CN202034804U - 高性能风光互补控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高性能风光互补控制器，包括与太阳能蓄电池板相连的太阳能接线端子以及与风机相连的风机接线端子，太阳能接线端子和风机接线端子分别与第一、二升降压转换器的信号输入端、控制单元的信号输入端相连，脉冲充电模块接在第一、二升降压转换器的信号输出端和蓄电池之间，蓄电池与控制单元的信号输入端相连，第三升降压转换器接在蓄电池与负载之间，第一、二、三升降压转换器的信号输入输出端与控制单元的信号输入输出端相连。采用第一、二升降压转换器和脉冲充电模块，使其输出的功率趋于最大功率，在充电效率方面得到很大的提高。本实用新型通过第三升降压转换器对输出的电压进行放电控制，进一步提高蓄电池的放电效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高性能风光互补控制器。
背景技术
随着工业的快速发展，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源在利用过程中对环境和生态系统造成的破坏，各国开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。风能和太阳能都属于清洁能源，并且取之不尽用之不竭，因此得到了各国的大力发展。虽然风能和太阳能拥有巨大的潜能，但是受限于目前的科技水平，新材料的开发瓶颈，以及成本的制约，人们并不能充分地吸收到太阳以及风力发出的能力。
传统型风光互补充电控制器存在以下缺点：无低压充电功能，充电效率低；模块化程度低，没有集成输出控制单元；安全性能低，对蓄电池的充放电保护不够或者没有；监控性较低，只能简单查看几个参数，基本不可控，无法设置工作参数；无温度补偿。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种充电效率高、具有放电控制功能的高性能风光互补控制器。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种高性能风光互补控制器，包括与太阳能蓄电池板相连的太阳能接线端子以及与风机相连的风机接线端子，太阳能接线端子和风机接线端子分别与第一、二升降压转换器的信号输入端、控制单元的信号输入端相连，脉冲充电模块接在第一、二升降压转换器的信号输出端和蓄电池之间，蓄电池与控制单元的信号输入端相连，第三升降压转换器接在蓄电池与负载之间，第一、二、三升降压转换器的信号输入输出端与控制单元的信号输入输出端相连。
由上述技术方案可知，本实用新型采用第一、二升降压转换器和脉冲充电模块，能更好地匹配负载阻抗，使其输出的功率趋于最大功率，在充电效率方面得到很大的提高。本实用新型通过第三升降压转换器对输出的电压进行放电控制，一方面能够自动匹配负载阻抗，进一步提高蓄电池的放电效率，另一方面能够起到稳压的作用。
附图说明
图1是本实用新型的电路图。
具体实施方式
一种高性能风光互补控制器，包括与太阳能蓄电池板相连的太阳能接线端子以及与风机相连的风机接线端子，太阳能接线端子和风机接线端子分别与第一、二升降压转换器1、2的信号输入端、控制单元4的信号输入端相连，脉冲充电模块7接在第一、二升降压转换器1、2的信号输出端和蓄电池之间，蓄电池与控制单元4的信号输入端相连，第三升降压转换器3接在蓄电池与负载之间，第一、二、三升降压转换器1、2、3的信号输入输出端与控制单元4的信号输入输出端相连，如图1所示。第一、二升降压转换器1、2实现充电回路阻抗匹配，提升其充电功率，实现低压充电功能；第三升降压转换器3实现放电回路自动匹配负载阻抗，使电池的放电效率更高，稳定输出电压，稳压精度控制在5%，有输出过载保护和短路保护。
控制单元4检测风机和太阳能的输出电压电流以及其输出电压，控制第一、二升降压转换器1、2的PWM占空比，以匹配回路阻抗，使其输出更多的功率；检测蓄电池的电压，判断蓄电池的电量状态，然后控制充电的状态，在不饱和状态将以脉冲的形式充电，在过放和浮充状态将以小电流充电；通过检测输出电压和电流，控制第三升降压转换器3达到稳压、过流保护的目的。
如图1所示，所述的太阳能接线端子由接线端子S+、S-组成，接线端子S+、S-与第一升降压转换器1的信号输入端相连，第一升降压转换器1的正极信号输出端与二极管D1的阳极相连，所述的风机接线端子由接线端子Wa、Wb、Wc组成，接线端子Wa、Wb、Wc与整流模块5的输入端相连，整流模块5的输出端与第二升降压转换器2的信号输入端相连，第二升降压转换器2的正极信号输出端与二极管D2的阳极相连，二极管D1、D2的阴极并联后与控制单元4的信号输入端相连，二极管D1、D2的阴极并联端接脉冲充电模块7的输入端，脉冲充电模块7的输出端接蓄电池。
如图1所示，所述的控制单元4的信号输入输出端分别与人机交互模块8和通讯单元9相连，所述的人机交互模块8由LCD显示屏和键盘组成，所述的通讯单元9为RS232通信接口，LCD显示屏以及键盘组成的人机界面，主要针对用户操作，及时了解系统运行状态，设置运行参数；检测到的参数都通过LCD显示屏显示，并将数据发到RS232通信接口，通过RS232通信接口传输至监控设备。所述的控制单元4的信号输出端通过驱动器与卸荷器相连，所述的卸荷器采用MOS管或IGBT功率管，MOS管或IGBT功率管与电阻串联后跨接在整流模块5输出端，卸荷器主要提供风机刹车保护。所述的接线端子S+、S-与第一升降压转换器1的信号输入端之间跨接浪涌保护器6，所述的接线端子Wa、Wb、Wc与整流模块5的输入端之间跨接浪涌保护器6，浪涌保护器6实现防雷保护。
如图1所示，所述的脉冲充电模块7由MOS管、二极管D3和电感L组成，控制单元4的信号输出端通过驱动器与MOS管的第1引脚相连，MOS管的第2引脚与二极管D1、D2的阴极并联端相连，MOS管的第3引脚与第一、二升降压转换器1、2的负极信号输出端相连,二极管D3并接在MOS管的第2、3引脚之间，二极管D3的阳极接蓄电池的负极B-，二极管D3的阴极与电感L的一端相连，电感L的另一端与电容C的一端相连，电容C跨接在蓄电池的正、负极B+、B-上。脉冲充电模块7实现脉冲充电功能，采用脉冲充电方式，2小时之内就能充满蓄电池所需电量,其他时间都处于涓流浮充，能够及时补偿蓄电池放电。
Claims (7)
1.一种高性能风光互补控制器，其特征在于：包括与太阳能蓄电池板相连的太阳能接线端子以及与风机相连的风机接线端子，太阳能接线端子和风机接线端子分别与第一、二升降压转换器（1、2）的信号输入端、控制单元（4）的信号输入端相连，脉冲充电模块（7）接在第一、二升降压转换器（1、2）的信号输出端和蓄电池之间，蓄电池与控制单元（4）的信号输入端相连，第三升降压转换器（3）接在蓄电池与负载之间，第一、二、三升降压转换器（1、2、3）的信号输入输出端与控制单元（4）的信号输入输出端相连。
2.根据权利要求1所述的高性能风光互补控制器，其特征在于：所述的太阳能接线端子由接线端子S+、S-组成，接线端子S+、S-与第一升降压转换器（1）的信号输入端相连，第一升降压转换器（1）的正极信号输出端与二极管D1的阳极相连，所述的风机接线端子由接线端子Wa、Wb、Wc组成，接线端子Wa、Wb、Wc与整流模块（5）的输入端相连，整流模块（5）的输出端与第二升降压转换器（2）的信号输入端相连，第二升降压转换器（2）的正极信号输出端与二极管D2的阳极相连，二极管D1、D2的阴极并联后与控制单元（4）的信号输入端相连，二极管D1、D2的阴极并联端接脉冲充电模块（7）的输入端，脉冲充电模块（7）的输出端接蓄电池。
3.根据权利要求1所述的高性能风光互补控制器，其特征在于：所述的控制单元（4）的信号输入输出端分别与人机交互模块（8）和通讯单元（9）相连。
4.根据权利要求2所述的高性能风光互补控制器，其特征在于：所述的脉冲充电模块（7）由MOS管、二极管D3和电感L组成，控制单元（4）的信号输出端通过驱动器与MOS管的第1引脚相连，MOS管的第2引脚与二极管D1、D2的阴极并联端相连，MOS管的第3引脚与第一、二升降压转换器（1、2）的负极信号输出端相连,二极管D3并接在MOS管的第2、3引脚之间，二极管D3的阳极接蓄电池的负极B-，二极管D3的阴极与电感L的一端相连，电感L的另一端与电容C的一端相连，电容C跨接在蓄电池的正、负极B+、B-上。
5.根据权利要求2所述的高性能风光互补控制器，其特征在于：所述的控制单元（4）的信号输出端通过驱动器与卸荷器相连，所述的卸荷器采用MOS管或IGBT功率管，MOS管或IGBT功率管与电阻串联后跨接在整流模块（5）输出端。
6.根据权利要求2所述的高性能风光互补控制器，其特征在于：所述的接线端子S+、S-与第一升降压转换器（1）的信号输入端之间跨接浪涌保护器（6），所述的接线端子Wa、Wb、Wc与整流模块（5）的输入端之间跨接浪涌保护器（6）。
7.根据权利要求3所述的高性能风光互补控制器，其特征在于：所述的人机交互模块（8）由LCD显示屏和键盘组成，所述的通讯单元（9）为RS232通信接口。
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Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102545339A (zh) * | 2012-02-06 | 2012-07-04 | 苏州大学 | 具备mppt功能的宽电压输入智能光伏充电控制系统 |
| US20210126994A1 (en) * | 2019-10-23 | 2021-04-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device having connection path between buck converters |
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2011
- 2011-04-20 CN CN2011201172685U patent/CN202034804U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102545339A (zh) * | 2012-02-06 | 2012-07-04 | 苏州大学 | 具备mppt功能的宽电压输入智能光伏充电控制系统 |
| US20210126994A1 (en) * | 2019-10-23 | 2021-04-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device having connection path between buck converters |
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