專利名稱：一種風力發(fā)電機充電器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及充電器技術領域，尤其涉及ー種風カ發(fā)電機充電器。
背景技術：
中小型風カ發(fā)電機通常都配有充電控制器，其屬于風力發(fā)電機的必需的配套產(chǎn)品。其用于將風カ發(fā)電機發(fā)出的電能轉(zhuǎn)充至蓄電池進行儲能，并且具有基本的整流、充電、過充電保護、欠電壓輸出保護等功能。見圖I。為保證蓄 電池在充滿電后停止充電以防止蓄電池因過充電而脫水、過熱損壞，在控制器里都設有過電壓保護裝置，當電壓達到ー個設定的電壓值后(稱作動作門限)，將充電電路轉(zhuǎn)至另外的放電電路進行放電(稱作卸載)，絕對不允許空載，否則發(fā)電機會因為轉(zhuǎn)速過高而出事故。事實上由于蓄電池存在有一定的內(nèi)阻R0，在充電時充電電流I在其內(nèi)阻上產(chǎn)生了一定的電壓降URO (URO = IR0)，此時蓄電池上的端壓降EO實際上變成了 E0+UR0，使得取樣電壓被人為的抬高，(相對于基準電壓而言)保護動作提前，(我們稱之為“虛充”)尤其是蓄電池隨著使用年限的增長、老化的加深、內(nèi)阻的加大而虛充現(xiàn)象日趨嚴重，這樣蓄電池在遠未充足電時就提前進入卸載狀態(tài)，永遠得不到充分的充電。這樣更是重復加重了蓄電池的老化，大大降低了蓄電池的容量，使得蓄電池的壽命早早終結。整個風カ發(fā)電系統(tǒng)最主要的薄弱環(huán)節(jié)就是蓄電池，一是成本高，在小型系統(tǒng)中成本占到近三分之一。ニ是壽命短，理論壽命可達五至十年，實際上往往不到兩年即不得不更換。究其原因就是充電不足或者放電過度，而放電過度很容易用欠電壓輸出保護來控制，最重要的原因就是充電不足，也就是人們都是只看到了蓄電池需要卸載電路來防止過充電這ー靜態(tài)標準，卻都忽略了蓄電池的端電壓會隨著充電電流的大小及蓄電池的老化發(fā)生動態(tài)變化這一事實，而且這兩者之間為矛與盾的關系，實難協(xié)調(diào)。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為避免上述已有技術中存在的不足之處，一種風カ發(fā)電機充電器，以浮動門限式基準來保證蓄電池的充電的真實性和可靠性，不會虛充。本實用新型為解決技術問題采用以下技術方案。ー種風カ發(fā)電機充電器，包括充電控制模塊、卸載控制模塊，發(fā)電機連接充電控制模塊，再通過卸載控制模塊與蓄電池連接，所述充電控制模塊其基準為浮動門限，其浮動值且隨著充電電流的加大等比例上升，其原則是在無充電電流時條件下沒有過充電時瞬時的動態(tài)充電不得使充電器進入保護性卸載狀態(tài)。進ー步，作為一種優(yōu)選，所述卸載控制模塊進一歩包括晶體管開關和繼電器開關，在吸合時晶體管先于繼電器動作，釋放時晶體管遲于繼電器動作。與已有技術相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在由于采用浮動門限過充電保護電路，其基準電壓值隨著充電電流的變化自動作出回上浮動，保證了蓄電池的充電的真實性和可靠性，不會虛充。
圖I是現(xiàn)有技術充電器結構示意圖；圖2是本實用新型框圖；圖3是本實用新型實施例框圖。
具體實施方式
參見圖2,—種風カ發(fā)電機充電器,包括充電控制模塊I、卸載控制模塊2,發(fā)電機連接充電控制模塊1，再通過卸載控制模塊2與蓄電池連接，所述充電控制模塊I其基準為浮動門限，其浮動值且隨著充電電流的加大等比例上升，其原則是在無充電電流時條件下沒有過充電時瞬時的動態(tài)充電不得使充電器進入保護性卸載狀態(tài)。所述卸載控制模塊2進 一歩包括晶體管開關21和繼電器開關22，在吸合時晶體管先于繼電器動作，釋放時晶體管遲于繼電器動作。實施例參見圖3，充電器設計為浮動門限式基準，在取樣電阻RX上取得的充電電流轉(zhuǎn)化為電壓信號UF后通過放大器U2-4放大再通過反饋電阻R3+RW2形成反饋電流In后注入基準分壓電阻R2，使得R2上的電壓降由原先的I1R2浮動至(Il+In)R2，其浮動值且隨著充電電流的加大等比例上升，其原則是在靜態(tài)(無充電電流吋)條件下沒有過充電時(即取樣電壓不大于基準電壓時)瞬時的動態(tài)充電不得使充電器進入保護性卸載狀態(tài)。其提前或者滯后進入保護狀態(tài)的值由U2-4放大器的放大量來人為的調(diào)整(調(diào)整RW2)，使得其隨著蓄電池的老化和蓄電池內(nèi)阻的加大能夠始終保持在最佳充電狀態(tài)。為減少卸載控制電路自身的熱損耗和成本控制，在中小型風カ發(fā)電機卸載的元件選擇上我們選用繼電器JDl同晶體管Ql相并聯(lián)的方式來作為放電通道的開關元件。由于卸載采用直流方式比交流方式簡潔且成本低，缺點是直流因難以滅弧而經(jīng)常燒毀觸點，使得卸載系統(tǒng)失去作用。我們設計了時序控制的復合開關方式，在吸合時晶體管先于繼電器動作，釋放時晶體管遲于繼電器動作，使得繼電器在吸合或者釋放時其觸點上的電壓降由通常的幾十伏甚至幾百伏的蓄電池開路電壓降至晶體管的飽和壓降一伏左右，也就是說其接觸瞬間的火花功率電壓乘以電流)下降為原來的幾十份之ー甚至幾百份之一，基本上看不見火花，其壽命可長達幾十萬次，無期限的延長了使用壽命。由于平時電流完全走繼電器觸點通過，晶體管僅僅在繼電器吸合或釋放的瞬間工作，完全沒有熱量，不需要安裝散熱器。由晶體管和繼電器組成時序性復合性開關，充分發(fā)揮了各自的優(yōu)點，達到了低成本和長壽命、高可靠性的多重目的。晶體管的導通/關斷及繼電器的吸合/釋放分別由U2-2和U2-3控制。由晶體管和繼電器組成時序性復合性開關，當比較放大器U2-1給出吸合信號(此時輸出為高電平)，由于U2-2放大器的輸入端所串聯(lián)的ニ極管D4在充電狀態(tài)下為正向連接，而U2-3放大器的輸入端所串聯(lián)的ニ極管D5在充電狀態(tài)下為反向連接，因此U2-2放大器的動作時間遠快于U2-3，也就是U2-2所推動的晶體管Ql先于U2-3所推動繼電器JDl動作，使得JDl在吸合動作時其觸點上的電壓降只有Ql的飽和電壓降。當比較放大器U2-1給出釋放信號(此時U2-1的輸出改變?yōu)榈碗娖?，由于U2-2放大器的輸入端所串聯(lián)的ニ極管D4在放電狀態(tài)下為反向連接，而U2-3放大器的輸入端所串聯(lián)的ニ極管D5在放電狀態(tài)下為正向連接，因此U2-3放大器的動作時間遠快于U2-2，也就是U2-3所推動的繼電器JDl先于U2-2所推動的晶體管Ql動作，使得JDl在釋放動作時其觸點上的電壓降也只有Ql的飽和電壓降，當Ql關斷時JDl的觸點上完全沒有電流，也就不會發(fā)生火花。這樣就充分發(fā)揮了各自的優(yōu)點，達到無火花無熱量的復合開關特點。通過上述說明內(nèi)容，相關人員可以在本實用新型的設計思路和技術指標指定的條件下，進行變更和修改。本實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須根據(jù)權利要求范圍來確定技術性范圍。
權利要求1.ー種風カ發(fā)電機充電器,包括充電控制模塊(I)、卸載控制模塊(2),發(fā)電機連接充電控制模塊(I)，再通過卸載控制模塊(2)與蓄電池連接，其特征在于，所述充電控制模塊(I)其基準為浮動門限，其浮動值且隨著充電電流的加大等比例上升，其原則是在無充電電流時條件下沒有過充電時瞬時的動態(tài)充電不得使充電器進入保護性卸載狀態(tài)。
2.如權利要求I所述ー種風カ發(fā)電機充電器，其特征在于，所述卸載控制模塊(2)進ー步包括晶體管開關(21)和繼電器開關(22)，在吸合時晶體管先于繼電器動作，釋放時晶體管遲于繼電器動作。
專利摘要一種風力發(fā)電機充電器，發(fā)電機連接充電控制模塊(1)，再通過卸載控制模塊(2)與蓄電池連接，其特征在于，所述充電控制模塊(1)其基準為浮動門限，其浮動值隨著充電電流的加大等比例上升，其原則是在無充電電流時條件下沒有過充電時瞬時的動態(tài)充電不得使充電器進入保護性卸載狀態(tài)。本實用新型的一種風力發(fā)電機充電器，保證了蓄電池的充電的真實性和可靠性，不會虛充。
文檔編號H02J7/14GK202565010SQ201220208120
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權日2012年5月3日
發(fā)明者郭友生, 賀中好 申請人:安徽順然新能源有限公司