[實用新型]風(fēng)光互補充電控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720310821.0
• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN201134693Y
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙丹;屈軍
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 羅建民;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種通過風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板對蓄電池進行充電的裝置，具體涉及一種風(fēng)光互補充電控制器。

背景技術(shù)

太陽能和風(fēng)能都是清潔的、取之不盡的可再生能源資源，對環(huán)境也不會造成污染，大力推廣和利用太陽能、風(fēng)能發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)品是一種長遠的、經(jīng)濟的環(huán)保投資?，F(xiàn)在我國還有很多地區(qū)處于缺電狀態(tài)，這些地區(qū)離電網(wǎng)較遠，用電分散，并網(wǎng)發(fā)電難度很大，特別是在旅游地區(qū)、邊遠地區(qū)生活照明用電也比較困難。而利用太陽能和風(fēng)能互補發(fā)電技術(shù)是解決這一問題的最佳方案。

目前國內(nèi)外使用的風(fēng)光互補充電器多采用將太陽能電池板或風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的電能通過一個防止反向電流的二極管對蓄電池充電。當(dāng)蓄電池電壓達到浮充電壓后，通過控制開關(guān)斷開充電回路停止充電。但由于蓄電池內(nèi)阻比較小，在與風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板直接連接后，風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板的輸出電壓會被鉗制到與蓄電池電壓相等，小于額定電壓，這種情況下風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板都無法達到最大功率輸出，充電效率低下，蓄電池充電速度也比較慢，不利于對風(fēng)能和太陽能這兩種環(huán)保能源的合理使用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種可有效提高蓄電池充電效率、最大限度的利用風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板發(fā)出的電能進行充電的風(fēng)光互補充電控制器。

解決本實用新型技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該風(fēng)光互補充電控制器包括蓄電池、可分別與太陽能電池板或風(fēng)力發(fā)電機連接從而對蓄電池充電的充電器，其中，所述充電器采用DC/DC高頻充電電路，該風(fēng)光互補充電控制器還包括有可控制DC/DC高頻充電電路進行充電的MCU控制電路，當(dāng)DC/DC高頻充電電路連接風(fēng)力發(fā)電機時，風(fēng)力發(fā)電機輸出的直流電通過DC/DC高頻充電電路對蓄電池充電，MCU控制電路控制DC/DC高頻充電電路按功率跟蹤方式調(diào)節(jié)充電電流，完成風(fēng)能的存儲；當(dāng)DC/DC高頻充電電路連接太陽能電池板時，太陽能電池板輸出的直流電通過DC/DC高頻充電電路對蓄電池充電，MCU控制電路控制DC/DC高頻充電電路按功率跟蹤方式調(diào)節(jié)充電電流，完成太陽能的存儲。

優(yōu)選的是，當(dāng)DC/DC高頻充電電路連接風(fēng)力發(fā)電機時，MCU控制電路控制DC/DC高頻充電電路按最大功率跟蹤方式調(diào)節(jié)充電電流，完成風(fēng)能的存儲；當(dāng)DC/DC高頻充電電路連接太陽能電池板后，MCU控制電路控制DC/DC高頻充電電路按最大功率跟蹤方式調(diào)節(jié)充電電流，完成太陽能的存儲。

其中，所述MCU控制電路包括PIC單片機、電壓采樣電路、電流采樣電路，PIC單片機的一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換端口用于采集電壓采樣電路的采樣點電壓，從而判斷蓄電池的充電電壓，其另一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換端口用于采集電流采樣電路的采樣點電壓，從而判斷蓄電池的充電電流，再由PIC單片機計算出當(dāng)前的充電功率，并對DC/DC高頻充電電路進行動態(tài)調(diào)節(jié)使蓄電池的充電功率始終保持在最大值。

所述電壓采樣電路可包括兩個串聯(lián)于蓄電池兩側(cè)的電阻R1、電阻R2，由PIC單片機中一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換端口對上述兩個分壓點即電阻R1、R2的電壓分別進行采樣，PIC單片機采集到兩分壓點的電壓后通過運算判斷蓄電池當(dāng)前的實際電壓。

所述電流采樣電路包括可采集蓄電池的充電電流的電流傳感器以及電阻RT，所述電流傳感器輸出的支流信號通過電阻RT轉(zhuǎn)換成電壓信號，由PIC單片機中一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換端口對該電壓信號進行采樣，PIC單片機采集到電壓后通過運算判斷蓄電池當(dāng)前實際的充電電流。

所述DC/DC高頻充電電路包括MOSFET開關(guān)管T1、電感L1、二極管D1、電容C1和電容C2，所述電路構(gòu)成一個BUCK型高頻開關(guān)電源電路。

優(yōu)選的是，MCU控制電路通過產(chǎn)生PWM調(diào)制信號來控制DC/DC高頻充電電路，采用PWM方式調(diào)節(jié)其輸出電壓和電流，這樣DC/DC高頻充電電路就能根據(jù)MCU控制電路的控制進行充電電流調(diào)節(jié)。其中，MCU控制電路產(chǎn)生的PWM信號通過控制DC/DC高頻充電電路中MOSFET開關(guān)管T1的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制DC/DC高頻充電電路，通過電流采樣電路采集充電電流并由MCU控制電路中的PIC單片機進行最大功率運算，根據(jù)運算結(jié)果改變輸出的PWM調(diào)制信號占空比，調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，使輸出電流符合最大功率跟蹤結(jié)果，達到最大功率充電。

在將DC/DC高頻充電電路接入風(fēng)力發(fā)電機時，通過采用電阻箱對風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的多余電能進行泄放，所述電阻箱與MCU控制電路相連。