CN204344370U - 一种智能风力检测与发电控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能风力检测与发电控制系统，包括用于实时检测当前风向的风向检测模块、用于实时检测当前风速的风速检测模块、用于实时检测当前温度的温度检测模块，以及控制风向自动跟踪调节模块和手动自动切换模块的主控制器；主控制器的输出端与用于调整风力发电机叶轮角度的风向自动跟踪调节模块相接，主控制器的输出端与用于切换手动跟踪和自动跟踪并具有紧急制动功能的手动自动切换模块的输入端相接，手动自动切换模块的输出端与用于控制风力发电机叶轮转向的叶轮转向模块相接，主控制器的输出端接有用于在当前实时风速超过预设值时进行报警的风速报警模块。该控制系统成本低、性能稳定、具有很高的实用价值，便于推广使用。

Description

一种智能风力检测与发电控制系统

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种智能风力检测与发电控制系统。

背景技术

当前的不可再生资源有限，因此对清洁安全的绿色新能源开发已迫在眉睫，风能和太阳能成为目前新能源开发的最佳选择。相比于太阳能发电容易受日照影响而影响发电效率且难以广泛应用的不足，风力发电有造价低廉，不分昼夜的优势，得到了广泛的运用。目前绝大部分小型风力发电机靠自然风力推动尾翼或者人工控制风轮至最大风能方向，而大型的风力发电机对风轮的调整通常比较困难，往往需要人为的对其风轮进行调整，才能达到最大的发电效率。前者方法虽然简单，但是该方法对风速的响应过快，旋转过于频繁，对于力矩较小的风力发电机可能影响不是特别的大，但是在力矩较大的大型发电机上若采用此方法，机械结构会很容易造成严重的磨损，故而大大降低了风力发电机的使用寿命，也大大增加了发电机的维护费用，甚至对发电机会造成严重的安全隐患，而人工控制方式效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种智能风力检测与发电控制系统。该控制系统成本低、性能稳定、具有很高的实用价值，便于推广使用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种智能风力检测与发电控制系统，其特征在于：包括用于实时检测当前风向的风向检测模块、用于实时检测当前风速的风速检测模块、用于实时检测当前温度的温度检测模块，以及用于接收所述风向检测模块输出的风向信号、所述风速检测模块输出的风速信号和温度检测模块输出的温度信号后进行计算处理并控制风向自动跟踪调节模块以及手动自动切换模块的主控制器；所述风向检测模块与主控制器的输入端相接，所述风速检测模块与主控制器的输入端相接，所述温度检测模块与主控制器的输入端相接，所述主控制器的输出端与用于调整风力发电机叶轮角度的风向自动跟踪调节模块的输入端相接，所述主控制器的输出端与用于切换手动跟踪和自动跟踪并具有紧急制动功能的手动自动切换模块的输入端相接，所述手动自动切换模块的输出端与用于控制风力发电机叶轮转向的叶轮转向模块相接，所述主控制器的输出端接有用于在当前实时风速超过预设值时进行报警的风速报警模块。

上述的一种智能风力检测与发电控制系统，其特征在于：所述主控制器的输出端接有用于显示当前实时风向、当前实时风速和当前实时温度的显示器，所述显示器接有用于记录当前实时风向、当前实时风速和当前实时温度的信息记录模块。

上述的一种智能风力检测与发电控制系统，其特征在于：所述显示器采用液晶显示器。

上述的一种智能风力检测与发电控制系统，其特征在于：所述主控制器采用MSP430单片机。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。

2、本实用新型的可靠性高，本实用新型中使用可靠性高的元器件；设计电路板时布线和接地要合理；对供电电源采用抗干扰措施等。

3、本实用新型为了提高对紧急情况的处理能力，在控制方式上加入了手动控制和自动控制的切换，并可以紧急制动，同时，当风速高于设定安全标准时能够提供报警。

4、本实用新型采用MSP430体积小，功耗低，以低廉的造价实现了风力检测、环境参数测量、数据存储与显示等多种功能。

5、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明:

1—风向检测模块；      2—风速检测模块；

3—温度检测模块；      4—主控制器；

5—显示器；            6—信息记录模块；

7—风速报警模块；      8—风向自动跟踪调节模块；

9—手动自动切换模块；  10—叶轮转向模块。

具体实施方式

如图1所示的一种智能风力检测与发电控制系统，包括用于实时检测当前风向的风向检测模块1、用于实时检测当前风速的风速检测模块2、用于实时检测当前温度的温度检测模块3，以及用于接收所述风向检测模块1输出的风向信号、所述风速检测模块2输出的风速信号和温度检测模块3输出的温度信号后进行计算处理并控制风向自动跟踪调节模块8以及手动自动切换模块9的主控制器4；所述风向检测模块1与主控制器4的输入端相接，所述风速检测模块2与主控制器4的输入端相接，所述温度检测模块3与主控制器4的输入端相接，所述主控制器4的输出端与用于调整风力发电机叶轮角度的风向自动跟踪调节模块8的输入端相接，所述主控制器4的输出端与用于切换手动跟踪和自动跟踪并具有紧急制动功能的手动自动切换模块9的输入端相接，所述手动自动切换模块9的输出端与用于控制风力发电机叶轮转向的叶轮转向模块10相接，所述主控制器4的输出端接有用于在当前实时风速超过预设值时进行报警的风速报警模块7。

本实施例中，所述主控制器4的输出端接有用于显示当前实时风向、当前实时风速和当前实时温度的显示器5，所述显示器5接有用于记录当前实时风向、当前实时风速和当前实时温度的信息记录模块6。所述显示器5采用液晶显示器。所述主控制器4采用MSP430单片机。

本实用新型的工作过程是：靠风向标带动传感器，通过采集传感器信号来采集风速，风杯式风速探头测量风向。依靠测量数据，对风力发电机的叶轮进行调节，在调节叶轮时采用步进电机记步调节加入反馈调节，调出旋转方向和角度。风速大于发电机的设计值发出警报。采集当前温度，采用I2C和单片机进行通信。在系统中具有自动与手动的切换功能，并且加入紧急制动装置，以保证该系统能够处理各种特殊情况。当使用者按下手动自动切换后，系统立刻进行紧急制动，单片机放弃发电机叶轮的控制，此时，可以通过控制台上的按钮进行人工操作。此操作适用于测试安装，电机检查，及紧急情况。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种智能风力检测与发电控制系统，其特征在于：包括用于实时检测当前风向的风向检测模块(1)、用于实时检测当前风速的风速检测模块(2)、用于实时检测当前温度的温度检测模块(3)，以及用于接收所述风向检测模块(1)输出的风向信号、所述风速检测模块(2)输出的风速信号和温度检测模块(3)输出的温度信号后进行计算处理并控制风向自动跟踪调节模块(8)以及手动自动切换模块(9)的主控制器(4)；所述风向检测模块(1)与主控制器(4)的输入端相接，所述风速检测模块(2)与主控制器(4)的输入端相接，所述温度检测模块(3)与主控制器(4)的输入端相接，所述主控制器(4)的输出端与用于调整风力发电机叶轮角度的风向自动跟踪调节模块(8)的输入端相接，所述主控制器(4)的输出端与用于切换手动跟踪和自动跟踪并具有紧急制动功能的手动自动切换模块(9)的输入端相接，所述手动自动切换模块(9)的输出端与用于控制风力发电机叶轮转向的叶轮转向模块(10)相接，所述主控制器(4)的输出端接有用于在当前实时风速超过预设值时进行报警的风速报警模块(7)。

2.根据权利要求1所述的一种智能风力检测与发电控制系统，其特征在于：所述主控制器(4)的输出端接有用于显示当前实时风向、当前实时风速和当前实时温度的显示器(5)，所述显示器(5)接有用于记录当前实时风向、当前实时风速和当前实时温度的信息记录模块(6)。

3.根据权利要求2所述的一种智能风力检测与发电控制系统，其特征在于：所述显示器(5)采用液晶显示器。

4.根据权利要求1所述的一种智能风力检测与发电控制系统，其特征在于：所述主控制器(4)采用MSP430单片机。