CN201966677U - 一种单片机控制的boost风力发电升压充电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单片机控制的BOOST风力发电升压充电电路，包括BOOST电路，风机整流输入电路与BOOST电路的输入端相连，BOOST电路的输出端接蓄电池，采样电路与单片机控制电路的信号输入端相连，单片机控制电路的信号输出端通过驱动电路与BOOST电路的驱动输入端相连。风机整流电压经BOOST电路升压后给蓄电池充电,采样电路对充电电流检测信号处理后输入至单片机控制电路，单片机控制电路输出控制信号经驱动电路控制BOOST电路中开关元件的导通与关断，从而实现了对蓄电池充电电路的控制，增加了风能的使用效率，即使在风速很低的条件下，依然能够给蓄电池充电，最大限度的利用了风能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单片机控制的BOOST风力发电升压充电电路。
背景技术
我国是世界上风力资源最丰富的国家之一，随着人们对风能认识的不断深化，风能的应用也越来越广泛。如何最大限度的提高风能的利用率也成为当今世界研究的重要课题。传统的风力发电充放电控制器一般采用将风力发电机整流后的输出直接接至蓄电池给其充电，这样想要给电池充电，风力发电机整流后的直流电压就必须大于电池电压，然而在低风速的情况下风能无法得到利用，极大的缩小了风能的利用范围。传统的BOOST充电电路一般采用单独的模拟芯片作为控制芯片，外围电路较为复杂，且使用了较多的元器件构建电路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电路结构简单、能够最大限度的提高风能的利用率的单片机控制的BOOST风力发电升压充电电路。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种单片机控制的BOOST风力发电升压充电电路，包括BOOST电路，风机整流输入电路与BOOST电路的输入端相连，BOOST电路的输出端接蓄电池，用于采集充电电流信号的采样电路与单片机控制电路的信号输入端相连，单片机控制电路的信号输出端通过驱动电路与BOOST电路的驱动输入端相连。
由上述技术方案可知，本实用新型在低风速下，即使风机整流后的电压低于蓄电池电压，通过BOOST电路的升压作用后仍可对蓄电池进行充电。本实用新型即使在低风速的条件下，风力发电机仍能给蓄电池进行充电，极大的提高了风能的利用率，而且使用单片机控制电路实现对BOOST电路的控制，简化了电路结构，控制精确。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图；
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
一种单片机控制的BOOST风力发电升压充电电路，包括BOOST电路2，风机整流输入电路1与BOOST电路2的输入端相连，BOOST电路2的输出端接蓄电池，用于采集充电电流信号的采样电路4与单片机控制电路5的信号输入端相连，单片机控制电路5的信号输出端通过驱动电路3与BOOST电路2的驱动输入端相连，如图1所示。控制核心采用单片机控制电路5进行控制，单片机控制电路5根据检测的电流信号运算处理后做出判断是否要对蓄电池进行充电，从而输出相应的控制信号至驱动电路3的输入端，驱动电路3输出驱动信号至BOOST电路2的驱动输入端。
如图1、2所示，所述的BOOST电路2包括电感L1，电感L1的一端接风机整流输入电路1的正端子，电感L1的另一端接二极管D的阳极，二极管D的阴极接蓄电池的正极，蓄电池的负极接电流检测电阻R3的一端，电流检测电阻R3的另一端接风机整流输入电路1的负端子，风机整流输入电路1的正、负端子之间跨接大电容C1，场效应管Q1的漏极接二极管D的阳极，场效应管Q1的源极接蓄电池的负极，场效应管Q1的栅极分别接电阻R1、R2，所述采样电路4的一端与单片机控制电路5的AD转换口相连。所述的电阻R1的另一端接驱动电路3的输出端，电阻R2的另一端接风机整流输入电路1的负端子。
如图1、2所示，所述采样电路4的另一端接在电阻R2、R3之间。采样电路4用于采集充电电流信号，并将采集到的电流信号处理后送至单片机控制电路5的AD转换口。本实用新型在充电回路中串联电流检测电阻R3，将电流检测电阻R3检测到的电流信号送至采样电路4进行放大等处理后送至单片机控制电路5。
如图1，2所示，在电路正常工作时，单片机控制电路5根据采样电路4采集到的信号做出判断后，发出控制信号，经驱动电路3转化为驱动信号，驱动信号经电阻R1、R2分压后控制场效应管Q1的导通与关断。
当场效应管Q1导通时，即等效于电感L1直接将风机整流输入电路1的正、负端子短接，此时电感L1存储能量，并产生感应电动势，感应电动势方向为：接风机整流输入电路1正端子的为感应电动势正极，接二极管D阳极的为感应电动势的负极。当忽略场效应管Q1的导通压降，感应电动势负极电位等于蓄电池负极电位，此时二极管D反向截止，BOOST电路2无法对蓄电池进行充电。
当场效应管Q1关断时，电感L1的感应电动势方向为：接风机整流输入电路1正端子的为感应电动势的负极，接二极管D阳极的为感应电动势的正极，此时相当于风机整流输入电路1与电感L1两个电源串联在一起同时对蓄电池充电，因电感L1感应电动势的存在，故二极管D阳极电压高于风机整流输入电路1电压值，且根据电路设计参数可使得二极管D阳极电压高于蓄电池电压，实现了对蓄电池的充电。
综上所述，即使风机整流电压低于蓄电池电压，通过本实用新型可以实现对蓄电池进行充电。本实用新型提高了风能的使用效率，即使在风速很低的条件下，依然能够给蓄电池充电，加大了风力发电机风速应用范围，最大限度的利用了风能。
Claims (2)
1.一种单片机控制的BOOST风力发电升压充电电路，包括BOOST电路（2），其特征在于：风机整流输入电路（1）与BOOST电路（2）的输入端相连，BOOST电路（2）的输出端接蓄电池，用于采集充电电流信号的采样电路（4）与单片机控制电路（5）的信号输入端相连，单片机控制电路（5）的信号输出端通过驱动电路（3）与BOOST电路（2）的驱动输入端相连。
2.根据权利要求1所述的单片机控制的BOOST风力发电升压充电电路，其特征在于：所述的BOOST电路（2）包括电感L1，电感L1的一端接风机整流输入电路（1）的正端子，电感L1的另一端接二极管D的阳极，二极管D的阴极接蓄电池的正极，蓄电池的负极接电流检测电阻R3的一端，电流检测电阻R3的另一端接风机整流输入电路（1）的负端子，风机整流输入电路（1）的正、负端子之间跨接大电容C1，场效应管Q1的漏极接二极管D的阳极，场效应管Q1的源极接蓄电池的负极，场效应管Q1的栅极分别接电阻R1、R2，所述采样电路（4）的一端与单片机控制电路（5）的AD转换口相连，所述采样电路（4）的另一端接在电阻R2、R3之间。
3. 根据权利要求2所述的单片机控制的BOOST风力发电升压充电电路，其特征在于：所述的电阻R1的另一端接驱动电路（3）的输出端，电阻R2的另一端接风机整流输入电路（1）的负端子。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103384079A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-11-06 | 合肥为民电源有限公司 | 中小直驱风力发电系统的最大功率跟踪方法及其跟踪电路 |
| TWI566507B (zh) * | 2016-03-17 | 2017-01-11 | Nat Chung-Shan Inst Of Science And Tech | Wind power generation charging circuit |
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2011
- 2011-03-11 CN CN2011200626854U patent/CN201966677U/zh not_active Expired - Lifetime
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