一種中小型風力風電機升壓電源裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種升壓電源裝置，具體涉及一種應(yīng)用于中小型風力風電機的升壓電源裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界工業(yè)的迅猛發(fā)展，石油、煤等一次能源的消耗越來越多，導致地球上一次能源的儲量在不斷的減少。因此大力發(fā)展風力發(fā)電等新能源成了全球的繞門話題，它改變了住戶和小型企業(yè)用電的現(xiàn)狀，但是中小型風力發(fā)電機利用率低且輸入電壓不穩(wěn)定等問題成為其得到更廣泛運用的瓶頸。
[0003]正常風力發(fā)電機在切人風速3m/s時才能啟動發(fā)電，額定轉(zhuǎn)速12.5m/s，當風速為25m/s時風力發(fā)電機就有可能發(fā)生飛車危險輸出電壓升高等不穩(wěn)定現(xiàn)象出現(xiàn)，反之當切入風速小于3m/s時或無風時常規(guī)風力發(fā)電機的有效電量低對蓄電池無法充電，從而降低了發(fā)電效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]實用新型目的:本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、保護功能齊全、在中小型風力發(fā)電系統(tǒng)在風力不足的情況下能將風力發(fā)電機發(fā)出微小的電壓升壓成系統(tǒng)所需要的電壓對蓄電池補充能量的插入式升壓電源裝置。
[0005]技術(shù)方案:本實用新型所述的一種中小型風力風電機升壓電源裝置，包括主板電路，風機發(fā)電輸出電路，整流濾波電路，升壓電路，溫度檢測電路，電壓電流取樣電路、電壓電流保護電路以及調(diào)制驅(qū)動電路，所述主板電路與所述風機發(fā)電輸出電路輸出的三相交流電連接至所述整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸出連接有升壓電路，所述升壓電路的輸出共同連接有電壓電流取樣電路、溫度檢測電路以及調(diào)制驅(qū)動電路，所述電壓電流取樣電路與所述調(diào)制驅(qū)動電路之間連接有電壓電流保護電路；所述整流濾波電路還連接有輔助電源，所述輔助電源連接有風扇，所述升壓電路輸出還連接有負載，所述負載還連接有蓄電池。
[0006]作為優(yōu)化，所述升壓電路由兩路相互并聯(lián)的電感、二極管以及場效應(yīng)管組成，該升壓電路可將電壓升高40-80V。
[0007]作為優(yōu)化，所述電感采用EE55電感，所述二極管采用MBR3060 二極管，所述場效應(yīng)管采用K40T202場效應(yīng)管。
[0008]作為優(yōu)化，所述場效應(yīng)管安裝在散熱片上，散熱片通過風扇進行散熱。
[0009]作為優(yōu)化，所述溫度檢測電路檢測的溫度信號與電流信號一同送入所述調(diào)制驅(qū)動電路控制驅(qū)動脈沖寬度。
[0010]作為優(yōu)化，所述電壓電流取樣電路是由霍爾傳感器CS020構(gòu)成的檢測電路。
[0011]作為優(yōu)化，所述電壓電流保護電路是由若干電阻構(gòu)成的保護電路，該電路與所述調(diào)制驅(qū)動電路的輸入端連接。
[0012]作為優(yōu)化，所述調(diào)制驅(qū)動電路是由固定頻率脈寬調(diào)制芯片TL494CN構(gòu)成的控制電路，該控制電路還包括PWM電路，三角波發(fā)生器，電池電壓檢測以及+5V基準電路。
[0013]作為優(yōu)化，所述整流濾波電路的并聯(lián)輸出兩路升壓電路，每路分別是由串聯(lián)連接的電感、兩塊場效應(yīng)管以及二極管構(gòu)成，兩路升壓電路輸出經(jīng)霍爾傳感器CS020檢測輸出電流、電壓并對蓄電池進行補充能量；同時所述霍爾傳感器CS020的輸出腳對電流、電壓進行檢測，并分別通過電阻送至TL494CN的16腳和I腳進行過流、過壓保護。
[0014]有益效果:本升壓電源裝置能在中小型風力發(fā)系統(tǒng)在風力不足的情況下，不但不能對蓄電池充電，而且要消耗電池的性能。其主要由控制系統(tǒng)及偏航系統(tǒng)消耗一定的電能，以1KW風電系統(tǒng)為例，風能系統(tǒng)需消耗約為500W功率，該裝置是插入式電源對現(xiàn)有的中小型風力發(fā)電系統(tǒng)在風力不足的情況下能將風力發(fā)電機發(fā)出微小的電壓升壓成系統(tǒng)所需要的電壓對蓄電池補充能量，采用插入方式結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、保護功能齊全不會影響或改變原有的風力發(fā)電系統(tǒng)功能。
[0015]該裝置就有效地提高了風力發(fā)電機在低速下的發(fā)電量對蓄電池充電，大大提高了中小型風力發(fā)電機的適用性，使中小型風力發(fā)電機有著廣闊的領(lǐng)域具有商業(yè)推廣價值。該裝置能使風力發(fā)電機發(fā)出微弱的電壓升高成可進行充電，增加電量有效地延長了電池使用壽命，提高了風力發(fā)電機全年有效的發(fā)電量。
[0016]該升壓電路裝置將風力發(fā)電機的三相交流電壓經(jīng)三相整流后再經(jīng)二次倍壓整流將電壓升高40-80V。有效地解決了中小型風力發(fā)系統(tǒng)在風力不足的情況下不能對蓄電池充電，補充電池能量消耗的問題。這樣當風機轉(zhuǎn)速低時利用插入式電源裝置也有充電電流，由升壓電源提供充電電流及控制系統(tǒng)能量。當風機轉(zhuǎn)速高時輸出電壓超過260V升壓檢測系統(tǒng)自動切斷。由原風機系統(tǒng)提供能量，如果由于某種特殊原因升壓電路損壞時，風機系統(tǒng)仍正常工作。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的控制電路結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為本實用新型的控制電路原理圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1和圖2所示的一種中小型風力風電機升壓電源裝置，包括主板電路，風機發(fā)電輸出電路，整流濾波電路，升壓電路，溫度檢測電路，電壓電流取樣電路、電壓電流保護電路以及調(diào)制驅(qū)動電路，所述主板電路與所述風機發(fā)電輸出電路輸出的三相交流電連接至所述整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸出連接有升壓電路，所述升壓電路的輸出共同連接有電壓電流取樣電路、溫度檢測電路以及調(diào)制驅(qū)動電路，所述電壓電流取樣電路與所述調(diào)制驅(qū)動電路之間連接有電壓電流保護電路；所述整流濾波電路還連接有輔助電源，所述輔助電源連接有風扇，所述升壓電路輸出還連接有負載，所述負載還連接有蓄電池。
[0020]具體電路如圖1所示，主板電路與所述風機發(fā)電輸出電路輸出的三相交流電共同連接至整流橋電路BRG1，整流橋電路BRGl輸出分兩路升壓電路，其中一路為串聯(lián)的電感L1、場效應(yīng)管Ql、二極管Dl，另一路為串聯(lián)的電感L2、場效應(yīng)管Q2、二極管D2，二極管Dl以及二極管D2共同連接有霍爾傳感器CS020。霍爾傳感器CS020的輸出連接有蓄電池組，霍爾傳感器CS020的輸出還連接有TL494，其中一路通過電阻R19、R6、R9到達TL494的3腳進行過流保護，另一路通過電阻R4、R3、R5、R7到達TL494的I腳機械過壓保護。同時TL494的各腳還連接有各種旁路，分別包括PWM電路，三角波發(fā)生器，電池電壓檢測以及+5V基準電路。
[0021]本裝置的場效應(yīng)管因為裝在散熱板上，而散熱板需要產(chǎn)生大量的熱量，所以需要進行散熱處理。如圖1，整流濾波電路的輸出連接由開關(guān)電源，開關(guān)電源的輸出連接有三端穩(wěn)壓器LM7812，三端穩(wěn)壓輸出穩(wěn)定電壓供給給風扇，風扇可以進行散熱處理。同時三端穩(wěn)壓器的還連接有溫度檢測電路，溫度檢測電路的輸出與上述過流保護線路連接，通過電阻R19、R6、R9到達TL494的3腳進行溫度檢測保護。
[0022]本裝置的升壓工作原理為:
[0023]風力發(fā)電機發(fā)出三相交流電經(jīng)主板三相整流通過電感濾波后分成兩路輸出一路通過電感L1-場效應(yīng)管Ql- 二極管Dl升壓。另一路通過電感L2-場效應(yīng)管Q2- 二極管D2升壓后兩路并聯(lián)放大經(jīng)電流檢測器CS020