CN101951000A - 一种集整流、卸载于一体的风力发电主电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种集整流、卸载于一体的风力发电主电路，包括整流、卸载一体电路，整流、卸载一体电路由风机整流电路和风机卸载电路组成。本发明将整流电路和卸载电路集成为一体，当蓄电池电压小于浮充电压点时，通过整流、卸载一体电路实现对风机的交流电压进行整流，以及对蓄电池充电；当蓄电池过压时，通过控制整流、卸载一体电路中场效应管的导通来实现卸载功能。本发明减少了元器件的使用，简化了电路结构并降低了控制器的成本。

Description

一种集整流、卸载于一体的风力发电主电路
技术领域
本发明涉及一种风力发电电路，尤其是一种集整流、卸载于一体的风力发电主电路。
背景技术
目前，我国风力发电控制系统或是风光互补控制器的风机整流部分一般都采用六组二极管组成三相全桥整流电路来实现，而风机卸载回路则是单独的使用几组场效应管接地或接入卸载电阻，通过控制场效应管的导通与关断来实现，整流回路和卸载回路是独立的两个互不影响的电路。从器件实现上来说，由于两部分电路的独立性，所以两部分电路都需要使用各自独立的元器件实现各自的功能，所使用的元器件数量就会增加，成本也会随之提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够使用较少的元器件实现相同的功能，将风机卸载回路嵌入整流回路中的集整流、卸载于一体的风力发电主电路。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种集整流、卸载于一体的风力发电主电路，包括整流、卸载一体电路，整流、卸载一体电路由风机整流电路和风机卸载电路组成。
由上述技术方案可知，本发明将整流电路和卸载电路集成为一体，当蓄电池电压小于浮充电压点时，通过风机整流电路实现对风机的交流电压进行整流，以及对蓄电池充电；当蓄电池过压时，通过控制风机卸载电路中场效应管的导通来实现卸载功能。本发明减少了元器件的使用，简化了电路结构并降低了控制器的成本。
附图说明
图1是本发明及其外围电路图；
图2为本发明的电路图。
具体实施方式
一种集整流、卸载于一体的风力发电主电路，包括整流、卸载一体电路1，整流、卸载一体电路1由风机整流电路和风机卸载电路组成，风机整流电路和风机卸载电路融合于一个主电路中实现。所述的整流、卸载一体电路1与风力发电机的输出端相连，整流、卸载一体电路1通过保险丝F1与蓄电池相连，蓄电池通过检测电路与驱动控制电路的信号输入端相连，所述的驱动控制电路的信号输出端分别与显示电路和整流、卸载一体电路1相连，如图1、2所示。
如图1、2所示，所述的风机整流电路的上半桥采用三个独立的二极管D1、D2、D3，二极管D1、D2、D3的阳极分别接风力发电机的三个输出端子W1、W2、W3，二极管D1、D2、D3的阴极通过保险丝F1接蓄电池的正极，所述的风机整流电路的下半桥采用三个独立的场效应管Q1、Q2、Q3，场效应管Q1、Q2、Q3的漏极接风力发电机的三个输出端子W1、W2、W3，场效应管Q1、Q2、Q3的源极接蓄电池的负极。所述的风机卸载电路由风机整流电路下半桥的三个独立的场效应管Q1、Q2、Q3组成。所述的二极管D1、D2、D3由一个或多个并联的二极管组成，所述的场效应管Q1、Q2、Q3由一个或多个并联的场效应管组成。在本发明中，所述的二极管D1、D2、D3和场效应管Q1、Q2、Q3均由单体组成。风力发电机的整流功能的实现：上半桥采用三个二极管D1、D2、D3，下半桥采用三个场效应管Q1、Q2、Q3，并利用场效应管的寄生二极管实现三相全桥整流功能；风力发电机的卸载功能是利用了三个场效应管Q1、Q2、Q3的导通将风机的三个输出端子W1、W2、W3接至蓄电池的负极来实现，从而卸掉风力发电机多余的能量。
如图1、2所示，所述的蓄电池的正、负极之间跨接用于防雷电的压敏电阻ZNR1，当雷电产生很高的电压时，压敏电阻ZNR1在大电压下直接导通，将整流、卸载一体电路1的输出正端子L+直接拉地，避免了蓄电池和驱动控制器受雷击的影响。所述的驱动控制电路采用单片机作为核心控制芯片，通过检测电路采集蓄电池电压和系统当前工作状态送至单片机，由单片机发出控制信号来决定该整流、卸载一体电路1具体实现整流、卸载两者中的哪个功能。保险丝F1是用于蓄电池反接保护，如果蓄电池反接，通过二极管D1、D2、D3和场效应管Q1、Q2、Q3的寄生二极管将产生很大的短路电流，熔断保险丝F1，断开主回路，保护蓄电池和控制器。
如图1、2所示，光伏阵列与光伏主电路相连，光伏主电路通过保险丝F1接蓄电池的正极，光伏主电路还与检测电路相连，驱动控制电路的信号输出端与光伏主电路相连。当无光伏阵列时，该整流、卸载一体电路1应用于风力发电控制系统；当存在光伏阵列时，该整流、卸载一体电路应用于风光互补系统。
在正常工作时，当蓄电池电压小于浮充电压点时，此时场效应管Q1、Q2、Q3的驱动信号为0电平，且均不导通，利用二极管D1、D2、D3和场效应管Q1、Q2、Q3各自的寄生二极管组成整流电路，整流后的直流电通过保险丝F1直接给蓄电池充电。当蓄电池电压高于浮充电压点时，场效应管Q1、Q2、Q3的驱动信号为高电平，均导通，此时风力发电机的W1、W2、W3三个端子通过场效应管Q1、Q2、Q3进行卸载，达到保护蓄电池的目的。本发明将风力发电机的卸载回路融合在整流回路中，减少了器件的使用，简化了电路结构并降低了控制器的成本。

Claims (6)

1.一种集整流、卸载于一体的风力发电主电路，其特征在于：包括整流、卸载一体电路(1)，整流、卸载一体电路(1)由风机整流电路和风机卸载电路组成。
2.根据权利要求1所述的集整流、卸载于一体的风力发电主电路，其特征在于：所述的整流、卸载一体电路(1)与风力发电机的输出端相连，整流、卸载一体电路(1)通过保险丝F1与蓄电池相连，蓄电池通过检测电路与驱动控制电路的信号输入端相连，所述的驱动控制电路的信号输出端分别与显示电路和整流、卸载一体电路(1)相连。
3.根据权利要求2所述的集整流、卸载于一体的风力发电主电路，其特征在于：所述的风机整流电路的上半桥采用三个独立的二极管D1、D2、D3，二极管D1、D2、D3的阳极分别接风力发电机的三个输出端子W1、W2、W3，二极管D1、D2、D3的阴极通过保险丝F1接蓄电池的正极，所述的风机整流电路的下半桥采用三个独立的场效应管Q1、Q2、Q3，场效应管Q1、Q2、Q3的漏极接风力发电机的三个输出端子W1、W2、W3，场效应管Q1、Q2、Q3的源极接蓄电池的负极。
4.根据权利要求2所述的集整流、卸载于一体的风力发电主电路，其特征在于：所述的风机卸载电路由风机整流电路下半桥的三个独立的场效应管Q1、Q2、Q3组成。
5.根据权利要求3或4所述的集整流、卸载于一体的风力发电主电路，其特征在于：所述的二极管D1、D2、D3由一个或多个并联的二极管组成，所述的场效应管Q1、Q2、Q3由一个或多个并联的场效应管组成。
6.根据权利要求2所述的集整流、卸载于一体的风力发电主电路，其特征在于：光伏阵列与光伏主电路相连，光伏主电路通过保险丝F1接蓄电池的正极，光伏主电路还与检测电路相连，驱动控制电路的信号输出端与光伏主电路相连。
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