CN110571836A - 一种风力发电储能匹配电路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风力发电储能匹配电路及其控制方法,包括:第一供电电路、第二供电电路、直流母线,所述第一供电电路连接直流母线和第二供电电路,以给所述直流母线供电以及给第二供电电路充电,所述第二供电电路连接直流母线,以给直流母线供电;所述第二供电电路包括储能匹配电路、储能装置,所述储能装置包括至少四个,所述储能匹配电路包括至少三个可切换开关,通过所述可切换开关进行切换,以控制储能装置根据风力发电的电力,调整接入到电路中的储能装置的数量。本发明能够进行多路直流供电,根据风力发电的波动性维持输出电压的稳定,并能够及时调节储能装置进行匹配储能装置的数量,同时,根据调整的储能装置稳定储能装置的输出电压。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域,具体而言,涉及5 一种风力发电储能匹配电路及其控制方法。
背景技术
现有技术中,风力发电是当前可利用的主要清洁能源,在一定程度上,由于其清洁性,体积较合适,得到的了广泛的应用,但是,风力发电非常不稳定,具体很强的间歇性,虽然现有技术中经常是将风力发电通过储能装置进行存储后供电,但是不稳定的风力发电输出的不稳定的电压对电池也有很大的损耗,如何进行风力发电装置与储能装置进行电压匹配,提高电池使用寿命,如何进行风力发电直接供电的稳定性,减缓控制设备的控制作用等都是当前的计算难题。
发明内容
本发明提出了一种风力发电储能匹配电路,包括:第一供电电路、第二供电电路、直流母线,所述第一供电电路连接直流母线和第二供电电路,以给所述直流母线供电以及给第二供电电路充电,所述第二供电电路连接直流母线,以给直流母线供电;所述第二供电电路包括储能匹配电路、储能装置,所述储能装置包括至少四个,所述储能匹配电路包括至少三个可切换开关,通过所述可切换开关进行切换,以控制储能装置根据风力发电的电力,调整接入到电路中的储能装置的数量。
所述的风力发电储能匹配电路,所述储能匹配电路至少包括三端开关S1、三端开关S2、开关S3,所述储能装置至少包括电池BT1、电池BT2、电池BT3、电池BT4;所述电池BT1正极连接开关S3的一端,开关S3的另一端连接电池BT3的正极,电池BT1的负极连接三端开关S1的第2端,三端开关S1的第3端连接电池BT2的正极,电池BT2的负极接地,三端开关S1的第1端接地,所述三端开关S1的第2端为主接线端,三端开关S1的第3端为常闭连接端,三端开关S1的第1端为常开连接端;
所述电池BT3的负极连接三端开关S2的第2端,三端开关S2的第3端连接电池BT4的正极,电池BT4的负极接地,三端开关S2的第1端接地,所述三端开关S1的第2端为主接线端,三端开关S1的第3端为常闭连接端,三端开关S2的第1端为常开连接端。
所述的风力发电储能匹配电路,所述第一供电电路与所述第二供电电路之间还设置检测电路,所述检测电路分别检测第一供电电路的第一供电电压和所述第二供电电路的第二供电电压,确定所述第一供电电压和第二供电电压之间差值,根据所述差值控制所述第一供电电路的输出电压,并控制所述储能匹配电路中的所述可切换开关,所述可切换开关的控制顺序为第一步切换三端开关S1,第二步控制开关S3,第三步切换开关S2。
所述的风力发电储能匹配电路,所述第一供电电路包括风力发电机、整流电路、第一输出端口、第二输出端口、电压变换电路、控制电路;所述第一输出端口连接所述第二供电电路的输出端,所述第二输出端口连接所述直流母线;所述电压变换电路包括变压器T1、第一可控开关Q5、第一驱动电路,所述控制电路通过所述第一驱动电路控制所述第一可控开关Q5,以调节变压器的开关频率,控制第二输出端口的电压保持稳定,所述控制电路控制所述储能匹配电路调整接入的储能装置的数量。
所述的风力发电储能匹配电路,所述风力发电机输出端连接整流电路的输入端,所述整流电路的输出端的正输出端极连接电感L1的一端,整流电路的输出端的负输出端接地,电感L1的另一端连接电容C1、电阻R3、变压器T1初级侧的一端,所述电容C1、电阻R3的另一端连接后与二极管D1的阴极连接,二极管D1的阳极连接变压器T1初级侧的另一端,变压器T1的初级侧的另一端通过所述第一可控开关Q5连接可变电阻R4的一端,可变电阻R4的另一端接地;第一可控开关Q5的控制端连接所述第一驱动电路,所述第一驱动电路包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2。
所述的风力发电储能匹配电路,所述检测电路包括比较器AR1、光耦U1、电阻R1、可变电阻R2、电阻R21、可变电阻R22;所述电阻R1一端连接所述整流电路的输出端的正输出端,电阻R1的另一端连接可变电阻R2的一端,可变电阻R2的另一端接地,所述电阻R1的另一端分别连接比较器AR1的负输入端和光耦U1输出侧的正极,所述电阻R21的一端连接比较器AR1的正输入端,电阻R21的另一端连接可变电阻R22的一端,可变电阻R22的另一端接地;比较器AR1的输出端连接光耦U1输出侧的正极,光耦U1的输入侧的负极接地,光耦U1的输出侧的负极连接所述第一控制电路的AD模数转换接口;所述检测电路通过调节可变电阻R2和可变电阻R22,控制第一供电电路和第二供电电路的分压比例,并将分压输入到比较器AR1中进行第一供电电路和第二供电电路的电压差值比较,当超过预设差值时,比较器AR1输出高电平给光耦U1,所述光耦U1发出信号控制输出侧导通,所述电阻R1的另一端连通道所述第一控制电路的AD模数转换接口,进行AD采样,所述第一控制电路根据AD采样的结果进行计算,并输出PWM信号到所述第一可控开关Q5。
所述的风力发电储能匹配电路,所述第二供电电路包括储能匹配电路、储能装置、第二驱动电路、变压器T2、第二可控开关Q7、控制电路、第三输出端口;所述储能装置的正极分别连接第一供电电路的第二输出端口以及电阻R9、电容C3、电阻R10、变压器T2初级侧的一端,电阻R9的另一端分别连接所述第二驱动电路以及电容C7的一端、稳压二极管D6的阴极,所述电容C7的另一端、稳压二极管D6的阳极接地;所述第二驱动电路包括NPN三极管Q4、PNP三极管Q5、电阻R11,所述NPN三极管Q4的发射集和所述PNP三极管Q5的反射集的连接端连接所述电阻R11的一端,所述电阻R11的另一端连接所述第二可控开关Q7的控制端,所述第二可控开关Q7的一非控制端连接变压器T2初级侧的另一端,所述第二可控开关Q7的另一非控制端连接储能装置的负极;所述第二控制电路通过输出端口输出控制信号到开关管Q6,通过控制开关管Q6控制所述第二驱动电路,所述第三输出端口连接所述直流母线,所述第三输出端口包括二极管D5、电容C4、电阻R12、电阻R13,所述二极管D5的阳极连接所述变压器次级侧的一端,所述二极管D5的阴极连接电容C4的一端,电容C4的另一端接地,电阻R12的一端连接二极管D5的阴极,另一端连接电阻R13的一端,电阻R13的另一端接地,电阻R12的另一端连接控制电路的采样比较端口。
一种如上述任意一项所述风力发电储能匹配电路的供电控制方法,包括如下步骤:
初始化,启动供电电路;
检测第一供电电路和第二供电电路之间的电压差值,检测储能匹配电路中开关状态及储能装置的荷电量;
判断差值是否大于一预设差值,记录接入到电路的储能装置的编号及数量;
如果是,则采集第一供电电路中整流电路的输出电压,进行模数转换,根据模数转换的结果进行计算处理,得出控制命令,控制第一供电电路中电压变换电路中的第一开关频率以第二输出端口维持输出电压的稳定;并控制储能装置中的储能匹配电路进行开关切换,调节接入到电路的储能装置的数量,记录开关改变的状态;根据改变的开关的状态和改变的储能装置的接入的数量,调节第二驱动电路的第二开关频率以维持第三输出端口输出电压的稳定;
如果否,则按照预设的开关频率控制电压输出。
所述的控制方法,所述初始化,启动供电电路具体包括:检测启动时的整流电路初始电压状态,根据所述整流电路初始电压状态生成开关频率初始控制值,并根据所述开关频率初始控制值控制第二输出端口的输出电压值。
所述的控制方法,所述检测储能匹配电路中开关状态具体包括记录连接到电路的开关数量和每个开关的连接的具体端口,以及开关旁边的储能装置的荷电量。
本发明所取得的有益技术效果是:本发明能够进行多路直流供电,根据风力发电的波动性维持输出电压的稳定,并能够及时调节储能装置进行匹配储能装置的数量,同时,根据调整的储能装置稳定储能装置的输出电压。本发明能够根据进行多路输出,并根据输出到后一级的电压值与风力发电的电压差值,确定是否启动调整开关频率,解决了现有技术中一直进行开关频率调节,缓解了控制电路一直计算带来的发热,以及开关电路不断变换控制频率带来的开关损耗;作为本发明的主要改进点之一是,通过风力发电能实现两级供电,既能够通过电压变换直接进行直流供电,由能够通过变换电路给后一级的电路充电,通过充电实现电能存储实现间接供电;作为本发明的另一改进点是,通过输入与输出之间的电压差值,确定是否启动整流电路输出的电压采集与检测,以此来减少开关频率的调节次数,延长电路的使用寿命。本发明的又一改进点为能够进行接入的储能装置调整,以减小发电装置与储能装置的压差,提高变换装置的效率,同时根据调整的储能装置,改变储能装置的输出的变换装置的开关频率,提高储能装置输出的转换效率。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中,在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。
图1是本发明的风力发电储能匹配电路的示意图。
图2是本发明的风力发电储能匹配电路控制方法的示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明;应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明 ,并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言,在查阅以下详细描述之后,本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内,并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征,并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
如图1所示,为本发明提出了一种风力发电储能匹配电路,包括:第一供电电路、第二供电电路、直流母线,所述第一供电电路连接直流母线和第二供电电路,以给所述直流母线供电以及给第二供电电路充电,所述第二供电电路连接直流母线,以给直流母线供电;所述第二供电电路包括储能匹配电路、储能装置,所述储能装置包括至少四个,所述储能匹配电路包括至少三个可切换开关,通过所述可切换开关进行切换,以控制储能装置根据风力发电的电力,调整接入到电路中的储能装置的数量。
所述的风力发电储能匹配电路,所述储能匹配电路至少包括三端开关S1、三端开关S2、开关S3,所述储能装置至少包括电池BT1、电池BT2、电池BT3、电池BT4;所述电池BT1正极连接开关S3的一端,开关S3的另一端连接电池BT3的正极,电池BT1的负极连接三端开关S1的第2端,三端开关S1的第3端连接电池BT2的正极,电池BT2的负极接地,三端开关S1的第1端接地,所述三端开关S1的第2端为主接线端,三端开关S1的第3端为常闭连接端,三端开关S1的第1端为常开连接端;
所述电池BT3的负极连接三端开关S2的第2端,三端开关S2的第3端连接电池BT4的正极,电池BT4的负极接地,三端开关S2的第1端接地,所述三端开关S1的第2端为主接线端,三端开关S1的第3端为常闭连接端,三端开关S2的第1端为常开连接端。
所述的风力发电储能匹配电路,所述第一供电电路与所述第二供电电路之间还设置检测电路,所述检测电路分别检测第一供电电路的第一供电电压和所述第二供电电路的第二供电电压,确定所述第一供电电压和第二供电电压之间差值,根据所述差值控制所述第一供电电路的输出电压,并控制所述储能匹配电路中的所述可切换开关,所述可切换开关的控制顺序为第一步切换三端开关S1,第二步控制开关S3,第三步切换开关S2。
所述的风力发电储能匹配电路,所述第一供电电路包括风力发电机、整流电路、第一输出端口、第二输出端口、电压变换电路、控制电路;所述第一输出端口连接所述第二供电电路的输出端,所述第二输出端口连接所述直流母线;所述电压变换电路包括变压器T1、第一可控开关Q5、第一驱动电路,所述控制电路通过所述第一驱动电路控制所述第一可控开关Q5,以调节变压器的开关频率,控制第二输出端口的电压保持稳定,所述控制电路控制所述储能匹配电路调整接入的储能装置的数量。
所述的风力发电储能匹配电路,所述风力发电机输出端连接整流电路的输入端,所述整流电路的输出端的正输出端极连接电感L1的一端,整流电路的输出端的负输出端接地,电感L1的另一端连接电容C1、电阻R3、变压器T1初级侧的一端,所述电容C1、电阻R3的另一端连接后与二极管D1的阴极连接,二极管D1的阳极连接变压器T1初级侧的另一端,变压器T1的初级侧的另一端通过所述第一可控开关Q5连接可变电阻R4的一端,可变电阻R4的另一端接地;第一可控开关Q5的控制端连接所述第一驱动电路,所述第一驱动电路包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2。
所述的风力发电储能匹配电路,所述检测电路包括比较器AR1、光耦U1、电阻R1、可变电阻R2、电阻R21、可变电阻R22;所述电阻R1一端连接所述整流电路的输出端的正输出端,电阻R1的另一端连接可变电阻R2的一端,可变电阻R2的另一端接地,所述电阻R1的另一端分别连接比较器AR1的负输入端和光耦U1输出侧的正极,所述电阻R21的一端连接比较器AR1的正输入端,电阻R21的另一端连接可变电阻R22的一端,可变电阻R22的另一端接地;比较器AR1的输出端连接光耦U1输出侧的正极,光耦U1的输入侧的负极接地,光耦U1的输出侧的负极连接所述第一控制电路的AD模数转换接口;所述检测电路通过调节可变电阻R2和可变电阻R22,控制第一供电电路和第二供电电路的分压比例,并将分压输入到比较器AR1中进行第一供电电路和第二供电电路的电压差值比较,当超过预设差值时,比较器AR1输出高电平给光耦U1,所述光耦U1发出信号控制输出侧导通,所述电阻R1的另一端连通道所述第一控制电路的AD模数转换接口,进行AD采样,所述第一控制电路根据AD采样的结果进行计算,并输出PWM信号到所述第一可控开关Q5。
所述的风力发电储能匹配电路,所述第二供电电路包括储能匹配电路、储能装置、第二驱动电路、变压器T2、第二可控开关Q7、控制电路、第三输出端口;所述储能装置的正极分别连接第一供电电路的第二输出端口以及电阻R9、电容C3、电阻R10、变压器T2初级侧的一端,电阻R9的另一端分别连接所述第二驱动电路以及电容C7的一端、稳压二极管D6的阴极,所述电容C7的另一端、稳压二极管D6的阳极接地;所述第二驱动电路包括NPN三极管Q4、PNP三极管Q5、电阻R11,所述NPN三极管Q4的发射集和所述PNP三极管Q5的反射集的连接端连接所述电阻R11的一端,所述电阻R11的另一端连接所述第二可控开关Q7的控制端,所述第二可控开关Q7的一非控制端连接变压器T2初级侧的另一端,所述第二可控开关Q7的另一非控制端连接储能装置的负极;所述第二控制电路通过输出端口输出控制信号到开关管Q6,通过控制开关管Q6控制所述第二驱动电路,所述第三输出端口连接所述直流母线,所述第三输出端口包括二极管D5、电容C4、电阻R12、电阻R13,所述二极管D5的阳极连接所述变压器次级侧的一端,所述二极管D5的阴极连接电容C4的一端,电容C4的另一端接地,电阻R12的一端连接二极管D5的阴极,另一端连接电阻R13的一端,电阻R13的另一端接地,电阻R12的另一端连接控制电路的采样比较端口。
所示控制电路优选为DSP,包括ADC模数转换接口,能够输出PWM等控制信号,第二控制电路还包括电压比较单元,能够接收外部的信号,根据外部信号以及内部预设的参考电压进行电压比较。第一控制电路的第1脚为电源脚,能够通过电压变换电路VR1、VR2的输出的电压信号,电压变换电路VR1接收第一输出端口的高电压信号,转换为中电压信号分别输入到电压变换电路VR2和第一驱动电路,电压变换电路VR2输出给第一控制电路的第1脚,以给第一控制电路提供电源。所述中电压信号还给开关管Q3提供上拉电压,通过电阻R8对开关管Q3进行电压上拉。
所述第一控制电路第1脚为电源端,第2脚接地,第3脚为AD采样端,第4脚为比较采样端,内部设置连接参考比较设置功能模块,第5脚为PWM信号输出端,第6脚为PWM信号输出端,第7脚为悬空脚,第8脚为接地端,图中只是展示了部分引脚功能,可以选择具备上述功能的任意DSP或者ARM或者其他具备控制功能的控制芯片或者控制电路。其中,引脚只是示意方式,并不是一定需要按照上述引脚关系选择控制电路。
所述储能装置的电压或者容量优选为电池BT1大于电池BT2,电池BT3大于电池BT4,电池BT1与电池BT3相同,电池BT2与电池BT4相同。可优选的是,在电池BT1和BT2还可以设置电压或者容量比电池BT2小的电池,并且没增加一个电池,相应的增加一个三端开关,电池BT3和BT4之后同样进行上述设置。
如图2所示,为一种如上述任意一项所述风力发电储能匹配电路的供电控制方法,包括如下步骤:
初始化,启动供电电路;
检测第一供电电路和第二供电电路之间的电压差值,检测储能匹配电路中开关状态及储能装置的荷电量;
判断差值是否大于一预设差值,记录接入到电路的储能装置的编号及数量;
如果是,则采集第一供电电路中整流电路的输出电压,进行模数转换,根据模数转换的结果进行计算处理,得出控制命令,控制第一供电电路中电压变换电路中的第一开关频率以第二输出端口维持输出电压的稳定;并控制储能装置中的储能匹配电路进行开关切换,调节接入到电路的储能装置的数量,记录开关改变的状态;根据改变的开关的状态和改变的储能装置的接入的数量,调节第二驱动电路的第二开关频率以维持第三输出端口输出电压的稳定;
如果否,则按照预设的开关频率控制电压输出。
所述的控制方法,所述初始化,启动供电电路具体包括:检测启动时的整流电路初始电压状态,根据所述整流电路初始电压状态生成开关频率初始控制值,并根据所述开关频率初始控制值控制第二输出端口的输出电压值。
所述的控制方法,所述检测储能匹配电路中开关状态具体包括记录连接到电路的开关数量和每个开关的连接的具体端口,以及开关旁边的储能装置的荷电量。
本发明所取得的有益技术效果是:本发明能够进行多路直流供电,根据风力发电的波动性维持输出电压的稳定,并能够及时调节储能装置进行匹配储能装置的数量,同时,根据调整的储能装置稳定储能装置的输出电压。本发明能够根据进行多路输出,并根据输出到后一级的电压值与风力发电的电压差值,确定是否启动调整开关频率,解决了现有技术中一直进行开关频率调节,缓解了控制电路一直计算带来的发热,以及开关电路不断变换控制频率带来的开关损耗;作为本发明的主要改进点之一是,通过风力发电能实现两级供电,既能够通过电压变换直接进行直流供电,由能够通过变换电路给后一级的电路充电,通过充电实现电能存储实现间接供电;作为本发明的另一改进点是,通过输入与输出之间的电压差值,确定是否启动整流电路输出的电压采集与检测,以此来减少开关频率的调节次数,延长电路的使用寿命。本发明的又一改进点为能够进行接入的储能装置调整,以减小发电装置与储能装置的压差,提高变换装置的效率,同时根据调整的储能装置,改变储能装置的输出的变换装置的开关频率,提高储能装置输出的转换效率。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明,但是应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多改变和修改。因此,其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的,并且应当理解,以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (10)
1.一种风力发电储能匹配电路,其特征在于,包括:第一供电电路、第二供电电路、直流母线,所述第一供电电路连接直流母线和第二供电电路,以给所述直流母线供电以及给第二供电电路充电,所述第二供电电路连接直流母线,以给直流母线供电;所述第二供电电路包括储能匹配电路、储能装置,所述储能装置包括至少四个,所述储能匹配电路包括至少三个可切换开关,通过所述可切换开关进行切换,以控制储能装置根据风力发电的电力,调整接入到电路中的储能装置的数量。
2.如权利要求1所述的风力发电储能匹配电路,其特征在于,所述储能匹配电路至少包括三端开关S1、三端开关S2、开关S3,所述储能装置至少包括电池BT1、电池BT2、电池BT3、电池BT4;所述电池BT1正极连接开关S3的一端,开关S3的另一端连接电池BT3的正极,电池BT1的负极连接三端开关S1的第2端,三端开关S1的第3端连接电池BT2的正极,电池BT2的负极接地,三端开关S1的第1端接地,所述三端开关S1的第2端为主接线端,三端开关S1的第3端为常闭连接端,三端开关S1的第1端为常开连接端;
所述电池BT3的负极连接三端开关S2的第2端,三端开关S2的第3端连接电池BT4的正极,电池BT4的负极接地,三端开关S2的第1端接地,所述三端开关S1的第2端为主接线端,三端开关S1的第3端为常闭连接端,三端开关S2的第1端为常开连接端。
3.如权利要求2所述的风力发电储能匹配电路,其特征在于,所述第一供电电路与所述第二供电电路之间还设置检测电路,所述检测电路分别检测第一供电电路的第一供电电压和所述第二供电电路的第二供电电压,确定所述第一供电电压和第二供电电压之间差值,根据所述差值控制所述第一供电电路的输出电压,并控制所述储能匹配电路中的所述可切换开关,所述可切换开关的控制顺序为第一步切换三端开关S1,第二步控制开关S3,第三步切换开关S2。
4.如权利要求1所述的风力发电储能匹配电路,其特征在于,所述第一供电电路包括风力发电机、整流电路、第一输出端口、第二输出端口、电压变换电路、控制电路;所述第一输出端口连接所述第二供电电路的输出端,所述第二输出端口连接所述直流母线;所述电压变换电路包括变压器T1、第一可控开关Q5、第一驱动电路,所述控制电路通过所述第一驱动电路控制所述第一可控开关Q5,以调节变压器的开关频率,控制第二输出端口的电压保持稳定,所述控制电路控制所述储能匹配电路调整接入的储能装置的数量。
5.如权利要求4所述的风力发电储能匹配电路,其特征在于,所述风力发电机输出端连接整流电路的输入端,所述整流电路的输出端的正输出端极连接电感L1的一端,整流电路的输出端的负输出端接地,电感L1的另一端连接电容C1、电阻R3、变压器T1初级侧的一端,所述电容C1、电阻R3的另一端连接后与二极管D1的阴极连接,二极管D1的阳极连接变压器T1初级侧的另一端,变压器T1的初级侧的另一端通过所述第一可控开关Q5连接可变电阻R4的一端,可变电阻R4的另一端接地;第一可控开关Q5的控制端连接所述第一驱动电路,所述第一驱动电路包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2。
6.如权利要求3所述的风力发电储能匹配电路,其特征在于,所述检测电路包括比较器AR1、光耦U1、电阻R1、可变电阻R2、电阻R21、可变电阻R22;所述电阻R1一端连接所述整流电路的输出端的正输出端,电阻R1的另一端连接可变电阻R2的一端,可变电阻R2的另一端接地,所述电阻R1的另一端分别连接比较器AR1的负输入端和光耦U1输出侧的正极,所述电阻R21的一端连接比较器AR1的正输入端,电阻R21的另一端连接可变电阻R22的一端,可变电阻R22的另一端接地;比较器AR1的输出端连接光耦U1输出侧的正极,光耦U1的输入侧的负极接地,光耦U1的输出侧的负极连接所述第一控制电路的AD模数转换接口;所述检测电路通过调节可变电阻R2和可变电阻R22,控制第一供电电路和第二供电电路的分压比例,并将分压输入到比较器AR1中进行第一供电电路和第二供电电路的电压差值比较,当超过预设差值时,比较器AR1输出高电平给光耦U1,所述光耦U1发出信号控制输出侧导通,所述电阻R1的另一端连通道所述第一控制电路的AD模数转换接口,进行AD采样,所述第一控制电路根据AD采样的结果进行计算,并输出PWM信号到所述第一可控开关Q5。
7.如权利要求2所述的风力发电储能匹配电路,其特征在于,所述第二供电电路包括储能匹配电路、储能装置、第二驱动电路、变压器T2、第二可控开关Q7、控制电路、第三输出端口;所述储能装置的正极分别连接第一供电电路的第二输出端口以及电阻R9、电容C3、电阻R10、变压器T2初级侧的一端,电阻R9的另一端分别连接所述第二驱动电路以及电容C7的一端、稳压二极管D6的阴极,所述电容C7的另一端、稳压二极管D6的阳极接地;所述第二驱动电路包括NPN三极管Q4、PNP三极管Q5、电阻R11,所述NPN三极管Q4的发射集和所述PNP三极管Q5的反射集的连接端连接所述电阻R11的一端,所述电阻R11的另一端连接所述第二可控开关Q7的控制端,所述第二可控开关Q7的一非控制端连接变压器T2初级侧的另一端,所述第二可控开关Q7的另一非控制端连接储能装置的负极;所述第二控制电路通过输出端口输出控制信号到开关管Q6,通过控制开关管Q6控制所述第二驱动电路,所述第三输出端口连接所述直流母线,所述第三输出端口包括二极管D5、电容C4、电阻R12、电阻R13,所述二极管D5的阳极连接所述变压器次级侧的一端,所述二极管D5的阴极连接电容C4的一端,电容C4的另一端接地,电阻R12的一端连接二极管D5的阴极,另一端连接电阻R13的一端,电阻R13的另一端接地,电阻R12的另一端连接控制电路的采样比较端口。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述风力发电储能匹配电路的供电控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
初始化,启动供电电路;
检测第一供电电路和第二供电电路之间的电压差值,检测储能匹配电路中开关状态及储能装置的荷电量;
判断差值是否大于一预设差值,记录接入到电路的储能装置的编号及数量;
如果是,则采集第一供电电路中整流电路的输出电压,进行模数转换,根据模数转换的结果进行计算处理,得出控制命令,控制第一供电电路中电压变换电路中的第一开关频率以第二输出端口维持输出电压的稳定;并控制储能装置中的储能匹配电路进行开关切换,调节接入到电路的储能装置的数量,记录开关改变的状态;根据改变的开关的状态和改变的储能装置的接入的数量,调节第二驱动电路的第二开关频率以维持第三输出端口输出电压的稳定;
如果否,则按照预设的开关频率控制电压输出。
9.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述初始化,启动供电电路具体包括:检测启动时的整流电路初始电压状态,根据所述整流电路初始电压状态生成开关频率初始控制值,并根据所述开关频率初始控制值控制第二输出端口的输出电压值。
10.如权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述检测储能匹配电路中开关状态具体包括记录连接到电路的开关数量和每个开关的连接的具体端口,以及开关旁边的储能装置的荷电量。
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