CN105790405A - 多种新能源组合发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种多种新能源组合发电装置，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。本发明的多种新能源组合发电装置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

多种新能源组合发电装置
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种多种新能源组合发电装置。
背景技术
现有发电设备比较单一，一般只有风能、太阳能、潮汐能独立的发电设备。尤其是海岛供电，一旦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
本发明提出一种多种新能源组合发电装置，解决了现有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：
一种多种新能源组合发电装置，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；
中间节点；
输入电感器和采样电阻器，串联耦接在输入端口和中间节点之间；
第一开关，耦接在中间节点和参考地之间；
第二开关，耦接在中间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；
运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子和第二输入端子跨接在采样电阻器两端，其输出端子产生电感电流采样信号；
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；
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，其反相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，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运算放大器的输出端子接收电感电流采样信号，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，产生两路开关驱动信号，以控制第一开关和第二开关的通断。
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；
在电压比较信号为高电平时，选择开关的第三端子被连接至其第一端子，使得电流比较器的反相输入端接收第一电流峰值；在电压比较信号为低电平时，选择开关的第三端子被连接至其第二端子，使得电流比较器的反相输入端接收第二电流峰值；
所述第一电流峰值大于第二电流峰值；
所述电力变换电路进一步包括：补偿电容器，耦接在运算放大器的输出端子和参考地之间。
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。
可选地，所述控制器为单片机。
可选地，所述DSP处理器为TI公司2812系列处理器。
可选地，所述单片机为51系列单片机。
本发明的有益效果是：多种新能源组合发电装置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为本发明多种新能源组合发电装置的电路控制框图；
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，本发明的多种新能源组合发电装置包括：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；多种新能源组合发电装置还包括水力检测仪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；中间节点103；输入电感器104和采样电阻器105，串联耦接在输入端口101和中间节点103之间；第一开关106，耦接在中间节点103和参考地之间；第二开关107，耦接在中间节点103和输出端口102之间；输出电容器108，耦接在输出端口102和参考地之间；运算放大器109，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子和第二输入端子跨接在采样电阻器105两端，其输出端子产生电感电流采样信号Isen；反馈组件110，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；电压比较器111，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，其反相输入端耦接至反馈组件110接收反馈电压Vfb，其输出端子产生电压比较信号；选择开关112，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111的输出端子接收电压比较信号；电流比较器113，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运算放大器109的输出端子接收电感电流采样信号Isen，其反相输入端耦接至选择开关112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114，耦接至电流比较器113的输出端子接收电流比较信号，并基于电流比较信号，产生两路开关驱动信号，以控制第一开关106和第二开关107的通断。
优选地，所述电力变换电路100还包括：补偿电容器115，耦接在运算放大器109的输出端子和参考地之间。
优选地，反馈组件110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，在电压比较信号为高电平时，选择开关112的第三端子被连接至其第一端子，使得电流比较器113的反相输入端接收第一电流峰值Ilim1；在电压比较信号为低电平时，选择开关112的第三端子被连接至其第二端子，使得电流比较器113的反相输入端接收第二电流峰值Ilim2。
优选地，第一电流峰值Ilim1大于第二电流峰值Ilim2。
在电力变换电路100正常运行时，当第一开关106被导通、第二开关107被断开，输入电压Vin经由输入电感器104、采样电阻器105和第一开关106至参考地。此时输入电感器104开始储存能量，流过输入电感器104的电流即为流过采样电阻器105的电流。该电流开始增大。则运算放大器109输出的电感电流采样信号Isen也开始增大。当其增大至电流比较器113反相输入端的信号时，电流比较器113输出的电流比较信号翻转电平。相应的，控制及驱动电路114输出的两路驱动信号翻转电平，使得第一开关106被断开，第二开关107被导通。随后输入电压Vin、输入电感器104、采样电阻器105、第二开关107和输出电容器108形成电流通路。输入电压Vin和输入电感器104存储的能量被传送并被转换成输出电压Vo。
在电力变换电路100的负载相对较重时，输出电压Vo相对较小，则反馈电压Vfb也相对较小。此时反馈电压Vfb小于参考电压Vref，电压比较器111输出的电压比较信号为高电平。则选择开关112的第三端子被连接至其第一端子，使得电流比较器113的反相输入端接收第一电流峰值Ilim1。即在重载状态下，当电感电流采样信号达到第一电流峰值Ilim1时，电流比较器113输出的电流比较信号翻转电平，进而经由控制及驱动电路114后将第一开关106断开、将第二开关107导通。
在电力变换电路100的负载相对较轻时，输出电压Vo相对较大，则反馈电压Vfb也相对较大。此时反馈电压Vfb大于参考电压Vref，电压比较器111输出的电压比较信号为低电平。则选择开关112的第三端子被连接至其第二端子，使得电流比较器113的反相输入端接收第二电流峰值Ilim2。即在轻载状态下，当电感电流采样信号达到第二电流峰值Ilim2时，电流比较器113输出的电流比较信号翻转电平，进而经由控制及驱动电路114后将第一开关106断开、将第二开关107导通。
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。
本发明的多种新能源组合发电装置，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。
本发明的多种新能源组合发电装置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 (6)

1.一种多种新能源组合发电装置，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；
中间节点；
输入电感器和采样电阻器，串联耦接在输入端口和中间节点之间；
第一开关，耦接在中间节点和参考地之间；
第二开关，耦接在中间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；
运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子和第二输入端子跨接在采样电阻器两端，其输出端子产生电感电流采样信号；
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；
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，其反相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，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运算放大器的输出端子接收电感电流采样信号，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，产生两路开关驱动信号，以控制第一开关和第二开关的通断；
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；
在电压比较信号为高电平时，选择开关的第三端子被连接至其第一端子，使得电流比较器的反相输入端接收第一电流峰值；在电压比较信号为低电平时，选择开关的第三端子被连接至其第二端子，使得电流比较器的反相输入端接收第二电流峰值；
所述第一电流峰值大于第二电流峰值；
所述电力变换电路进一步包括：补偿电容器，耦接在运算放大器的输出端子和参考地之间。
2.如权利要求1所述的多种新能源组合发电装置，其特征在于，所述控制器为DSP处理器。
3.如权利要求1所述的多种新能源组合发电装置，其特征在于，所述控制器为ARM处理器。
4.如权利要求1所述的多种新能源组合发电装置，其特征在于，所述控制器为单片机。
5.如权利要求2所述的多种新能源组合发电装置，其特征在于，所述DSP处理器为TI公司2812系列处理器。
6.如权利要求4所述的多种新能源组合发电装置，其特征在于，所述单片机为51系列单片机。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103036429A (zh) * 2012-12-12 2013-04-10 青岛联盟电子仪器有限公司 一种同步升压转换器
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
CN104617685A (zh) * 2015-02-17 2015-05-13 湖南大学 一种非接触感应电能传输控制装置及其方法
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 (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103036429A (zh) * 2012-12-12 2013-04-10 青岛联盟电子仪器有限公司 一种同步升压转换器
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
CN104617685A (zh) * 2015-02-17 2015-05-13 湖南大学 一种非接触感应电能传输控制装置及其方法
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

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