CN201635925U - 一种风光互补控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种风光互补控制系统，包括有风力发电机，风力发电机与太阳能电池板的输出端分别连接到风光互补控制器的输入端，风光互补控制器包含充电电路，充电电路对相连的蓄电池进行充电，蓄电池通过风光互补控制器连接用电设备，风光互补控制器还包含风力发电阶梯式卸载及断电保护电路和/或风机刹车保护电路，风力发电机的输出端连接到风力发电阶梯式卸载及断电保护电路的输入端，风机刹车保护电路连接到风力发电机。既高效利用风力资源，又对系统提供一定的保护，使风光互补控制系统稳定、可靠和高效。本实用新型广泛应用于路灯照明方面。

Description

一种风光互补控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种控制系统，特别是一种风能和太阳能互补自供电的控制系统。
背景技术
在世界能源日益紧张的今天，各种节能环保产品应运而生，其中太阳能发电结合风能发电的互补自供电控制系统逐渐被推广和应用，特别在路灯照明方面。而传统的风光互补控制系统仅仅只是实现了功能，其稳定性和可靠性方面还存在不足，当风力很猛的时候，要么没有保护装置，导致风光互补控制器、蓄电池等组件的烧毁和损坏；要么风力稍大就切断风力发电机，浪费风力资源。
实用新型内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种风能和太阳能互补自供电的控制系统，其包含风力发电阶梯式卸载及断电保护电路和/或风机刹车保护电路，既高效利用风力资源，又有效保护整个控制系统，使风光互补控制系统稳定、可靠和高效。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种风光互补控制系统，包括有风力发电机，风力发电机与太阳能电池板的输出端分别连接到风光互补控制器的输入端，风光互补控制器包含充电电路，充电电路对相连的蓄电池进行充电，蓄电池通过风光互补控制器连接用电设备，风光互补控制器还包含风力发电阶梯式卸载及断电保护电路和/或风机刹车保护电路，风力发电机的输出端连接到风力发电阶梯式卸载及断电保护电路的输入端，风机刹车保护电路连接到风力发电机。
所述风光互补控制器包含光控电路和时控电路，光控电路的输入端连接太阳能电池板和蓄电池，其输出端连接用电设备，时控电路的输入端连接蓄电池，输出端连接用电设备。所述风光互补控制器的充电电路为智能涓流充电保护电路。
本实用新型的有益效果是：风力发电阶梯式卸载及断电保护电路和风机刹车保护电路，既高效利用风力资源，又对系统提供一定的保护，光控结合时控使能源利用更高效和合理，使风光互补控制系统稳定、可靠和高效。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型实施例的风光互补控制系统优选方框图；
图2是本实用新型实施例的风光互补控制器优选方框图；
图3是本实用新型实施例的充电部分电路原理图；
图4是本实用新型实施例的时控电路原理图；
图5是本实用新型实施例的稳压电路原理图；
图6是本实用新型实施例的阶梯式卸载电路原理图；
图7是本实用新型实施例的风机刹车电路原理图；
图8是本实用新型实施例的工作流程图。
具体实施方式
参照图1风光互补控制系统优选方框图，这种风光互补控制系统，包括有风力发电机，风力发电机与太阳能电池板的输出端分别连接到风光互补控制器的输入端，风光互补控制器包含充电电路，充电电路对相连的蓄电池进行充电，蓄电池通过风光互补控制器连接用电设备，风光互补控制器还包含风力发电阶梯式卸载及断电保护电路和/或风机刹车保护电路，风力发电机的输出端连接到风力发电阶梯式卸载及断电保护电路的输入端，风机刹车保护电路连接到风力发电机。
其中充电电路负责控制对蓄电池进行充电，风力发电阶梯式卸载及断电保护电路负责对系统进行保护，风机刹车保护电路在风力大的时候限制风机的转速。
参照图2风光互补控制器优选方框图，风力发电机把风能转换成电能，太阳能电池板把太阳能转换成电能，这些电能输入到充电整流电路1整流滤波后变成平滑的直流电，然后分别输入到过载保护电路2、风机刹车电路11和阶梯卸载电路12，分别进行过载保护、风机刹车保护和阶梯卸载及断电保护，电能然后输入到涓流充电电路5，充电过程中充电信号取样电路3和过冲保护电路4监测充电过程，把电能充入蓄电池；蓄电池供电的时候经过光控电路7、过放保护电路13的控制，最后供电给用电设备，时间调节电路8和时控电路9也同时作用控制用电设备。整个过程的正常和异常状态都会通过状态显示电路6显示出来。
进一步，作为优选的实施方式，所述风光互补控制器包含光控电路和时控电路，光控电路的输入端连接太阳能电池板和蓄电池，其输出端连接用电设备，时控电路的输入端连接蓄电池，输出端连接用电设备。参照图3和图4，采用时基IC NE555与分频器CD4040配合，通过调整NE555基准振荡频率达到受控时间在5h到11h之间可调。自动定时调节光源功率，以进入节流工作状态，从而达到通宵照明。当设置好时间以后控制器按照设定的时间让光源满负载地工作。时间到后，光源就只工作一半功率，它既节约了电能又延长了照明时间。
光控开灯，两路输出：一路输出电路由时控灭灯，二路输出电路由光控灭灯。当夜幕降临，光控开关打开。时控输出支路的时控电路开始工作，当亮灯时间达到预先设定的时间值，该路输出被切断。光控输出支路将通宵工作，直到天亮光控开关关闭。
进一步，作为优选实施方式，所述风光互补控制器的充电电路为智能涓流充电保护电路。参照图3，充电电路由BQ2000采集充电信号、温度信号，控制功率管驱动IC MIC5014对功率开关管的控制，以达到涓流充电和充电保护的作用。智能涓流充电适合蓄电池的充电特性。蓄电池连接线接触不良或断开，充电电路就自动关断充电以防止意外，并以指示灯“闪烁”信号告知用户。
进一步，作为优选实施方式，图5和图6组成阶梯卸载电路，采用运放IC LM339和选择IC 74LS148通过电压嵌入开启方式将能量采集设备采集的过多能量用大功率器件消耗掉。
进一步，作为优选实施方式，图7展示了风机刹车保护电路。线性刹车电路采用光耦MOC3083给双向可控硅BTA41600B触发导通，激活风力发电机的刹车系统。
图8展示了电路的工作流程。风力产生的电能首先经过整流滤波，再进入检测保护电路，当检测到的电压高于18VDC时刹车保护功能启动，限制风机的转速。为了最大限度地利用风能充电，线路采用了阶梯式卸载电压电路。当风力继续在增大时(由于刹车电路只对风机转速有一定限制作用)电压也继续上升。电压上升到21V时负载器开始进入第一级电压卸载状态；当电压由21V升至22V时负载器进入第二级电压卸载状态。这就充分地利用了风力资源提高了发电效率。当风力产生的电压达到了25V以上时电路开始跳闸，保护了充电电路的安全。太阳能产生的电能也要经过太阳能电池板保护系统与风力产生的电能一起输入涓流充电系统，对蓄电池进行充电，同时过充电压检测电路检测充电过程。蓄电池供电的时候受过放电压检测电路、光控电路和时控电路的控制，最终供电给用电设备。
进一步，作为优选实施方式，所述蓄电池采用免维护铝酸电池。所述用电设备为大功率LED灯。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种风光互补控制系统，包括有风力发电机和太阳能电池板，风力发电机与太阳能电池板的输出端分别连接到风光互补控制器的输入端，风光互补控制器包含充电电路，充电电路对相连的蓄电池进行充电，蓄电池通过风光互补控制器连接用电设备，其特征在于：风光互补控制器还包含风力发电阶梯式卸载及断电保护电路和/或风机刹车保护电路，风力发电机的输出端连接到风力发电阶梯式卸载及断电保护电路的输入端，风机刹车保护电路连接到风力发电机。
2.根据权利要求1所述的一种风光互补控制系统，其特征在于：所述风光互补控制器包含光控电路和时控电路，光控电路的输入端连接太阳能电池板和蓄电池，其输出端连接用电设备，时控电路的输入端连接蓄电池，输出端连接用电设备。
3.根据权利要求1或2所述的一种风光互补控制系统，其特征在于：所述风光互补控制器的充电电路为智能涓流充电保护电路。
4.根据权利要求1所述的一种风光互补控制系统，其特征在于：所述蓄电池采用免维护铝酸电池。
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CN102767304A (zh) * 2011-05-03 2012-11-07 上海华业环保有限公司 一种移动式零碳能源环保小屋
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