[實用新型]一種垂直風機風速過載電子保護裝置

有效

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• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN202991348U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 高博
• 申請（專利權）人: 中雅智能科技江蘇有限公司
• 主分類號: F03D7/06
• 分類號: F03D7/06;F03D9/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本實用新型涉及路燈照明設備領域，具體涉及一種垂直風機風速過載電子保護裝置。

背景技術

風光互補，是一套發(fā)電應用系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用太陽能電池方陣、風力發(fā)電機（將交流電轉化為直流電）將發(fā)出的電能存儲到蓄電池組中，當需要用電時，蓄電池組中儲存的直流電即可通過傳感器調節(jié)使用。風力發(fā)電機和太陽電池方陣兩種發(fā)電設備共同發(fā)電。

夜間和陰雨天無陽光時由風能發(fā)電，晴天由太陽能發(fā)電，在既有風又有太陽的情況下兩者同時發(fā)揮作用，實現了全天候的發(fā)電功能，比單用風機和太陽能更經濟、科學、實用。適用于道路照明、農業(yè)、牧業(yè)、種植、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)、廣告業(yè)、服務業(yè)、港口、山區(qū)、林區(qū)、鐵路、石油、部隊邊防哨所、通訊中繼站、公路和鐵路信號站、地質勘探和野外考察工作站及其它用電不便地區(qū)。

目前現有的垂直風光互補轉動限速裝置為機械剎車結構，其結構復雜、可靠性差、成本高，還需要定期維護。

發(fā)明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本實用新型設計了一種垂直風機風速過載電子保護裝置，目的在于：有效實現風速過載保護，避免電壓過大燒板，保證風機發(fā)電穩(wěn)定效果。

本實用新型的技術解決方案：

一種垂直風機風速過載電子保護裝置，包括永磁發(fā)電機、不可控整流橋、AC/DC變換及蓄電池，其特征在于：在所述蓄電池和永磁發(fā)電機之間加裝電子限速箱。

所述電子限速箱主要包括風機電壓頻率檢測裝置、卸荷電阻及控制器。

所述風機電壓頻率檢測裝置一端和永磁發(fā)電機輸出端連接一端和控制器連接。

所述卸荷電阻一端和不可控整流橋輸出端連接一端和控制器連接。

所述控制器分別和風機電壓頻率檢測裝置、卸荷電阻AC/DC變換及蓄電池連接。

本實用新型的有益效果：?

本實用新型和傳統(tǒng)的機械剎車限速裝置相比，避免了機械限速裝置的結構復雜、易磨損的缺點，從而提高限速穩(wěn)定性，減少維護成本，保證風機發(fā)電效果。

附圖說明

圖1為本實用新型原理框圖。

圖2本實用新型部分工作原理電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細描述本實用新型。

如圖1所示，風光互補發(fā)電應用系統(tǒng)主要包括風機葉片、永磁發(fā)電機、不可控整流橋、AC/DC變換、蓄電池及太陽能電池板。

實施例：

如圖1所示，在上述的蓄電池和永磁發(fā)電機之間加裝電子限速箱，該電子限速箱主要包括風機電壓頻率檢測裝置、卸荷電阻及控制器。風機電壓頻率檢測裝置一端和永磁發(fā)電機輸出端連接一端和控制器連接；卸荷電阻一端和不可控整流橋輸出端連接一端和控制器連接；控制器分別和風機電壓頻率檢測裝置、卸荷電阻AC/DC變換及蓄電池連接。

垂直風機的風光互補路燈照明設備，其風力發(fā)電機隨著風速的變化會引起電壓幅值變化，同時也引起電壓頻率的變化。以風機的交流發(fā)電機輸出的交流電壓頻率為檢測對象，便可很好地解決風速過大時需要采取的限速問題。通過采樣電路，將永磁發(fā)電機輸出的三相正弦交流電壓轉換為矩形脈沖信號，傳遞給控制器，通過控制器讀取矩形脈沖，計算脈沖的頻率，根據脈沖頻率即可反應風速的大小。根據實際情況設定頻率的上下限，控制器根據脈沖頻率來判斷風力情況，通過與設定值相比較，產生不同的控制策略，以實現合理的速度設定。

如圖2所示，信號采樣從交流風力發(fā)電機輸出的三相交流電中讀取兩相，采集出正弦波電壓，通過二極管整形獲得半波電壓，將該信號通過比例分壓后送入比較器的同相輸入端，在比較器的反相輸入端加一參考電壓，當正弦信號的電壓值高于比較電壓時，輸出5V高電平；同理，低于比較電壓時，輸出低電平0V，這樣便將正弦信號轉換成了幅值確定的脈沖信號。單片機通過中斷采集脈沖信號，采用下降沿觸發(fā)，可選擇0.5S為1個周期，采集到的下降沿數乘以2便是風機輸出正弦交流電壓的頻率。得到頻率后便可以控制繼電器，控制卸荷電阻執(zhí)行相應的動作。一般高于一個安全設定置后（風速約在17米/秒）以上時便接入卸荷電阻進行電磁限速，當風機的速低于另一個設定值后再斷開卸荷電阻，繼續(xù)為蓄電池充電。電壓頻率控制電磁限速以永磁發(fā)電機輸出的電壓頻率為控制信號來反應風速大小，從而實現限速，保護電路。大大提高了微風發(fā)電機組的結構穩(wěn)定性和可靠性，具有很強的現場適應性。