[發明專利]一種具有蓄電池保護功能的風光互補系統

有效

• 申請號: 201210174138.4
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102709973A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 何孝定
• 申請（專利權）人: 福建明業新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/14
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及蓄電池設備的安全、充電控制、負載自動變光控制領域，具體說就是一種風光互補控制器電池流量監測、充電控制、負載自動變光各功能模塊組合,適應于各種風光互補控制器.利用風能和太陽進行電能、儲能轉化。風光互補控制器廣范應用路燈照明、城市路燈、公路路燈、海上養殖照明、家庭照明等。?

背景技術

在國內風光互補系統在實際運用中存在若干問題，南北氣候差別大，風光互補運用環境局部受限，如：在城市道路風光互補受高建筑物、橋梁、樹木遮擋，發電效率差。而且風光互補控制器對蓄電池保護都采用電壓控制。蓄電池充、放電過程是化學變化過程。這樣就存在蓄電池在白天停一段時間后會出現蓄電池電壓虛高，導致控制器開啟工作，使蓄電池過放損壞蓄電池，影響蓄電池壽命。也有的設計為了避免蓄電池過放而第二次開啟電壓設比較高，但這樣又會帶來充電時間過長，導致有一段時間負載不工作。目前風機卸載方面存在對整流橋瞬間承載大電流，影響整流橋使用壽命。本系統在交流一側進行卸載，但不剎死風機通過流量監測維持一定的轉速，這樣能量最大化被儲能。目前LED燈負載設定是固定模式，不能因蓄電池量多少而更變。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有蓄電池保護功能的風光互補系統，能實現風光互補充電，且能保證蓄電池設備的安全。

本發明采用以下方案實現：一種具有蓄電池保護功能的風光互補系統，包括風力發電機、太陽能電池板和蓄電池，其特征在于，還包括：

一充電控制電路，該充電控制電路控制所述風力發電機和太陽能電池板為所述蓄電池充電；

一第一電壓、電流取樣電路，該第一電壓、電流取樣電路采集所述太陽能電池板輸出的電流、電壓信號以及所述風力發電機經整流后的輸出電流、電壓信號；

一負載驅動電路，所述的蓄電池為該負載驅動電路供電；

一第二電壓、電流取樣電路，該第二電壓、電流取樣電路采集蓄電池輸出端的電流、電壓信號；以及

一單片機；該單片機控制所述的負載驅動電路工作，該單片機還接收所述第一電壓、電流取樣電路和第二電壓、電流取樣電路采集的信號進行分析處理，從而控制所述充電控制電路、蓄電池放電率的管理、所述風力發電機的卸載模塊以及負載驅動電路工作。

在本發明一實施例中，所述單片機根據一預設時間記錄采集的信號大小，該單片機根據第一電壓、電流采樣電路采集的信號的大小判斷該系統周圍的環境變化；該單片機根據第二電壓、電流采樣電路采集的信號大小，判斷所述蓄電池被記錄時刻的電壓值，根據電壓值計算該蓄電池白天充電值，然后結合充電值，控制負載驅動電路工作，以有效的控制蓄電池放電的深度。

在本發明一實施例中，所述環境變化包括晴天、陰雨天、白天和晚上。

在本發明一實施例中，所述的單片機是經一隔離電路控制所述卸載模塊。

在本發明一實施例中，所述的充電控制電路包括浮充和正常充電兩種控制狀態，當單片機判斷蓄電池處于充滿狀態，該充電控制電路則控制所述風力發電機以及太陽能電池板對蓄電池進行浮充；當單片機判斷蓄電池為不滿狀態，該充電控制電路則控制所述風力發電機以及太陽能電池板對蓄電池進行充電。

在本發明一實施例中，所述的負載驅動電路為一LED燈組供電量。

本發明通過單片機控制，監測風力發電機、光伏板發電量和負載用電量進行相比較。跟據比值分析結果單片機自動判斷，選擇設定的功率供電。因為是電量的控制，把三個參數都考慮在內（電壓、電流、時間）；而且是時時動態記錄。避免蓄電池僅監測電壓參數控制造成深度放電損壞蓄電池。此功能不受輸入功率（充電設備）與輸出功率（負載設備）限制。同時通過充電流量監測對風機卸載采用“軟剎車”控制，避免在高速運轉帶來慣性、機械振動造成葉片損傷又很好的將能量利用。本發明有效延長蓄電池使用壽命、風機卸載“軟剎車”、負載自動變光照明更持久。

附圖說明

圖1是本發明電路結構原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。

如圖1所示，本實施例提供一種具有蓄電池保護功能的風光互補系統，包括風力發電機、太陽能電池板和蓄電池，其特征在于，還包括：

一充電控制電路，該充電控制電路控制所述風力發電機和太陽能電池板為所述蓄電池充電；

一第一電壓、電流取樣電路，該第一電壓、電流取樣電路采集所述太陽能電池板輸出的電流、電壓信號以及所述風力發電機經整流后的輸出電流、電壓信號；

一負載驅動電路，所述的蓄電池為該負載驅動電路供電；