CN105515149A - 一种综合发电设备 - Google Patents

一种综合发电设备 Download PDF

Info

Publication number
CN105515149A
CN105515149A CN201510997114.2A CN201510997114A CN105515149A CN 105515149 A CN105515149 A CN 105515149A CN 201510997114 A CN201510997114 A CN 201510997114A CN 105515149 A CN105515149 A CN 105515149A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coupled
lead
out terminal
output
wind
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510997114.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李姗姗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Bolaimosi New Material Technology Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Bolaimosi New Material Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Bolaimosi New Material Technology Co Ltd filed Critical Qingdao Bolaimosi New Material Technology Co Ltd
Priority to CN201510997114.2A priority Critical patent/CN105515149A/zh
Publication of CN105515149A publication Critical patent/CN105515149A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • 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
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提出了一种综合发电设备，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。本发明的综合发电设备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

一种综合发电设备
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种综合发电设备。
背景技术
现有综合发电设备比较单一，一般只有风能、太阳能、潮汐能独立的综合发电设备。尤其是海岛供电，一旦综合发电设备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
本发明提出一种综合发电设备，解决了现有综合发电设备供电方式单一的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种综合发电设备，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；
上功率开关和下功率开关，串联耦接在输入端口和参考地之间；
输出电感器，耦接在上功率开关和下功率开关的串联耦接节点和输出端口之间；
输出电容器，耦接在输出端口和参考地之间；
反馈组件，耦接至输出端口接收输出电压，并产生反映输出电压的反馈电压；
误差放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收参考电压，其同相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生误差放大信号；
箝位器，耦接在误差放大器的输出端子和参考地之间；
频率比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，其输出端子提供时钟信号；
锯齿波产生器，耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号，并基于时钟信号提供锯齿波信号至频率比较器的同相输入端；
控制及驱动电路，耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号，并基于时钟信号，产生两路开关驱动信号，以控制上功率开关和下功率开关的通断；
所述反馈组件包括串联耦接在输出端口和参考地之间的第一电阻和第二电阻，其中反馈电压在第一电阻和第二电阻的串联耦接节点处产生；
所述锯齿波产生器包括：充电电流源、充电电容器和复位开关，三者并联耦接在频率比较器的同相输入端和参考地之间，其中所述复位开关进一步包括控制端子，所述控制端子耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号；
所述箝位器包括齐纳二极管；
还包括：补偿电容器，耦接在误差放大器的输出端子和反相输入端之间。
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：综合发电设备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为本发明综合发电设备的电路控制框图；
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，本发明的综合发电设备包括：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；综合发电设备还包括水力检测仪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；上功率开关103和下功率开关104，串联耦接在输入端口101和参考地之间；输出电感器105，耦接在上功率开关103和下功率开关104的串联耦接节点和输出端口102之间；输出电容器106，耦接在输出端口102和参考地之间；反馈组件107，耦接至输出端口102接收输出电压Vo，并产生反映输出电压Vo的反馈电压Vfb；误差放大器108，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收参考电压Vref，其同相输入端耦接至反馈组件107接收反馈电压Vfb，其输出端子产生误差放大信号Vc；箝位器109，耦接在误差放大器108的输出端子和参考地之间；频率比较器110，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端耦接至误差放大器108的输出端子接收误差放大信号Vc，其输出端子提供时钟信号CLK；锯齿波产生器111，耦接至频率比较器110的输出端子接收时钟信号CLK，并基于时钟信号CLK提供锯齿波信号Vsw至频率比较器110的同相输入端；控制及驱动电路112，耦接至频率比较器110的输出端子接收时钟信号CLK，并基于时钟信号CLK，产生两路开关驱动信号，以控制上功率开关103和下功率开关104的通断。
优选地，所述锯齿波产生器111包括：充电电流源11、充电电容器12和复位开关13，三者并联耦接在频率比较器110的同相输入端和参考地之间，其中所述复位开关13进一步包括控制端子，所述控制端子耦接至频率比较器110输出端子接收时钟信号CLK。当时钟信号CLK为低电平时，复位开关13被断开，则充电电流源11给充电电容器12充电，充电电容器12两端的电压线性增大，当其增大至频率比较器110反相输入端的信号的电压值时，频率比较器110输出的时钟信号CLK变为高电平。相应地，复位开关13被闭合。于是充电电容器12被拉至地，其两端的电压被迅速复位为零，即频率比较器110同相输入端的电压被复位为零。随后，时钟信号CLK变为低电平，复位开关13被断开，充电电流源11重新开始给充电电容器12充电，直至充电电容器12两端电压再次达到频率比较器110反相输入端的信号的电压值而触发时钟信号CLK变为高电平。锯齿波产生器111和频率比较器110如前所述周而复始地工作，从而产生周期性变化的锯齿波信号Vsw和时钟信号CLK。时钟信号CLK、锯齿波信号Vsw、误差放大信号Vc和输出电压Vo的时序波形示意图参见图3。
优选地，反馈组件107包括串联耦接在输出端口102和参考地之间的第一电阻和第二电阻，其中反馈电压Vfb在第一电阻和第二电阻的串联节点处产生。
优选地，箝位器109包括齐纳二极管，且具有箝位电压Vz。
优选地，所述电力变换电路100还包括：补偿电容器113，耦接在误差放大器108的输出端子和反相输入端之间。
在电力变换电路100正常运行时，当时钟信号CLK输出高电平信号，则控制及驱动电路112输出的两路开关驱动信号控制上功率开关103导通、下功率开关104断开，输入电压Vin经由上功率开关103、输出电感器105和输出电容器106被传送并被转换成输出电压Vo。
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。
本发明的综合发电设备，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。
本发明的综合发电设备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)

1.一种综合发电设备，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；
上功率开关和下功率开关，串联耦接在输入端口和参考地之间；
输出电感器，耦接在上功率开关和下功率开关的串联耦接节点和输出端口之间；
输出电容器，耦接在输出端口和参考地之间；
反馈组件，耦接至输出端口接收输出电压，并产生反映输出电压的反馈电压；
误差放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收参考电压，其同相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生误差放大信号；
箝位器，耦接在误差放大器的输出端子和参考地之间；
频率比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，其输出端子提供时钟信号；
锯齿波产生器，耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号，并基于时钟信号提供锯齿波信号至频率比较器的同相输入端；
控制及驱动电路，耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号，并基于时钟信号，产生两路开关驱动信号，以控制上功率开关和下功率开关的通断；
所述反馈组件包括串联耦接在输出端口和参考地之间的第一电阻和第二电阻，其中反馈电压在第一电阻和第二电阻的串联耦接节点处产生；
所述锯齿波产生器包括：充电电流源、充电电容器和复位开关，三者并联耦接在频率比较器的同相输入端和参考地之间，其中所述复位开关进一步包括控制端子，所述控制端子耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号；
所述箝位器包括齐纳二极管；
还包括：补偿电容器，耦接在误差放大器的输出端子和反相输入端之间。
2.如权利要求1所述的综合发电设备，其特征在于，所述控制器为DSP处理器。
3.如权利要求1所述的综合发电设备，其特征在于，所述控制器为ARM处理器。
CN201510997114.2A 2015-12-25 2015-12-25 一种综合发电设备 Pending CN105515149A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510997114.2A CN105515149A (zh) 2015-12-25 2015-12-25 一种综合发电设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510997114.2A CN105515149A (zh) 2015-12-25 2015-12-25 一种综合发电设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105515149A true CN105515149A (zh) 2016-04-20

Family

ID=55722908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510997114.2A Pending CN105515149A (zh) 2015-12-25 2015-12-25 一种综合发电设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105515149A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103078496A (zh) * 2012-12-12 2013-05-01 青岛联盟电子仪器有限公司 一种降压电路
CN203339791U (zh) * 2013-06-21 2013-12-11 青岛滨海学院 全天候发电站
US20140176337A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 David Valin Solar panel wind turbine communication server network apparatus method and mechanism
US20140354303A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for deriving current for control in a resonant power converter
CN204794808U (zh) * 2015-04-28 2015-11-18 天津天为电梯有限公司 一种新能源电梯系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103078496A (zh) * 2012-12-12 2013-05-01 青岛联盟电子仪器有限公司 一种降压电路
US20140176337A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 David Valin Solar panel wind turbine communication server network apparatus method and mechanism
US20140354303A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for deriving current for control in a resonant power converter
CN203339791U (zh) * 2013-06-21 2013-12-11 青岛滨海学院 全天候发电站
CN204794808U (zh) * 2015-04-28 2015-11-18 天津天为电梯有限公司 一种新能源电梯系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203339791U (zh) 全天候发电站
CN100563086C (zh) 有源双向电力调节器
CN202167884U (zh) 一种用于风电变桨电机的超级电容充电器
KR101376550B1 (ko) 고용량 풍력 발전 장치와 고용량 풍력 발전 장치의 제어 방법
CN102122891A (zh) 变压器漏感能量的吸收回馈电路
KR20120004202A (ko) 풍력발전장치의 대기전력 공급장치
Bottu et al. Design of a conditioner for smoothing wind turbine output power
CN203775041U (zh) 基于倍压整流和boost电路的交流电源
Hussein et al. Load power management control for a stand alone wind energy system based on the state of charge of the battery
CN105449816A (zh) 多元化发电系统
CN105515149A (zh) 一种综合发电设备
CN105553076A (zh) 一种多样化发电设备
CN105553005A (zh) 一种分布式发电系统
CN201869112U (zh) 风力发电的电能转换装置
CN105790406A (zh) 新能源发电装置
CN105529808A (zh) 一种全天候发电站
CN105429271A (zh) 发电站
Sathya et al. Enhancement of low voltage ride through capability for PMSG based wind energy conversion system with super capacitor
CN105515497A (zh) 一种新能源发电装置
CN105553073A (zh) 一种混合能源发电装置
CN105429266A (zh) 一种多种新能源组合发电装置
CN105529806A (zh) 多重冗余发电设备
CN105529807A (zh) 一种综合发电设备
CN105449817A (zh) 一种发电设备
CN105577075A (zh) 一种混合型发电设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160420