[發明專利]風力發電機控制器及控制方法

有效

• 申請號: 201210159646.5
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102694384A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 荊林峰
• 申請（專利權）人: 濟南德明電源設備有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02P9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電機技術領域，特別涉及一種風力發電機控制器及一種風力發電機控制方法。

背景技術

能源短缺已成為全世界共同面對的首要問題，風能作為清潔能源受到各國的高度重視。我國擁有豐富的風能資源，風力發電設備制造業及相關領域的市場前景十分廣闊。

現有的風力發電機控制器，必須配有卸荷器。當風大或電池充滿后，采用對風力發電機功率卸載的方式控制風力發電機的輸出功率，通常情況下，卸荷器功率為風力發電機功率的2倍。上述方法中，卸荷器主要由功率電阻組成，通過功率電阻對風力發電機多余的能量卸載，因此工作時卸荷器的溫度可能高達200度以上，而且大功率風力發電機的控制器，所需要配備的卸荷器體積龐大，占用空間大，安全可靠性差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有的風力發電機控制器通過卸荷器實現對風力發電機輸出功率的控制，卸荷器占用空間大，安全可靠性差。

為了實現上述目的，本發明提供了一種風力發電機控制器，包括：采樣電路、諧波控制電路和諧波注入電路，其中：所述采樣電路，用于采樣負載端的電氣信息，將采樣信號傳送到所述諧波控制電路；所述諧波控制電路，用于接收所述采樣信號，根據所述采樣信號監測負載的供電狀態，輸出諧波控制信號到諧波注入電路；所述諧波注入電路，用于耦接到風力發電機的繞組，接收諧波控制電路的諧波控制信號，并根據所述諧波控制信號調節注入風力發電機繞組的諧波。

可選地，所述諧波注入電路耦接到風力發電機的任一相繞組、任兩相繞組或三相繞組。

可選地，所述諧波注入電路包括可控開關，一端耦接到所述風力發電機繞組，另一端耦接到地電位，可控開關的控制端耦接到所述諧波控制電路，根據所述諧波控制信號導通和關斷。

可選地，還包括隔離電路；所述諧波控制電路通過所述隔離電路耦接到所述可控開關的控制端。

可選地，所述諧波控制電路包括：比較電路，用于將所述采樣信號與基準電壓相比較，根據比較結果輸出諧波控制信號以控制風力發電機的制動，增大諧波控制信號的脈沖寬度以增大制動作用，減小諧波控制信號的脈沖寬度以減小制動作用。

可選地，所述可控開關為N型MOSFET晶體管，所述N型MOSFET晶體管的門極耦接到所述諧波控制電路、漏極耦接到所述風力發電機繞組、源極耦接到地電位。

本發明還提供了一種風力發電機控制方法，包括以下步驟：

通過采樣負載端的電氣信息監測負載端的供電狀態；

根據采樣信號來調節風力發電機的磁阻；其中，通過增大風力發電機的磁阻以增大制動作用，通過減小風力發電機的磁阻以減小制動作用。

可選地，向風力發電機中任一相繞組、任兩相繞組或三相繞組注入諧波來調節風力發電機的磁阻。

可選地，通過可控開關將所述繞組耦接到地電位，增大注入諧波時，增大可控開關的導通時間；減小注入諧波時，減小可控開關的導通時間。

可選地，通過N型MOSFET晶體管將所述繞組耦接到地電位。

本發明的有益效果是：

(1)通過調節風力發電機的磁阻實現制動，從而實現對風力發電機輸出功率的高精度控制；

(2)根據負載的供電狀態實時調節風力發電機的轉速，控制精度極高；

(3)省去了卸荷器，節省了空間，提高了安全可靠性及穩定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的風力發電機控制器的電路框圖；

圖2為本發明的風力發電機控制器一個實施例的電路圖；

圖3為本發明的風力發電機控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1為本發明的風力發電機控制器的電路框圖。