一種離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電充電控制器

1、一種離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電充電控制器一種離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電充電控制器吳曉明（華南理工大學(xué)電力學(xué)院，廣東廣州510640）摘要：摘要：介紹了一種小功率的離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電充電控制器。該控制器能有效利用風(fēng)能，在風(fēng)速低時(shí)，通過buckboost電路將整流輸出電壓升到設(shè)定值再送后級(jí)電路；當(dāng)風(fēng)速高時(shí)，buckboost電路將整流輸出電壓降到設(shè)定值再送到后級(jí)電路。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：風(fēng)力發(fā)電；升降壓電路；蓄電池中圖分類號(hào)中圖分類號(hào)：TM

2、571文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AAnoffgridwindpowergenerationgingcontrollerWUXiaoming(ElectricPowerCollegeSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhouGuangdong510640China)Abstract：Alowpoweroffgridwindpowergeationgingcontrollerisintroduced.T

3、hecontrollerusesthewindpowerefficientlywhenwindspeedislowrectifieroutputvoltagewillrisetoaconstantvaluethensenttocircuitbybuckboostchopper.Whenthewindspeedishighrectifieroutputvoltagewillreducetoaconstantvaluethensenttoc

4、ircuitbybuckboostchopper.Finallytheexperimentalresultsverifythecrectnessofthedesign.Keywds：windpowergenerationbuckboostBattery1引言引言人類進(jìn)入21世紀(jì)，大量使用的能源還是化石能源，化石能源的使用帶來了一系列的社會(huì)，經(jīng)濟(jì)，環(huán)境問題。在不久將來，人類為了解決化石能源的枯竭和環(huán)境問題必將大力發(fā)展新能源，其中風(fēng)能因其清

5、潔無污染將會(huì)得到快速發(fā)展。在風(fēng)能應(yīng)用方面主要有兩種形式，一種是并網(wǎng)發(fā)電，另一種是離網(wǎng)發(fā)電作獨(dú)立的分布式電源。由于風(fēng)能的不連續(xù)型，并網(wǎng)發(fā)電會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成很大的沖擊，所以風(fēng)能的并網(wǎng)發(fā)電應(yīng)用需要很高的控制要求，成本較高。離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電相對(duì)而言控制要求不高，成本合理，適宜推廣應(yīng)用。2離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電充電控制器原理圖離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電充電控制器原理圖風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要有兩種類型[2]，異步電機(jī)和永磁電機(jī)。永磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)是利用永磁體代測量中檢測電路[1]采用精

6、密電阻進(jìn)行比例衰減，將輸入電壓范圍轉(zhuǎn)換為單片機(jī)的量程范圍。檢測電路使用低壓器件去檢測高壓大電流模擬量，因此必須要有隔離，避免高壓大電流竄入低壓器件將其燒毀。光耦器件可以較好地實(shí)行輸入輸出隔離，并具有線性放大的作用，可以作為檢測隔離器件?？刂破鞯臋z測電路如圖3.R1Res2R2Res2R3Res2R4Res21KR5R6Res2R7Res2C1CapC2CapC3CapD1DiodeUOptoisolat1UOptoisolat12314

7、111UALM324AN12v12v12v5v值值值圖3電壓檢測電路開關(guān)管S1的開通或關(guān)斷由風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流輸出電壓決定。由文獻(xiàn)知，buckboost電路在電感電流連續(xù)情況下，其輸出電壓Vo，輸入電壓Vin，占空比D滿足[3]（1）。inoVD1DV?保持開關(guān)管頻率不變情況下，檢測風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流輸出電壓，假定buckboost電路輸出電壓為固定的Vset，由公式（1）可得占空比D。開關(guān)管S2的開通或關(guān)斷由buckboost變換器輸出電壓和

8、蓄電池的端電壓共同決定，蓄電池的端電壓未達(dá)到蓄電池的充電終止電壓時(shí)，當(dāng)buckboost變換器輸出電壓超過設(shè)定值Vset時(shí)，開關(guān)管S2導(dǎo)通，控制器對(duì)蓄電池充電；當(dāng)buckboost變換器輸出電壓低于設(shè)定值Vset時(shí)，開關(guān)管S2關(guān)斷，控制器停止對(duì)蓄電池充電。檢測到蓄電池端電壓達(dá)到蓄電池充電終止電壓時(shí)，關(guān)斷開關(guān)管S2停止對(duì)蓄電池充電。4控制器軟件設(shè)計(jì)控制器軟件設(shè)計(jì)控制器的控制芯片采用PIC16系列單片機(jī)中的PIC16F873作控制芯片。該單