù)檢測電路的檢測結(jié)果控 制微處理單元輸出的方波的占空比，再通過驅(qū)動電路放大驅(qū)動電壓，驅(qū)動IGBT模塊的導通 與關(guān)斷，通過對IGBT模塊的導通與關(guān)斷時間的控制，有效地實現(xiàn)了對電流由小到大的控 制，從而達到對卸荷電阻功率大小的控制，避免了原來通過接觸器等開關(guān)部件導通時瞬間 大電流的產(chǎn)生，有效保護了各元器件。

圖1為風力發(fā)電電控系統(tǒng)的組成框圖；[0011]圖2為本實用新型的風能卸荷控制模塊的基本框圖；圖3為驅(qū)動電路及驅(qū)動電路與IGBT模塊連接的電路原理圖；圖4為IGBT模塊的內(nèi)部原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1和圖2所示，風力發(fā)電電控系統(tǒng)包括風能充電模塊和風能卸荷控制模塊，風 能充電模塊主要由風力發(fā)電機1、檢測電路2、顯示板3、電氣部件4及蓄電池5組成，風力發(fā) 電機1分別與檢測電路2和電氣部件4連接，檢測電路2分別與電氣部件4和顯示板3連 接，電氣部件4與蓄電池5連接，檢測電路2檢測風力發(fā)電機1發(fā)出的電能的電壓值和電流 值，同時檢測電氣部件4上的電壓值和電流值，并通過顯示板3顯示風力發(fā)電機1發(fā)出的電 能的電壓值和電流值及電氣部件4上的電壓值和電流值，如果風力發(fā)電機1發(fā)出的電能的 電壓值過高，則風能卸荷控制模塊進行卸荷，否則風力發(fā)電機1發(fā)出電能通過電氣部件4后 到達蓄電池5給蓄電池5充電；風能卸荷控制模塊主要由風力發(fā)電機1、檢測電路2、驅(qū)動電 路6、微處理單元7、電氣部件4、卸荷電阻8及用于對卸荷電阻8進行散熱的散熱裝置9組 成，檢測電路2、驅(qū)動電路6及微處理單元7構(gòu)成風能卸荷控制模塊的檢測驅(qū)動電路26，檢 測電路2通過微處理單元7、驅(qū)動電路6與電氣部件4連接，電氣部件4與卸荷電阻8連接， 微處理單元7根據(jù)檢測電路2的檢測結(jié)果控制驅(qū)動電路6驅(qū)動電氣部件4動作(即導通與 關(guān)斷)。在此，卸荷電阻8的功率主要根據(jù)需要卸荷的功率決定，卸荷電阻8的阻值大小則 根據(jù)其電壓和功率決定。在此具體實施例中，檢測電路2采用現(xiàn)有的任意成熟的用于檢測電壓和電流值的 檢測電路；驅(qū)動電路6的電路原理圖如圖3所示，驅(qū)動電路6主要由16個接口 Jl J16、 4個耦合器件Ul U4、4個電容Cl C4、限流電阻Rl、R3、R5、R7及穩(wěn)壓二極管Dl D4 組成，耦合器件Ul U4均采用東芝型號為TIP250的耦合器件，其中，接口 Jl、J3、J4、J5、 J6、J8、J9、Jll、J12、J14用于后期擴展，4個電容Cl C4用于分別穩(wěn)定耦合器件Ul U4 的電源；微處理單元7可采用具有PWM(Pulse Width Modulation，脈寬寬度調(diào)制)接口的 單片機，如型號為89C55WD的單片機；電氣部件4主要由IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)模塊41組成，在此可采用東芝型號為BSM100GB60DLC 的IGBT模塊41，其內(nèi)部原理圖如圖4所示，IGBT模塊41為一個高頻開關(guān)元件。檢測電路 2檢測到風力發(fā)電機1發(fā)出的電能過盛的情況下，微處理單元7根據(jù)檢測電路2的檢測結(jié)果 對驅(qū)動電路6實施控制，通過驅(qū)動電路6的接口 J2的第2 5位計算固定脈寬方波，經(jīng)限 流電阻R1、R3、R5、R7限流后驅(qū)動各耦合器件Ul U4放大驅(qū)動電壓，再經(jīng)穩(wěn)壓二極管Dl D4穩(wěn)壓后通過連接導線連接到IGBT模塊41的焊接板上的Jl接口上，通過IGBT模塊41的 驅(qū)動腳El、E2驅(qū)動IGBT模塊41的導通與關(guān)斷，通過調(diào)節(jié)微處理單元7給出的固定脈寬方 法的占空比控制IGBT模塊41的開關(guān)占空比，通過對IGBT模塊41的開關(guān)占空比的控制，控 制卸荷電阻8的功率的大小，從而使功率逐級增加。在此具體實施例中，由于風力發(fā)電機1發(fā)出的電能經(jīng)過IGBT模塊41后通過卸荷 電阻8以熱量的形式存在，這樣必須采取強冷風將熱量散掉，因此本實用新型中采用散熱 裝置9進行散熱，在此散熱裝置9 主要包括風扇，工作時需將風扇對準卸荷電阻8，以達到較好地散 熱性能。
權(quán)利要求一種用于風力發(fā)電電控系統(tǒng)的風能卸荷控制模塊，其特征在于包括風力發(fā)電機、檢測驅(qū)動電路、電氣部件、卸荷電阻及用于對所述的卸荷電阻進行散熱的散熱裝置，所述的檢測驅(qū)動電路主要由檢測電路、驅(qū)動電路和微處理單元組成，所述的電氣部件主要由IGBT模塊組成，所述的風力發(fā)電機分別與所述的檢測電路和所述的IGBT模塊連接，所述的IGBT模塊與所述的檢測電路連接，所述的檢測電路分別檢測所述的風力發(fā)電機發(fā)出的電能的電壓值和電流值及所述的IGBT模塊上的電壓值和電流值，所述的檢測電路通過所述的微處理單元、所述的驅(qū)動電路與所述的IGBT模塊連接，所述的微處理單元根據(jù)所述的檢測電路的檢測結(jié)果控制所述的驅(qū)動電路驅(qū)動所述的IGBT模塊導通與關(guān)斷，所述的IGBT模塊與所述的卸荷電阻連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于風力發(fā)電電控系統(tǒng)的風能卸荷控制模塊，其特征在 于所述的散熱裝置包括風扇，所述的風扇對準所述的卸荷電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于風力發(fā)電電控系統(tǒng)的風能卸荷控制模塊，其特 征在于所述的IGBT模塊的型號為BSM100GB60DLC。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于風力發(fā)電電控系統(tǒng)的風能卸荷控制模塊，其特征在 于所述的微處理單元為具有PWM接口的單片機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于風力發(fā)電電控系統(tǒng)的風能卸荷控制模塊，其特征在 于所述的單片機的型號為89C55WD。
專利摘要本實用新型公開了一種用于風力發(fā)電電控系統(tǒng)的風能卸荷控制模塊，包括風力發(fā)電機、檢測驅(qū)動電路、電氣部件、卸荷電阻及散熱裝置，檢測驅(qū)動電路主要由檢測電路、驅(qū)動電路和微處理單元組成，電氣部件主要由IGBT模塊組成，風力發(fā)電機分別與檢測電路和IGBT模塊連接，IGBT模塊與檢測電路連接，檢測電路通過微處理單元、驅(qū)動電路與IGBT模塊連接，微處理單元根據(jù)檢測電路的檢測結(jié)果控制微處理單元輸出的方波的占空比，再通過驅(qū)動電路放大驅(qū)動電壓，驅(qū)動IGBT模塊的導通與關(guān)斷，通過對IGBT模塊的導通與關(guān)斷時間的控制，有效地實現(xiàn)了對電流由小到大的控制，從而達到對卸荷電阻功率大小的控制，避免了原來通過接觸器導通時瞬間大電流的產(chǎn)生，有效保護了各元器件。
文檔編號F03D9/00GK201599148SQ201020100179
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者徐劍雄 申請人:徐劍雄