保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，輸入端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連接的控制器，連接在控制器上的卸荷負(fù)載和蓄電池，以及通過逆變器與控制器相連接的負(fù)載，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)與控制器之間還設(shè)置有保護(hù)電路板，在保護(hù)電路板上設(shè)置有保護(hù)電路，該保護(hù)電路的輸入端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端相連接，保護(hù)電路的輸出端與控制器的輸入端相連接。本實(shí)用新型提供一種保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，避免發(fā)電機(jī)輸出電壓過高對(duì)蓄電池與后續(xù)的負(fù)載造成沖擊，更好的保護(hù)了各個(gè)部件的正常使用，增加了設(shè)備的使用壽命。
【專利說明】
保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及節(jié)能環(huán)保發(fā)電領(lǐng)域，具體是指一種保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比，風(fēng)速越高轉(zhuǎn)速越快，而且風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓是與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比的，轉(zhuǎn)速越快，則電壓越高。
[0003]由于常規(guī)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不能及時(shí)準(zhǔn)確的控制，造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓變化幅度很大，有時(shí)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出允許的電壓范圍。
[0004]例如:輸出充電電壓額定值為42V(DC)，蓄電池組電壓為36V(DC)的500W的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為400r/min。
[0005]但在實(shí)際運(yùn)行中，由于風(fēng)速增速快于風(fēng)輪偏側(cè)調(diào)速，所以在調(diào)速過程中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速瞬時(shí)值可達(dá)到600r/min以上，甚至達(dá)到700r/min，遠(yuǎn)高于額定轉(zhuǎn)速400r/min。
[0006]因此，造成發(fā)電機(jī)輸出電壓超出50V(DC)，瞬時(shí)可達(dá)80V(DC)。如果蓄電池脫離系統(tǒng)，如虛接或蓄電池失效，空載電壓一般都在80V(DC)以上，瞬時(shí)值可達(dá)到150V(DC)。
[0007]這時(shí)系統(tǒng)中的控制器、逆變器均會(huì)因輸入電壓超壓而損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服上述問題，提供一種保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，避免發(fā)電機(jī)輸出電壓過高對(duì)蓄電池與后續(xù)的負(fù)載造成沖擊，更好的保護(hù)了各個(gè)部件的正常使用，增加了設(shè)備的使用壽命。
[0009]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0010]保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，輸入端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連接的控制器，連接在控制器上的卸荷負(fù)載和蓄電池，以及通過逆變器與控制器相連接的負(fù)載，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)與控制器之間還設(shè)置有保護(hù)電路板，在保護(hù)電路板上設(shè)置有保護(hù)電路，該保護(hù)電路的輸入端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端相連接，保護(hù)電路的輸出端與控制器的輸入端相連接。
[0011]所述卸荷負(fù)載為直流負(fù)載，且直接與控制器的輸出端相連接，與逆變器相連接的負(fù)載為交流負(fù)載，負(fù)載通過逆變器與控制器的輸出端相連接。
[0012]所述保護(hù)電路由三極管VT1，三極管VT2，M0S管Q1，運(yùn)算放大器P1，運(yùn)算放大器P2，正極與MOS管Ql的漏極相連接、負(fù)極與三極管VTl的基極相連接的電容Cl，一端與電容Cl的正極相連接、另一端與三極管VTl的集電極相連接的電阻Rl，串接在三極管VTl的基極與集電極之間的滑動(dòng)變阻器RPl，正極與電容Cl的負(fù)極相連接、負(fù)極與三極管VT2的集電極相連接的電容C2，與電容C2并聯(lián)設(shè)置的電阻R2，與電容C2并聯(lián)設(shè)置的電阻R3，一端與三極管VTI的發(fā)射極相連接、另一端同時(shí)與MOS管Ql的柵極和三極管VT2的發(fā)射極相連接的電阻R4，一端與三極管VTl的基極相連接、另一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電阻R5，N極與MOS管Ql的漏極相連接、P極與三極管VT2的基極相連接的二極管Dl，N極與MOS管Ql的柵極相連接、P極與三極管VT2的基極相連接的穩(wěn)壓二極管D2，一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與運(yùn)算放大器P2的正輸入端相連接的電阻R6，正極與MOS管Ql的源極相連接、負(fù)極與運(yùn)算放大器P2的正輸入端相連接的電容C3，與電容C3并聯(lián)設(shè)置的電阻R7，一端與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)輸入端相連接、另一端與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接的電阻R8，一端與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)輸入端相連接、另一端與運(yùn)算放大器Pl的輸出端相連接的電阻R9，正極與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)電源端相連接、負(fù)極與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接的電容C4，正極與運(yùn)算放大器Pl的正電源端相連接、負(fù)極與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接的電容C5，一端與運(yùn)算放大器Pl的輸出端相連接、另一端經(jīng)電阻Rll后與電容C5的負(fù)極相連接的電阻R10，以及一端與運(yùn)算放大器P2的輸出端相連接、另一地與電容C5的負(fù)極相連接的電阻Rl 2組成；其中，三極管VT2的集電極與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接，電容C3的正極與運(yùn)算放大器Pl的正輸入端相連接，運(yùn)算放大器Pl的正電源端上接+12V電源，運(yùn)算放大器Pl的負(fù)電源端上接-12V電源，電容C5的負(fù)極接地，電容CI的正極與電容C2的負(fù)極組成該保護(hù)電路的輸入端，電阻Rll的兩端作為該保護(hù)電路的輸出端。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0014](I)本實(shí)用新型在控制器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間設(shè)置保護(hù)電路，可以很好的對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓進(jìn)行緩沖，避免了波動(dòng)過高的電壓對(duì)后續(xù)設(shè)備的沖擊，更好的保護(hù)了后續(xù)設(shè)備的正常使用，提高了各個(gè)設(shè)備的使用壽命。
[0015](2)本實(shí)用新型設(shè)置有直流負(fù)載，該直流負(fù)載的作用是用于保護(hù)蓄電池充電的安全性，避免蓄電池因?yàn)檫^充而被損壞，更好的提高了蓄電池的使用壽命。
[0016](3)本實(shí)用新型設(shè)置有負(fù)載，該負(fù)載可以利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能或者蓄電池中蓄積的電能進(jìn)行工作，進(jìn)而降低了企業(yè)的運(yùn)行成本，提高了能源的利用率。
[0017](4)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，適合廣泛推廣。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型保護(hù)電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，輸入端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連接的控制器，連接在控制器上的卸荷負(fù)載和蓄電池，以及通過逆變器與控制器相連接的負(fù)載，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)與控制器之間還設(shè)置有保護(hù)電路板，在保護(hù)電路板上設(shè)置有保護(hù)電路，該保護(hù)電路的輸入端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端相連接，保護(hù)電路的輸出端與控制器的輸入端相連接。其中控制器選用發(fā)電機(jī)控制器，很好的降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制難度，簡(jiǎn)化了控制線路。
[0023]使用時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)能的驅(qū)使下進(jìn)行發(fā)電，其發(fā)出的電能通過保護(hù)電路導(dǎo)入控制器，控制器又根據(jù)電壓情況、蓄電池充電情況以及負(fù)載的運(yùn)行情況來判斷電能的去向，在負(fù)載能夠正常運(yùn)行的前提下，多余的電量將會(huì)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，而當(dāng)供電電量不足以使得負(fù)載正常運(yùn)行時(shí)，蓄電池中的電量也將會(huì)輔助支持負(fù)載的運(yùn)行，而當(dāng)電量過高，甚至高于負(fù)載與蓄電池所需的電量時(shí)控制器將會(huì)將多余的電量直接輸出至卸荷負(fù)載，從而使得卸荷負(fù)載運(yùn)行消耗電量，避免蓄電池過充損壞，更好的提高了蓄電池的使用壽命。
[0024]所述卸荷負(fù)載為直流負(fù)載，且直接與控制器的輸出端相連接，與逆變器相連接的負(fù)載為交流負(fù)載，負(fù)載通過逆變器與控制器的輸出端相連接。其中直流負(fù)載可以選用電阻絲、直流電機(jī)等直流負(fù)載，而負(fù)載選用交流電機(jī)、照明燈等交流負(fù)載。直流負(fù)載的作用是用于保護(hù)蓄電池，避免蓄電池因?yàn)檫^充而被損壞，更好的保護(hù)了蓄電池使用的安全性。交流負(fù)載可以利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能或者蓄電池中蓄積的電能進(jìn)行工作，進(jìn)而降低了企業(yè)的運(yùn)行成本，提高了能源的利用率。
[0025]如圖2所示，所述保護(hù)電路由三極管VTl，三極管VT2，M0S管Ql，運(yùn)算放大器Pl，運(yùn)算放大器P2，二極管Dl，穩(wěn)壓二極管D2，滑動(dòng)變阻器RPl，電容Cl，電容C2，電容C3，電容C4，電容C5，電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻RlO，電阻R11，電阻R12，以及電阻R13組成。
[0026]連接時(shí)，電容Cl的正極與MOS管Ql的漏極相連接、負(fù)極與三極管VTl的基極相連接，電阻Rl的一端與電容Cl的正極相連接、另一端與三極管VTl的集電極相連接，滑動(dòng)變阻器RPI串接在三極管VTI的基極與集電極之間，電容C2的正極與電容CI的負(fù)極相連接、負(fù)極與三極管VT2的集電極相連接，電阻R2與電容C2并聯(lián)設(shè)置，電阻R3與電容C2并聯(lián)設(shè)置，電阻R4的一端與三極管VTl的發(fā)射極相連接、另一端同時(shí)與MOS管Ql的柵極和三極管VT2的發(fā)射極相連接，電阻R5的一端與三極管VTl的基極相連接、另一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接，二極管Dl的N極與MOS管Ql的漏極相連接、P極與三極管VT2的基極相連接，穩(wěn)壓二極管02的_及與MOS管Ql的柵極相連接、P極與三極管VT2的基極相連接，電阻R6的一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與運(yùn)算放大器P2的正輸入端相連接，電容C3的正極與MOS管Ql的源極相連接、負(fù)極與運(yùn)算放大器P2的正輸入端相連接，電阻R7與電容C3并聯(lián)設(shè)置，電阻R8的一端與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)輸入端相連接、另一端與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接，電阻R9的一端與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)輸入端相連接、另一端與運(yùn)算放大器Pl的輸出端相連接，電容C4的正極與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)電源端相連接、負(fù)極與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接，電容C5的正極與運(yùn)算放大器Pl的正電源端相連接、負(fù)極與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接，電阻RlO的一端與運(yùn)算放大器Pl的輸出端相連接、另一端經(jīng)電阻Rll后與電容C5的負(fù)極相連接，電阻Rl 2的一端與運(yùn)算放大器P2的輸出端相連接、另一地與電容C5的負(fù)極相連接。
[0027]其中，三極管VT2的集電極與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接，電容C3的正極與運(yùn)算放大器PI的正輸入端相連接，運(yùn)算放大器Pl的正電源端上接+12V電源，運(yùn)算放大器PI的負(fù)電源端上接-12V電源，電容C5的負(fù)極接地，電容Cl的正極與電容C2的負(fù)極組成該保護(hù)電路的輸入端，電阻RU的兩端作為該保護(hù)電路的輸出端。
[0028]風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于發(fā)電量受到風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的影響而導(dǎo)致其電壓不穩(wěn)定，很容易對(duì)后續(xù)的控制器以及充電或耗電設(shè)備造成損害，而在控制器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間設(shè)置保護(hù)電路則可以很好的對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓進(jìn)行緩沖，避免電壓波動(dòng)過大而對(duì)后續(xù)設(shè)備產(chǎn)生的沖擊，更好的保護(hù)了后續(xù)設(shè)備的正常使用。
[0029]如上所述，便可很好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，輸入端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連接的控制器，連接在控制器上的卸荷負(fù)載和蓄電池，以及通過逆變器與控制器相連接的負(fù)載，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)與控制器之間還設(shè)置有保護(hù)電路板，在保護(hù)電路板上設(shè)置有保護(hù)電路，該保護(hù)電路的輸入端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端相連接，保護(hù)電路的輸出端與控制器的輸入端相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述卸荷負(fù)載為直流負(fù)載，且直接與控制器的輸出端相連接;與逆變器相連接的負(fù)載為交流負(fù)載，負(fù)載通過逆變器與控制器的輸出端相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保護(hù)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述保護(hù)電路由三極管VTl，三極管VT2，MOS管Ql，運(yùn)算放大器Pl，運(yùn)算放大器P2，正極與MOS管Ql的漏極相連接、負(fù)極與三極管VTl的基極相連接的電容Cl，一端與電容Cl的正極相連接、另一端與三極管VTl的集電極相連接的電阻Rl，串接在三極管VTl的基極與集電極之間的滑動(dòng)變阻器RPl，正極與電容Cl的負(fù)極相連接、負(fù)極與三極管VT2的集電極相連接的電容C2，與電容C2并聯(lián)設(shè)置的電阻R2，與電容C2并聯(lián)設(shè)置的電阻R3，一端與三極管VTl的發(fā)射極相連接、另一端同時(shí)與MOS管Ql的柵極和三極管VT2的發(fā)射極相連接的電阻R4，一端與三極管VTl的基極相連接、另一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電阻R5，N極與MOS管Ql的漏極相連接、P極與三極管VT2的基極相連接的二極管Dl，N極與MOS管Ql的柵極相連接、P極與三極管VT2的基極相連接的穩(wěn)壓二極管D2，一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與運(yùn)算放大器P2的正輸入端相連接的電阻R6，正極與MOS管Ql的源極相連接、負(fù)極與運(yùn)算放大器P2的正輸入端相連接的電容C3，與電容C3并聯(lián)設(shè)置的電阻R7，一端與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)輸入端相連接、另一端與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接的電阻R8，一端與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)輸入端相連接、另一端與運(yùn)算放大器Pl的輸出端相連接的電阻R9，正極與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)電源端相連接、負(fù)極與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接的電容C4，正極與運(yùn)算放大器Pl的正電源端相連接、負(fù)極與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接的電容C5，一端與運(yùn)算放大器Pl的輸出端相連接、另一端經(jīng)電阻Rll后與電容C5的負(fù)極相連接的電阻R10，以及一端與運(yùn)算放大器P2的輸出端相連接、另一地與電容C5的負(fù)極相連接的電阻R12組成;其中，三極管VT2的集電極與運(yùn)算放大器P2的負(fù)輸入端相連接，電容C3的正極與運(yùn)算放大器Pl的正輸入端相連接，運(yùn)算放大器Pl的正電源端上接+12V電源，運(yùn)算放大器Pl的負(fù)電源端上接-12V電源，電容C5的負(fù)極接地，電容Cl的正極與電容C2的負(fù)極組成該保護(hù)電路的輸入端，電阻Rll的兩端作為該保護(hù)電路的輸出端。
【文檔編號(hào)】H02H9/04GK205646798SQ201620274669
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】王蓉
【申請(qǐng)人】成都中冶節(jié)能環(huán)保工程有限公司