[發(fā)明專利]智能型一次可控有觸點(diǎn)式風(fēng)能吸收器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910012603.2
• 申請(qǐng)日: 2009-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN101604862A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫毅彪;劉娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 孫毅彪
• 主分類號(hào): H02J7/32
• 分類號(hào): H02J7/32;H02M7/04;F03D9/00
• 代理公司: 大連科技專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 于忠晶

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別是智能型一次可控有觸點(diǎn)式風(fēng)能吸收器。

【背景技術(shù)】

目前國內(nèi)外市場上可見的大中型(百KW以上)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)多為并網(wǎng)系統(tǒng)，中小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)一般獨(dú)立運(yùn)行。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，由于風(fēng)力大小在任意長短的時(shí)間段都在變，風(fēng)機(jī)所吸收和輸出的功率(能量)是一個(gè)時(shí)刻變化的量，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出端口的電壓(指閉路電壓)的頻率和幅值均是不斷變化的量。因此其輸出端很難直接帶恒定負(fù)載或并入電網(wǎng)。在并網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，其風(fēng)能轉(zhuǎn)化的電能在并網(wǎng)前不但要做整流、逆變、平波、升壓等電氣方面的技術(shù)處理，還要對(duì)葉片的速度和速率加以控制、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行增速或減速等較復(fù)雜的技術(shù)處理。在獨(dú)立運(yùn)行的中小風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，一般將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的能量進(jìn)行整流，再把整流后的脈動(dòng)直流能量儲(chǔ)存入蓄電池，直流負(fù)載直接由蓄電池供電，交流負(fù)載則由蓄電池通過逆變裝置供電。這就是目前中小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)供用電模式。在這種通用的模式中，最常見的弊端是風(fēng)能利用系數(shù)小，可利用的風(fēng)速范圍很窄。高速風(fēng)能得到利用則低速風(fēng)能被浪費(fèi)，低速風(fēng)能被利用則高速風(fēng)能必有一部分被浪費(fèi)。特別是中低速風(fēng)能被浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，以至于收不到風(fēng)力發(fā)電的預(yù)期效果。以圖1為例說明如下：

如“圖1”所示、風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓標(biāo)稱值為48V，在額定風(fēng)速(7-8級(jí))下整流器輸入交流脈動(dòng)三相電壓為48-50V(線電壓)左右，整流輸出直流為64.5-67.5V左右，被充電電池組電壓為5X12＝60V。只有當(dāng)風(fēng)力為7-8級(jí)風(fēng)速左右時(shí)，整流器輸出閉路電壓才能略高于電池組端電壓(60V)，使電池處于被充電狀態(tài)，風(fēng)能可通過整流器隨時(shí)儲(chǔ)存于電池組E和電容C之中。當(dāng)風(fēng)力為6級(jí)及以下時(shí)，發(fā)電機(jī)閉路脈動(dòng)端電壓將低于47V，此時(shí)整流器輸出直流端電壓將低于63V，只能給虧電的電池組作微充電。當(dāng)風(fēng)力為5級(jí)及以下時(shí)，整流器直流輸出電壓將低于55V，風(fēng)力為4級(jí)及以下時(shí)，直流側(cè)輸出會(huì)更低(45V以下)，在直流輸出電壓等于或低于電池組端電壓的情況下，風(fēng)能將無法給蓄電池充電，即風(fēng)能無法存儲(chǔ)于電池內(nèi)，當(dāng)然也無法供60V及以上電壓等級(jí)的負(fù)載或裝置使用，因此，此時(shí)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)形同虛設(shè)。風(fēng)能全部消耗于機(jī)械系統(tǒng)的磨損和飛轉(zhuǎn)與風(fēng)力的磨損運(yùn)動(dòng)中，不但浪費(fèi)了唾手可得的風(fēng)能，還置風(fēng)力發(fā)電機(jī)于破壞性飛轉(zhuǎn)的危險(xiǎn)之中，或者是使發(fā)電機(jī)不停的處于耗能制動(dòng)的限速過程中，即使不引起風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障，也會(huì)大大降低發(fā)電機(jī)使用壽命。就技術(shù)而言，雖然可以通過DC/DC電源使整流電壓升高，以保證電池處于充電狀態(tài)，但在DC/DC電源內(nèi)部不但存在整流、高頻逆變、交流升壓和可控再整流等能量損失，而且在整流過程中的限壓輸出還直接抑制了較高風(fēng)速的能量利用，使高風(fēng)速能量的一大部分消耗于能耗制動(dòng)的過程中，因而使系統(tǒng)利用系數(shù)明顯降低，故在實(shí)用中沒有得到推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是克服上述不足問題，提供一種智能型一次可控有觸點(diǎn)式風(fēng)能吸收器。該裝置能夠根據(jù)基本風(fēng)速改變風(fēng)能存儲(chǔ)路徑、使整流環(huán)節(jié)的直流輸出電壓始終滿足充電條件，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的蓄電池始終處于充電狀態(tài)，即保證風(fēng)機(jī)葉片所吸收的絕大部分有效風(fēng)能都可以被接收和儲(chǔ)存，從而提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)利用效率。這種裝置結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)容易、體積小、成本低，便于推廣。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種智能型一次可控有觸點(diǎn)式風(fēng)能吸收器。所述智能型一次可控有觸點(diǎn)式風(fēng)能吸收器包括：多繞組輸入變壓器、多路主開關(guān)、電壓檢測儀表、整流器和智能型選通控制盒；所述主開關(guān)由開關(guān)主觸點(diǎn)和開關(guān)線圈組成；所述多繞組輸入變壓器的原邊各繞組通過開關(guān)主觸點(diǎn)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出端同相并接，所述多繞組輸入變壓器的二次繞組與整流器連接，整流器的正負(fù)極輸出端與蓄電池和直流負(fù)載相連接。所述電壓檢測儀表的輸入端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出端線或多繞組輸入變壓器的二次繞組B1輸出端連接；所述電壓檢測儀表的輸出端連接選通控制盒，智能控制盒輸出端連接開關(guān)組的線圈。

根據(jù)本發(fā)明所述的智能型一次可控有觸點(diǎn)式風(fēng)能吸收器一優(yōu)選技術(shù)方案是：所述電壓檢測儀表，采用電壓變送器、電壓互感器或帶極限輸出接點(diǎn)的電壓表。

根據(jù)本發(fā)明所述的智能型一次可控有觸點(diǎn)式風(fēng)能吸收器一優(yōu)選技術(shù)方案是：所述選通開關(guān)盒是具有計(jì)算、比較和控制輸出功能的單片機(jī)或工控機(jī)或計(jì)算機(jī)或PLC等智能控制儀器或設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明所述的智能型一次可控有觸點(diǎn)式風(fēng)能吸收器一優(yōu)選技術(shù)方案是：所述多繞組輸入變壓器是工頻或低頻的鋁芯、銅芯特殊或普通電力變壓器。