CN203387288U - 一种风力发电机的离网充电一体控制器 - Google Patents

一种风力发电机的离网充电一体控制器 Download PDF

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Abstract

一种风力发电机的离网充电一体控制器,属于风力发电设备,一种风力发电机的离网充电一体控制器,连接于风力发电机的输出回路上,包括主控单元、充电控制器和蓄电池,蓄电池连接在充电控制器上,其特征在于:主控单元控制连接一制动单元、充电控制器和MPPT发电机最大功率跟踪器,制动单元连接在风力发电机的输出端上,MPPT发电机最大功率跟踪器控制连接充电控制器。本实用新型输出稳定、安全可靠。并且优选的风电互补更能够实现昼夜互补、季节互补,稳定性高、可控性强,能够提高发电效率、延长蓄电池的使用寿命。

Description

—种风力发电机的离网充电一体控制器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及风能发电设备领域,尤其涉及一种风力发电机的离网充电一体的 控制器。
背景技术
[0002] 利用风能或者太阳能发电,然后充电到蓄电池,再输出给负载使用是一种发电机 离网应用模式。
[0003] 单纯的风能或太阳能发电对环境依赖度过高:无风的天气风力发电机无法工作、 连续阴天太阳能光伏阵列无法工作。
[0004] 另外,现有的小型风力发电充电设备供电不稳定、充电不及时,将大幅度缩短蓄电 池的寿命且影响供电。而且现有技术中,风能和太阳能发电不具有互补性,应用范围受到局 限。
实用新型内容
[0005] 为解决背景技术所述现有小型风力发电充电设备和太阳能充电设备使用条件局 限性大、损害蓄电池寿命的缺陷,本实用新型的目的是发明一种风力发电机的离网充电一 体控制器。
[0006] 为达上述发明目的,本实用新型所采用的技术手段是:一种风力发电机的离网 充电一体控制器,连接于风力发电机的输出回路上,包括主控单元、充电控制器和蓄电池, 蓄电池连接在充电控制器上,其特征在于:主控单元控制连接一制动单元、充电控制器和 MPPT发电机最大功率跟踪器,制动单元连接在风力发电机的输出端上,MPPT发电机最大功 率跟踪器控制连接充电控制器。
[0007] 优选的制动单元是手动制动装置或者电子制动装置。进一步优选:所述电子制动 装置包括继电器开关或者固态开关元件。
[0008] 本实用新型还有一个优选是提供风光互补,采用的技术方案是:具有光伏阵列和 风光互补控制器,风力发电机与光伏阵列分别通过MPPT发电机最大功率跟踪器和MPPT太 阳能板最大功率跟踪器之后输入连接在风光互补控制器上,主控单元控制连接风光互补控 制器,由风光互补控制器控制连接充电控制器。
[0009] 所述的主控单元含有通讯模块,通讯模块优选采用RS485通讯模块。
[0010] 本实用新型是一种具有最大功率跟踪和制动单元的风力发电机的一体式离网充 电控制器,克服了背景技术所述现有方案的缺陷,输出稳定、安全可靠。并且优选的风电互 补更能够实现昼夜互补、季节互补,稳定性高、可控性强,能够提高发电效率、延长蓄电池的 使用寿命。
附图说明
[0011] 图1,本实用新型的基本结构图。[0012] 图2,本实用新型的优选结构图。
[0013] 图3,本实用新型的实施例的电路结构图。
具体实施方式
[0014] 如图1,本实用新型是一种结构紧凑的风力发电机的离网充电一体控制器,包含主 控单元1、充电控制器3、蓄电池4、制动单元5和MPPT发电机最大功率跟踪器8 ;所述的制 动单元5用于对风力发电机16做短路或解除短路的操作;所述充电控制器3用于对蓄电池 4充电管理,主控单元I控制制动单元5和MPPT发电机最大功率跟踪器8。本实用新型可 以提供稳定可靠的风能发电离网充电,在需要的时候输出给负载使用。
[0015] 图2是本实用新型兼顾风能和太阳能供电的优选方案:主控单元I控制连接风光 互补控制器2,风力发电机16和光伏阵列17输入连接到该风光互补控制器2上,风光互补 控制器2再输出控制连接制动单元5和充电控制器3,充电控制器3控制连接蓄电池4。
[0016] 作为一个具体实施例,本实用新型的具体电路如图3,风力发电部分:风力发电机 16输出依次连接AC/DC转换器10和风电采样模块11以后,输入至MPPT发电机最大功率跟 踪器8,再输入到风光互补控制器2,风光互补控制器2输出控制连接风力卸载器14和制动 单元5 ;制动单元5可以是发电机手动制动装置,也可以是发电机电子制动装置。
[0017] 太阳能发电部分:光伏阵列17输出连接光伏采样模块12后,连接到MPPT太阳能 板最大功率跟踪器9,然后输出到风光互补控制器2。
[0018] 风光互补控制器2输出连接充电控制器3,充电控制器3经过充电电流检测模块 6给蓄电池4充电,蓄电池给负载15供电。风光互补控制器2、制动单兀5、MPPT发电机最 大功率跟踪器8和MPPT太阳能板最大功率跟踪器9都与主控单元I连接,由主控单元I控 制。制动单元5若是电子制动装置,则自动控制操作;若是手动制动,则人工操作。主控单 元I还连接有通讯模块13,采用RS485通讯模块,外部计算机可以通过RS485通讯模块与本 实用新型的控制器进行通讯,同样通讯模块13还可以采用RS232等其他通讯协议。
[0019] 工作过程中,(I)、风力发电机16发电时,制动单元5的手动制动装置处在解除短 路状态,主控单元I控制电子制动装置内部的继电器开关断开;电能依次经过AC/DC转换 10将交流电转换为直流电,在主控单元I的控制下,直流电依次经过风光互补控制器2后, 通过充电控制器3控制输出符合蓄电池4充电电压,对蓄电池进行充电管理。(2)、光伏阵 列17发出的电经过主控单元I及风光互补控制器2,由充电控制器3输出符合蓄电池4充 电电压,对蓄电池4进行充电管理
[0020] 主控单元I同时对制动单元5的电子制动装置和风光互补控制器2进行监测和控 制,所以一旦发生故障或需要调试时,主控单元I可以选择性的导通或关闭电子制动装置, 进而排除故障。整个系统的稳定性、安全性和紧凑性得到大幅度的提高,提升了产品性能, 而且能够进行风、光互补充电,提高充电连续、稳定性,延长蓄电池的使用寿命。

Claims (5)

1.一种风力发电机的离网充电一体控制器,连接于风力发电机(16)的输出回路上,包 括主控单元(I)、充电控制器(3)和蓄电池(4),蓄电池(4)连接在充电控制器(3)上,其特 征在于:主控单元(I)控制连接一制动单元(5 )、充电控制器(3 )和MPPT发电机最大功率跟 踪器(8),制动单元(5)连接在风力发电机的输出端上,MPPT发电机最大功率跟踪器(8)控 制连接充电控制器(3)。
2.根据权利要求1所述的风力发电机的离网充电一体控制器,其特征是:还具有光伏 阵列(17)和风光互补控制器(2),风力发电机(16)与光伏阵列(17)分别通过MPPT发电机 最大功率跟踪器(8)和MPPT太阳能板最大功率跟踪器(9)之后输入连接在风光互补控制器(2)上,主控单元(I)控制连接风光互补控制器(2),由风光互补控制器(2)控制连接充电控 制器(3)。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机的离网充电一体控制器,其特征是:所述的 制动单元(5)包括手动制动装置和电子制动装置。
4.根据权利要求1或2所述的风力发电机的离网充电一体控制器,其特征是:所述的 主控单元(I)含有通讯模块(13 )。
5.根据权利要求3所述的风力发电机的离网充电一体控制器,其特征是:所述电子制 动装置包括继电器开关或者固态开关元件。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103956095A (zh) * 2014-03-14 2014-07-30 北京工业大学 一种风光电互补型微电网实验平台
CN104426221A (zh) * 2013-08-21 2015-03-18 无锡创联科技有限公司 一种风力发电机的离网充电一体控制器

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