[發(fā)明專利]一種新型戶用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010133420.9
• 申請(qǐng)日: 2010-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101951009A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巫翔;秦淼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巫翔;秦淼
• 主分類號(hào): H02J7/14
• 分類號(hào): H02J7/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)能發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種離網(wǎng)充電式小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具體說(shuō)是具備多種發(fā)電充電模式的新型戶用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

風(fēng)電是一種無(wú)污染的清潔能源，離網(wǎng)充電式小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)風(fēng)力環(huán)境要求不高、安裝遷移方便、無(wú)值守運(yùn)行成本很低，適合遠(yuǎn)離電網(wǎng)的用戶自主裝機(jī)發(fā)電，提供小功率的生活、工作用電。充電式小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)配用蓄電池儲(chǔ)能、運(yùn)行模式單一，只有當(dāng)風(fēng)力大于最低充電風(fēng)速、輸出電壓高于蓄電池電壓時(shí)才對(duì)蓄電池充電，當(dāng)風(fēng)力介于最低充電風(fēng)速和啟動(dòng)風(fēng)速之間時(shí)發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)、風(fēng)力小于啟動(dòng)風(fēng)速時(shí)發(fā)電機(jī)停轉(zhuǎn)。現(xiàn)有各種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)品的電壓制式和最低充電風(fēng)速均為固定值，例如中國(guó)廣州的FD-400和美國(guó)西南能源公司的AIR-X等產(chǎn)品，最低充電風(fēng)速分別為5.5m/s和4.5m/s，額定電壓則有12V、24V等不同制式。以多種制式規(guī)格的產(chǎn)品供用戶選擇，雖然可以彌補(bǔ)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式單一的不足，但是也增加了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的成本，而且固定不變的電壓制式和最低充電風(fēng)速，既不能適應(yīng)用戶遷移或季節(jié)變遷時(shí)環(huán)境風(fēng)力的長(zhǎng)期性變化，也不能實(shí)時(shí)利用低速風(fēng)能發(fā)電、充電。為了有效利用低速風(fēng)能，中國(guó)專利ZL200820121908.8“一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)低風(fēng)速充電控制器”和ZL200620054077.8“風(fēng)力發(fā)電機(jī)的升壓裝置”所提出的解決方案，是利用DC-DC電子升壓電路將發(fā)電機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)出的較低電壓提升后對(duì)蓄電池充電。DC-DC升壓電路雖然有助于改善發(fā)電機(jī)低速充電性能，但升壓電路本身也要耗電，特別是在裝機(jī)環(huán)境的長(zhǎng)期“平均風(fēng)力”趨近于最低充電風(fēng)速的情況下，機(jī)組因長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)處在大電流升壓充電或微電流直接充電狀態(tài)而影響整機(jī)運(yùn)行效率。調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的最低充電風(fēng)速和充電方式，可以使機(jī)組的運(yùn)行模式更好的適應(yīng)環(huán)境風(fēng)力的長(zhǎng)期性變化和風(fēng)速的實(shí)時(shí)變化、提高風(fēng)能利用率，目前尚未見(jiàn)有最低充電風(fēng)速可調(diào)的戶用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)或是公開(kāi)的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式單一、最低充電風(fēng)速固定不變的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能夠調(diào)節(jié)最低充電風(fēng)速、具備多種發(fā)電充電模式的新型戶用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的方案主要是，依據(jù)蓄電池電壓與最低充電電壓、最低充電電壓與發(fā)電機(jī)最低充電風(fēng)速的相互關(guān)系，以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與充電負(fù)載之間的反比例關(guān)系，設(shè)置多極切換機(jī)構(gòu)：可以設(shè)置額定直流充電電壓切換機(jī)構(gòu)，也可以設(shè)置額定直流充電電壓和電機(jī)額定交流輸出電壓雙重切換機(jī)構(gòu)，達(dá)到調(diào)節(jié)最低充電風(fēng)速、適應(yīng)風(fēng)力環(huán)境長(zhǎng)期性變化的目的；設(shè)置機(jī)組連續(xù)充電與間歇充電切換機(jī)構(gòu)，達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)充電模式、適應(yīng)風(fēng)速實(shí)時(shí)變化的目的；設(shè)置發(fā)電機(jī)卸載-加載交替切換機(jī)構(gòu)，利用卸載后的充電間歇積累電機(jī)慣性運(yùn)轉(zhuǎn)能量，達(dá)到加快轉(zhuǎn)速、提升電壓的目的。

在上述多級(jí)切換裝置中，直流切換機(jī)構(gòu)的單元電路與蓄電池組接口電路相連接(交流切換機(jī)構(gòu)的單元電路與發(fā)電機(jī)繞組相連接)；充電切換機(jī)構(gòu)和間歇切換機(jī)構(gòu)的單元電路與整流器和直流切換機(jī)構(gòu)相連接，其單元電路主要由電子開(kāi)關(guān)控制電路、取樣傳感電路、基準(zhǔn)電路和預(yù)置電路等構(gòu)成。隨著風(fēng)速的實(shí)時(shí)變化，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電壓、電流等變量被取樣電路饋送到電子開(kāi)關(guān)控制電路，當(dāng)取樣變量滿足預(yù)置切換條件時(shí)，電子開(kāi)關(guān)切換相應(yīng)的電路連接，改變機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和充電模式，在風(fēng)速正常時(shí)切換為連續(xù)加載充電模式的連接狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)速低于最低充電風(fēng)速時(shí)切換為間歇加載充電模式的連接狀態(tài)；在間歇充電模式下交替切換卸載-加載運(yùn)行的連接狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果在于，改善小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)風(fēng)力環(huán)境變化的適應(yīng)性，提高機(jī)組工作效率，減少產(chǎn)品的規(guī)格和設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本，方便用戶選擇。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例中多級(jí)切換裝置的方框圖

圖2是圖1實(shí)施例中多級(jí)切換裝置的電路示意圖。

圖3是另一種實(shí)施例多級(jí)智能切換裝置的主程序流程圖。

圖中，01.發(fā)電機(jī)繞組，11.交流切換單元，12.整流橋，21.充電切換單元，22.間歇切換單元，31.直流切換單元，32.蓄電池組。

具體實(shí)施方式

圖1中，多級(jí)切換裝置由發(fā)電機(jī)繞組01與整流橋12之間設(shè)置的交流切換單元11，以及整流橋12與蓄電池組32之間設(shè)置的充電切換單元21及其“電流取樣”電路、間歇切換單元22及其“電壓取樣”電路和直流切換單元31相互連接構(gòu)成。交流切換單元11與直流切換單元31同步聯(lián)動(dòng)，充電切換單元21與歇切換單元22交叉互動(dòng)。