CN105471066A - 一种发电基站 - Google Patents

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李志华
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
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    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Abstract

本发明提出了一种发电基站，包括：水力涡轮发电机、风力发电机和太阳能电池板，所述水力涡轮发电机、风力发电机和太阳能电池板的输出端分别通过二极管连接到电路变换电路，电力变换电路的输出端连接到蓄电池和负载；还包括水力检测仪、风力检测仪和光照检测仪，输出水力检测信号、风力检测信号和光照强度信号到控制器，控制器输出开通和关断信号到所述水力涡轮发电机、风力发电机和太阳能电池板。本发明的发电基站实现了多种供电设备的有效结合，发电效率高，运行稳定，全天候发电，真正做到绿色高效发电。

Description

一种发电基站
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种发电基站。
背景技术
现有发电基站比较单一，一般只有风能、太阳能、潮汐能独立的发电基站。尤其是海岛供电，一旦发电基站由于故障或自然能源短缺而导致供电中断，用户只能等待维修人员修好才能继续使用，会造成人力和物力的不必要损失。
发明内容
本发明提出一种发电基站，解决了现有发电基站供电方式单一的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种发电基站，包括：水力涡轮发电机、风力发电机和太阳能电池板，所述水力涡轮发电机、风力发电机和太阳能电池板的输出端分别通过二极管连接到电路变换电路，电力变换电路的输出端连接到蓄电池和负载；还包括水力检测仪、风力检测仪和光照检测仪，输出水力检测信号、风力检测信号和光照强度信号到控制器，控制器输出开通和关断信号到所述水力涡轮发电机、风力发电机和太阳能电池板；
所述电力变化电路包括：输入端口，接收输入电压；
输出端口，提供输出电压；
整流单元，耦接至输入端口接收输入电压，产生整流电压；
变压器，包括原边绕组和副边绕组，其中原边绕组和副边绕组各具有第一端子和第二端子，原边绕组的第一端子耦接至整流单元接收整流电压，副边绕组的第二端子接副边参考地；
原边功率开关，耦接在原边绕组的第二端子和原边参考地之间；
副边二极管，耦接在副边绕组的第一端子和输出端口之间；
输出电容器，耦接在输出端口和副边参考地之间；
反馈组件，包括副边部分和原边部分；
副边连接电阻、齐纳二极管和原边连接电阻，其中反馈组件的副边部分、副边连接电阻以及齐纳二极管串联耦接在输出端口和副边参考地之间，以在反馈组件的原边部分产生反馈电压；
电压比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端接收参考电压，其反相输入端经由反馈组件的原边部分和原边连接电阻耦接至原边参考地，以接收反馈电压，其输出端子产生电压比较信号；
选择开关，具有第一端子、第二端子、第三端子和控制端子，其第一端子耦接第一电流峰值，其第二端子耦接第二电流峰值，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号；
电流比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端耦接至原边功率开关和原边绕组的串联耦接节点以接收表征流过原边功率开关的电流采样信号，其反相输入端耦接至选择开关的第三端子，其输出端子产生电流比较信号；
控制及驱动电路，耦接至电流比较器的输出端子接收电流比较信号，并基于电流比较信号，产生开关驱动信号，以控制原边功率开关的通断。
可选地，所述控制器为DSP处理器。
可选地，所述控制器为ARM处理器。
本发明的有益效果是：发电基站实现了多种供电设备的有效结合，发电效率高，运行稳定，全天候发电，真正做到绿色高效发电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明发电基站的电路控制框图；
图2为本发明的电力变换电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的发电基站包括：水力涡轮发电机10、风力发电机20和太阳能电池板30，水力涡轮发电机10、风力发电机20和太阳能电池板30的输出端分别通过二极管连接到电路变换电路40，电力变换电路100的输出端连接到蓄电池50和负载60；发电基站还包括水力检测仪11、风力检测仪21和光照检测仪31，输出水力检测信号、风力检测信号和光照强度信号到控制器70，控制器70输出开通和关断信号到水力涡轮发电机10、风力发电机20和太阳能电池板30，例如控制器70可以是DSP处理器或者ARM处理器。
图2为根据本发明一个实施例的电力变换电路100的电路结构示意图。如图2所示，本发明的电力变换电路100包括：输入端口101，接收输入电压Vin；输出端口102，提供输出电压Vo；整流单元103，耦接至输入端口101接收输入电压Vin，产生整流电压；变压器，包括原边绕组104-1和副边绕组104-2，其中原边绕组104-1和副边绕组104-2各具有第一端子和第二端子，原边绕组104-1的第一端子耦接至整流单元103接收整流电压，副边绕组104-2的第二端子接副边参考地；原边功率开关105，耦接在原边绕组104-1的第二端子和原边参考地之间；副边二极管106，耦接在副边绕组104-2的第一端子和输出端口102之间；输出电容器107，耦接在输出端口102和副边参考地之间；反馈组件，包括副边部分108-1和原边部分108-2；副边连接电阻109、齐纳二极管110和原边连接电阻111，其中反馈组件的副边部分108-1、副边连接电阻109以及齐纳二极管110串联耦接在输出端口102和副边参考地之间，以在反馈组件的原边部分108-1产生反馈电压Vfb；电压比较器112，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端接收参考电压Vref，其反相输入端经由反馈组件的原边部分108-2和原边连接电阻111耦接至原边参考地，以接收反馈电压Vfb，其输出端子产生电压比较信号；选择开关113，具有第一端子、第二端子、第三端子和控制端子，其第一端子耦接第一电流峰值Ilim1，其第二端子耦接第二电流峰值Ilim2，其控制端子耦接至电压比较器112的输出端子接收电压比较信号；电流比较器114，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端耦接至原边功率开关105和原边绕组104-1的串联耦接节点以接收表征流过原边功率开关的电流采样信号Isen，其反相输入端耦接至选择开关113的第三端子，其输出端子产生电流比较信号；控制及驱动电路115，耦接至电流比较器114的输出端子接收电流比较信号，并基于电流比较信号，产生开关驱动信号，以控制原边功率开关105的通断。
工作时，控制器70通过水力检测仪11、风力检测仪21和光照检测仪31检测环境状况，根据水力检测信号、风力检测信号和光照强度信号控制至少2套发电效率高的设备处于工作状态，产生的电能一部分直接输送到负载60，多余的电能存储到蓄电池50。
本发明的发电基站，采用水力涡轮发电机将潮汐能很好的应用起来，涨潮落潮带动涡轮转动；同时海风保证了风力发电的全天性与稳定性；在晴朗的天气里，太阳能电池板输出稳定的电能，三种发电设备一起发电，将电能储存在蓄电池里。
本发明的发电基站实现了多种供电设备的有效结合，发电效率高，运行稳定，全天候发电，真正做到绿色高效发电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种发电基站，其特征在于，包括：水力涡轮发电机、风力发电机和太阳能电池板，所述水力涡轮发电机、风力发电机和太阳能电池板的输出端分别通过二极管连接到电力变换电路，电力变换电路的输出端连接到蓄电池和负载；
还包括水力检测仪、风力检测仪和光照检测仪，输出水力检测信号、风力检测信号和光照强度信号到控制器，控制器输出开通和关断信号到所述水力涡轮发电机、风力发电机和太阳能电池板；
所述电力变换电路包括：输入端口，接收输入电压；
输出端口，提供输出电压；
整流单元，耦接至输入端口接收输入电压，产生整流电压；
变压器，包括原边绕组和副边绕组，其中原边绕组和副边绕组各具有第一端子和第二端子，原边绕组的第一端子耦接至整流单元接收整流电压，副边绕组的第二端子接副边参考地；
原边功率开关，耦接在原边绕组的第二端子和原边参考地之间；
副边二极管，耦接在副边绕组的第一端子和输出端口之间；
输出电容器，耦接在输出端口和副边参考地之间；
反馈组件，包括副边部分和原边部分；
副边连接电阻、齐纳二极管和原边连接电阻，其中反馈组件的副边部分、副边连接电阻以及齐纳二极管串联耦接在输出端口和副边参考地之间，以在反馈组件的原边部分产生反馈电压；
电压比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端接收参考电压，其反相输入端经由反馈组件的原边部分和原边连接电阻耦接至原边参考地，以接收反馈电压，其输出端子产生电压比较信号；
选择开关，具有第一端子、第二端子、第三端子和控制端子，其第一端子耦接第一电流峰值，其第二端子耦接第二电流峰值，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号；
电流比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端耦接至原边功率开关和原边绕组的串联耦接节点以接收表征流过原边功率开关的电流采样信号，其反相输入端耦接至选择开关的第三端子，其输出端子产生电流比较信号；
控制及驱动电路，耦接至电流比较器的输出端子接收电流比较信号，并基于电流比较信号，产生开关驱动信号，以控制原边功率开关的通断。
2.如权利要求1所述的发电基站，其特征在于，所述控制器为DSP处理器。
3.如权利要求1所述的发电基站，其特征在于，所述控制器为ARM处理器。
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