一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路，開關(guān)管選擇驅(qū)動簡單、驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快且工作頻率高的電力MOSFTE。正常充電情況下兩個MOS管交替導(dǎo)通和關(guān)斷給蓄電池充電，當(dāng)外界風(fēng)速過大時蓄電池充電電流可能過大，這時CPU就會調(diào)整主充電電路上的MOS1的導(dǎo)通時間，從而調(diào)節(jié)充電電流，這樣防止蓄電池因大電流充電縮短壽命。蓄電池不能吸收的電能將通過MOS2導(dǎo)通在卸荷電阻R上，從而保護蓄電池。
【專利說明】一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路。

【背景技術(shù)】
[0002]我國幅員遼闊，居民分布東多西少。考慮到生活在邊遠地區(qū)的農(nóng)、牧民以及沿海地區(qū)島嶼上的漁民、邊、海防哨所、通訊塔站及微波中繼站等居民的用電特點，用常規(guī)電網(wǎng)覆蓋他們十分困難，而且也很不經(jīng)濟。因此在我國的許多邊遠地區(qū)，電力短缺造成經(jīng)濟，文化與教育的嚴(yán)重落后。但由于這些地區(qū)一般風(fēng)力資源比較豐富，因此在這些地區(qū)大力推廣小型風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)的應(yīng)用也將是一種比較理想的策略.
[0003]小型風(fēng)力發(fā)電機一般將風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)出的電能用除能設(shè)備儲存起來(一般用蓄電池)，需要時再提供給負載(可直流供電，亦可用逆變器變換為交流供給用戶)。常見的獨立運行小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)框圖如圖1所示，包括風(fēng)力機10、與風(fēng)力機10連接的控制器
20、與控制器20連接的蓄電池30、通過逆變器40與蓄電池30連接的交流負載50、與蓄電池30連接的直流負載60。
[0004]由于風(fēng)能的隨機性和不穩(wěn)定性以及負載的隨時變化使得現(xiàn)有小型風(fēng)電系統(tǒng)仍然存在不少問題?，F(xiàn)有系統(tǒng)一般采用發(fā)電機輸出直接對蓄電池進行充電，蓄電池的充電設(shè)備均有欠、過壓保護裝置，如果電壓波動不穩(wěn)，變化幅度較大，勢必會造成這些裝置頻頻動作，對這些保護裝置的壽命造成直接的影響?？偠灾?，小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于成本的原因，發(fā)電機和蓄電池的保護措施比較簡單，這就導(dǎo)致系統(tǒng)的綜合可靠性和效率較差，往往達不到設(shè)計使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題:現(xiàn)有技術(shù)中的小型風(fēng)力發(fā)電機，由于風(fēng)能的隨機性，夕卜界風(fēng)速過大時蓄電池充電電流可能過大，使蓄電池因大電流充電縮短壽命。
[0006]本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路，包括三相電流輸入端、電容一、電容二、MOSFET管一、MOSFET管二、電感一、電感二、卸荷電阻、二極管、開關(guān)、蓄電池，所述三相電流輸入端設(shè)有整流二極管。所述電容一與三相電流輸入端并聯(lián)，所述MOSFET管二和卸荷電阻串接，所述串接的MOSFET管二和卸荷電阻與電容一并聯(lián)，所述MOSFET管一與MOSFET管二并聯(lián)，所述電感一與電感二串接，所述電感一和電感二與MOSFET管一串接，所述電感二通過開關(guān)與蓄電池的正極連接，所述電容二與蓄電池并聯(lián)，所述電容二的正極連接在電感一和電感二之間，所述二極管與電容二并聯(lián)，所述二極管的負極連接在MOSFET管一和電感一之間。
[0007]按上述技術(shù)方案，當(dāng)MOSFET管一導(dǎo)通時電路通過電感一給電容二充電，當(dāng)MOSFET管一關(guān)斷時，電容二通過電感二給蓄電池充電。其中，電感一、電感二是平滑電流用的。正常充電情況下兩個MOSFET管交替導(dǎo)通和關(guān)斷給蓄電池充電，當(dāng)外界風(fēng)速過大時蓄電池充電電流可能過大，這時CPU就會調(diào)整主充電電路上的MOSFET管一的導(dǎo)通時間，從而調(diào)節(jié)充電電流，這樣防止蓄電池因大電流充電縮短壽命。蓄電池不能吸收的電能將通過MOSFET管二導(dǎo)通在卸荷電阻上，從而保護蓄電池，即失速保護。
[0008]作為本發(fā)明的進一步說明，電容一為極性電容，起濾波作用。
[0009]作為本發(fā)明進一步改進，本發(fā)明所述的充電電路還包括發(fā)光二極管一、電阻三，所述發(fā)光二極管一與電阻三串接，所述串接的發(fā)光二極管一和電阻三與三相電流輸入端并聯(lián)。發(fā)光二極管一燈亮表示風(fēng)力機已經(jīng)接通可以給蓄電池充電了。
[0010]作為本發(fā)明進一步改進，本發(fā)明所述的充電電路還包括發(fā)光二極管二、發(fā)光二極管三、電阻四、電阻五，所述發(fā)光二極管二與電阻四串接，所述串接的發(fā)光二極管二和電阻四與蓄電池并聯(lián)，所述發(fā)光二極管三與電阻五串接，所述串接的發(fā)光二極管三和電阻五與蓄電池并聯(lián)。發(fā)光二極管二燈亮表示蓄電池反接。發(fā)光二極管三燈亮表示蓄電池連接正常。
[0011]作為本發(fā)明的進一步說明，所述電感一的值為1k歐姆，所述電感二的值為1k歐姆，所述電阻三的值為Ik歐姆，所述電阻四的值為Ik歐姆，所述電阻五的值為Ik歐姆，所述卸荷電阻的值為500k歐姆，所述電容一的值為10u法拉，所述電容二的值為10u法拉。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的獨立運行的小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)框圖；
[0014]圖2為本發(fā)明一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路圖。
[0015]圖中符號說明:
[0016]10 —風(fēng)力機；
[0017]20—控制器；
[0018]30—蓄電池；
[0019]40 —逆變器；
[0020]50 —交流負載；
[0021]60—直流負載；
[0022]70—三相電流輸入端；
[0023]Cl—電容；C2—電容；
[0024]D — 二極管；
[0025]LI—電感；L2—電感；
[0026]R3 —電阻；R4 —電阻；R5 —電阻；R —卸荷電阻；
[0027]LEDl 一發(fā)光二極管；LED2 —發(fā)光二極管；LED3 —發(fā)光二極管；
[0028]MOSl — MOSFET 管；M0S2 — MOSFET 管；fl — MOSFET 管連接端；f2 — MOSFET 管連接端；f3- MOSFET管連接端；
[0029]S —開關(guān)。

【具體實施方式】
[0030]如圖2所示，一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路，包括三相電流輸入端70、電容一Cl、電容二 C2、MOSFET 管一 MOS1、MOSFET 管二 M0S2、電感一 L1、電感二 L2、電阻三 R3、電阻四R4、電阻五R5、卸荷電阻R、二極管D、發(fā)光二極管一 LED1、發(fā)光二極管二 LED2、發(fā)光二極管三LED3、開關(guān)S、蓄電池。
[0031]所述三相電流輸入端70設(shè)有整流二極管。所述電容一 Cl與三相電流輸入端70并聯(lián)。所述發(fā)光二極管一 LEDl與電阻三R3串接，所述串接的發(fā)光二極管一 LEDl和電阻三R3與三相電流輸入端70并聯(lián)。其中，所述電容一 Cl的值為10u法拉，所述電阻三R3的值為Ik歐姆。
[0032]所述MOSFET管二 M0S2和卸荷電阻R串接，所述串接的MOSFET管二 M0S2和卸荷電阻R與電容一 Cl并聯(lián)。其中，所述卸荷電阻R的值為500k歐姆。
[0033]所述MOSFET管一 MOSl與MOSFET管二 M0S2并聯(lián)，所述電感一 LI與電感二 L2串接，所述電感一 LI和電感二 L2與MOSFET管一 MOSl串接，所述電感二 L2通過開關(guān)S與蓄電池的正極連接，所述電容二 C2與蓄電池并聯(lián)，所述電容二 C2的正極連接在電感一 LI和電感二 L2之間，所述二極管D與電容二 C2并聯(lián)，所述二極管D的負極連接在MOSFET管一MOSl和電感一 LI之間。其中，所述電感一 LI的值為1k歐姆，所述電感二 L2的值為1k歐姆，所述電容二 C2的值為10u法拉。
[0034]所述發(fā)光二極管二 LED2與電阻四R4串接，所述串接的發(fā)光二極管二 LED2和電阻四R4與蓄電池并聯(lián)，所述發(fā)光二極管三LED3與電阻五R5串接，所述串接的發(fā)光二極管三LED3和電阻五R5與蓄電池并聯(lián)。其中，所述電阻四R4的值為Ik歐姆，所述電阻五R5的值為Ik歐姆。
[0035]實際工作中，充電控制器U、V、W接的三相輸出整流部分采用簡單的不可控三相整流，開關(guān)管選擇驅(qū)動簡單、驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快且工作頻率高的電力M0SFTE。風(fēng)機充電控制部分工作過程如下:
[0036]正常充電情況下兩個MOS管交替導(dǎo)通和關(guān)斷給蓄電池充電，當(dāng)外界風(fēng)速過大時蓄電池充電電流可能過大，這時CPU就會調(diào)整主充電電路上的MOSl的導(dǎo)通時間，從而調(diào)節(jié)充電電流，這樣防止蓄電池因大電流充電縮短壽命。蓄電池不能吸收的電能將通過M0S2導(dǎo)通在卸荷電阻R上，從而保護蓄電池，即失速保護。
[0037]以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施方式，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路,包括三相電流輸入端(70)、電容一(Cl)、電容二(C2)、MOSFET 管一 (MOSl)、MOSFET 管二 (M0S2)、電感一 (LI)、電感二 (L2)、卸荷電阻(R)、二極管(D)、開關(guān)(S)、蓄電池，所述三相電流輸入端(70)設(shè)有整流二極管，其特征在于:所述電容一(Cl)與三相電流輸入端(70)并聯(lián)，所述MOSFET管二(M0S2)和卸荷電阻(R)串接，所述串接的MOSFET管二(M0S2)和卸荷電阻(R)與電容一(Cl)并聯(lián)，所述MOSFET管一(MOSl)與MOSFET管二(M0S2)并聯(lián)，所述電感一(LI)與電感二(L2)串接，所述電感一(LI)和電感二(L2)與MOSFET管一(MOSl)串接，所述電感二(L2)通過開關(guān)(S)與蓄電池的正極連接，所述電容二(C2)與蓄電池并聯(lián)，所述電容二(C2)的正極連接在電感一(LI)和電感二(L2)之間，所述二極管(D)與電容二(C2)并聯(lián)，所述二極管(D)的負極連接在MOSFET管一(MOSl)和電感一(LI)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路，其特征在于:還包括發(fā)光二極管一(LEDl)、電阻三(R3)，所述發(fā)光二極管一(LEDl)與電阻三(R3)串接，所述串接的發(fā)光二極管一(LEDl)和電阻三(R3)與三相電流輸入端(70)并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路，其特征在于:還包括發(fā)光二極管二(LED2)、發(fā)光二極管三(LED3)、電阻四(R4)、電阻五(R5)，所述發(fā)光二極管二(LED2)與電阻四(R4)串接，所述串接的發(fā)光二極管二(LED2)和電阻四(R4)與蓄電池并聯(lián)，所述發(fā)光二極管三(LED3)與電阻五(R5)串接，所述串接的發(fā)光二極管三(LED3)和電阻五(R5)與蓄電池并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種小型風(fēng)力發(fā)電機的充電電路，其特征在于:所述電感一(LI)的值為1k歐姆，所述電感二(L2)的值為1k歐姆，所述電阻三(R3)的值為Ik歐姆，所述電阻四(R4)的值為Ik歐姆，所述電阻五(R5)的值為Ik歐姆，所述卸荷電阻(R)的值為500k歐姆，所述電容一(Cl)的值為10u法拉，所述電容二(C2)的值為10u法拉。
【文檔編號】H02J7/14GK104242424SQ201410513920
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】馬治遠, 郭建宇, 吳秋軒, 李東鑫, 曾偉彬 申請人:蘇州克蘭茲電子科技有限公司