[發(fā)明專利]一種充分利用風(fēng)能和太陽能的接入系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010157286.6
• 申請日: 2010-04-26
• 公開（公告）號: CN101860270A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝命秋;曾茂良;肖毅腓;謝擴軍
• 申請（專利權(quán)）人: 成都雷奧風(fēng)電傳感器有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;F03D9/00;H02J7/00;H02J3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種充分利用風(fēng)能和太陽能的接入系統(tǒng)，主要由風(fēng)力發(fā)電機、太陽能電池板、電網(wǎng)、以及蓄電池構(gòu)成，其特征在于：所述的風(fēng)力發(fā)電機經(jīng)整流濾波電路I、DC-DC升壓電路I后與二極管D1的正極相連接，太陽能電池板經(jīng)最大功率跟蹤電路、DC-DC升壓電路II后與二極管D2的正極相連接，電網(wǎng)經(jīng)自耦升壓變壓器、整流濾波電路II后與二極管D3的正極相連接，蓄電池與DC-DC升壓電路II相連接；所述二極管D1的負(fù)極、二極管D2的負(fù)極及二極管D3的負(fù)極相互連接后再經(jīng)智能控制逆變器與輸出電路相連接，所述的DC-DC升壓電路I、DC-DC升壓電路II、電網(wǎng)、最大功率跟蹤電路及蓄電池還均分別經(jīng)系統(tǒng)接入電路后與智能控制逆變器相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充分利用風(fēng)能和太陽能的接入系統(tǒng)，其特征在于：所述的系統(tǒng)接入電路主要由CPU、正弦脈寬調(diào)制SPWM，與DC-DC升壓電路I相連接的脈沖寬度調(diào)制PWM和AD轉(zhuǎn)換器，與電網(wǎng)相連接的AD轉(zhuǎn)換器，與最大功率跟蹤電路相連接的脈沖寬度調(diào)制PWM，與DC-DC升壓電路II相連接的脈沖寬度調(diào)制PWM和AD轉(zhuǎn)換器，以及與蓄電池相連接的AD轉(zhuǎn)換器構(gòu)成；且所述的正弦脈寬調(diào)制SPWM、所有的脈沖寬度調(diào)制PWM及AD轉(zhuǎn)換器均集成在一塊芯片內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種充分利用風(fēng)能和太陽能的接入系統(tǒng)，其特征在于：所述的智能控制逆變器由與所述正弦脈寬調(diào)制SPWM相連接的隔離驅(qū)動電路，分別與隔離驅(qū)動電路、輸出電路、二極管D1、二極管D2及二極管D3相連接的H橋組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種充分利用風(fēng)能和太陽能的接入系統(tǒng)，其特征在于：所述的輸出電路由與H橋相連接的LC濾波電路、與LC濾波電路相連接的隔離采樣電路構(gòu)成。

5.一種充分利用風(fēng)能和太陽能的接入系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

(a)電網(wǎng)電壓經(jīng)自耦升壓變壓器和整流濾波電路II后，形成一個基準(zhǔn)直流電壓；

(b)太陽能電池板經(jīng)最大功率跟蹤電路后形成輸入電壓和輸出電壓，CPU通過比較該輸入電壓和輸出電壓進行最大功率點跟蹤，并由DC-DC升壓電路II將該輸出電壓升高，得到太陽能電池板的輸出電壓；

(c)風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的三相交流電經(jīng)整流濾波電路I后，再由DC-DC升壓電路I將該輸出電壓進行升高，得到風(fēng)力發(fā)電機的輸出電壓；

(d)CPU判定風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板的輸出電壓是否大于步驟(a)中的基準(zhǔn)直流電壓，并根據(jù)負(fù)載所需功率來控制DC-DC升壓電路I和DC-DC升壓電路II的功率輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種充分利用風(fēng)能和太陽能的接入系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于：步驟(b)中所述的CPU通過比較該輸入電壓和輸出電壓進行最大功率點跟蹤，具體包括以下步驟：

(b1)CPU停止最大功率跟蹤電路的功率輸出，采樣太陽能電池板的開路電壓U1；

(b2)CPU打開最大功率跟蹤電路的功率輸出，采樣太陽能電池板的端電壓U2；

(b3)CPU通過調(diào)節(jié)最大功率跟蹤電路，使得開路電壓U1和端電壓U2的比值為0.78。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種充分利用風(fēng)能和太陽能的接入系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于，步驟(d)中所述的根據(jù)負(fù)載所需功率來控制DC-DC升壓電路I和DC-DC升壓電路II的功率輸出，具體包括以下步驟：

(d1)CPU判定風(fēng)力發(fā)電機所提供的能量是否大于負(fù)載所需能量，是，則執(zhí)行步驟(d2)，否，則執(zhí)行步驟(d3)；

(d2)由風(fēng)力發(fā)電機提供能量給負(fù)載，同時CPU判定蓄電池是否處于欠壓狀態(tài)，是，則由風(fēng)力發(fā)電機對負(fù)載提供電能后所剩余的電能以及太陽能電池板所提供的電能一起對蓄電池進行充電；否，則將風(fēng)力發(fā)電機對負(fù)載提供電能后所剩余的電能以及太陽能電池板所提供的電能一起送進電網(wǎng)；

(d3)CPU判定太陽能電池板所提供的能量是否大于負(fù)載所需能量，是，則執(zhí)行步驟(d4)，否，則執(zhí)行步驟(d5)；

(d4)由太陽能電池板提供能量給負(fù)載，同時CPU判定蓄電池是否處于欠壓狀態(tài)，是，則由太陽能電池板對負(fù)載提供電能后所剩余的電能以及風(fēng)力發(fā)電機所提供的電能一起對蓄電池進行充電；否，則將太陽能電池板對負(fù)載提供電能后所剩余的電能以及風(fēng)力發(fā)電機所提供的電能一起送進電網(wǎng)；

(d5)CPU判定風(fēng)力發(fā)電機所提供的能量和太陽能電池板所提供的能量之和是否大于負(fù)載所需能量，是，則執(zhí)行步驟(d6)，否，則執(zhí)行步驟(d7)；

(d6)由風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板一起對負(fù)載提供能量，同時CPU判定蓄電池是否處于欠壓狀態(tài)，是，則由風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板一起對負(fù)載提供能量后所剩余的能量對蓄電池進行充電，否，則將風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板一起對負(fù)載提供能量后所剩余的能量一起送入電網(wǎng)；

(d7)CPU判定風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板一起所提供的能量是否大于負(fù)載所需能量，且蓄電池是否處于充滿狀態(tài)，是，則執(zhí)行步驟(d8)，否，則執(zhí)行步驟(d9)；

(d8)先由風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板分別輸出其最大功率，負(fù)載所需能量的差額則由蓄電池提供；

(d9)先由風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板分別輸出其最大功率，負(fù)載所需能量的差額則由電網(wǎng)提供。