專利名稱:一種獨立式風力發(fā)電保護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，包括PSoC控制器、用于將風能轉(zhuǎn)換為電能的風電機組和用于存儲風力轉(zhuǎn)換過來的多余電能的蓄電池；所述PSoC控制器的輸入端接有鍵盤輸入電路、風速采集傳感器、第一電壓采集電路和第二電壓采集電路，所述PSoC控制器的輸出端接有液晶顯示電路、第一晶體管開關(guān)電路和第二晶體管開關(guān)電路；所述風電機組的輸出端接有依次相連的浪涌保護電力、功率變換電路、DC/DC變換電路、第一晶體管開關(guān)電路、蓄電池、第二晶體管開關(guān)電路、DC/AC變換電路和第二負載電路，所述DC/DC變換電路的輸出端接有第一負載電路，本實用新型設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，具有過電流保護，實用性強。
【專利說明】 —種獨立式風力發(fā)電保護裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于風力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種獨立式風力發(fā)電保護裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]社會不斷發(fā)展，環(huán)境保護，發(fā)展新型能源，低碳生活都是現(xiàn)如今所面臨的的難題，為響應(yīng)號召，大力發(fā)展風力發(fā)電，將風能轉(zhuǎn)化為電能，并將電能存儲在蓄電池中，供給負載使用，采用單片機控制蓄電池的充放電狀態(tài)，以達到效率最大化，風速的隨機波動以及風電機組風電轉(zhuǎn)換效率的非線性使得風電能波動劇烈，而用戶的電能需求也是時變的，這就使得獨立式風電系統(tǒng)電能供需的嚴重不匹配，易造成系統(tǒng)供電不穩(wěn)定、難以實現(xiàn)自治運行。獨立式風電系統(tǒng)須借助儲能裝置來消除這種供求失配的影響，以保證系統(tǒng)供電的連續(xù)穩(wěn)定。由于風力發(fā)電處于荒無人煙的荒涼地區(qū)，環(huán)境比較惡略，另外由于在戶外，面臨雷雨天氣，對風力發(fā)電影響很大，一旦打雷集中風力發(fā)電裝置，會短時間產(chǎn)生較大電流，擊穿風力發(fā)電控制器，造成嚴重的經(jīng)濟損失，因此，現(xiàn)如今市場中缺少一種能夠保護風力發(fā)電防雷電天氣的保護裝置，避免雷電大電流擊穿傷害，造成的損失降到最低，開發(fā)此類保護器，很有應(yīng)用價值。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其設(shè)計新穎合理，裝置簡單，安全節(jié)能，成本低，采集信號穩(wěn)定，精度高，性能可靠，實用性強，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其特征在于:包括PSoC控制器、用于將風能轉(zhuǎn)換為電能的風電機組和用于存儲風力轉(zhuǎn)換過來的多余電能的蓄電池；所述PSoC控制器的輸入端接有用于設(shè)置閾值參數(shù)的鍵盤輸入電路、用于采集現(xiàn)場實時風速的風速采集傳感器、用于采集風電機組轉(zhuǎn)換的可輸入控制器電壓參數(shù)的第一電壓采集電路和用于采集蓄電池實時電量的可輸入控制器電壓參數(shù)的第二電壓采集電路，所述PSoC控制器的輸出端接有用于顯示實時風速和蓄電池剩余電量的液晶顯示電路、用于保護控制蓄電池充電安全的第一晶體管開關(guān)電路和用于保護控制蓄電池放電安全的第二晶體管開關(guān)電路；所述風電機組的輸出端接有所述風速采集傳感器和用于過電流毀壞用電設(shè)備的浪涌保護電路；所述浪涌保護電路的輸出端接有所述第一電壓采集電路和用于轉(zhuǎn)換風能變換過來的電能功率的功率變換電路；所述功率變換電路的輸出端接有用于整流變換的DC/DC變換電路，所述DC/DC變換電路的輸出端接有供直流負載接入的第一負載電路；所述蓄電池的輸入端與所述第一晶體管開關(guān)電路相接，所述蓄電池的輸出端與所述第二電壓采集電路和所述第二晶體管開關(guān)電路均相接；所述第二晶體管開關(guān)電路的輸出端接有用于將直流電壓逆變?yōu)榻涣麟妷旱腄C/AC變換電路，所述DC/AC變換電路的輸出端接有用于供交流負載接入的第二負載電路。
[0005]上述的一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其特征在于:所述PSoC控制器為Cypress半導體公司的PSoC控制器。
[0006]上述的一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其特征在于:所述浪涌保護電力為LYDl-115浪涌保護器。
[0007]上述的一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其特征在于:所述第一晶體管開關(guān)電路由IGBT第一晶閘管構(gòu)成；所述第二晶體管開關(guān)電路由IGBT第二晶閘管構(gòu)成。
[0008]上述的一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其特征在于:所述風速采集傳感器為EE16-FT3B53 傳感器。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0010]1、本實用新型系統(tǒng)功能豐富、裝置簡單、安全節(jié)能，成本低和性能可靠。
[0011]2、本實用新型通過設(shè)置型號為LYD1-115浪涌保護裝置，防止雷電擊穿，安全穩(wěn)定，保護及時。
[0012]3、本實用新型通過設(shè)置型號為EE16-FT3B53的風速傳感器電路采集風速信號，采集信號穩(wěn)定，精度高。
[0013]4、本實用新型通過控制器接收風速傳感器信號、采集電壓信號，采用PSoC控制器控制蓄電池充放電狀態(tài)，保護蓄電池充放電，并顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)，系統(tǒng)裝置功耗較低，處理及運算速度快速，控制精度高，性能可靠。
[0014]5、本實用新型設(shè)計合理、安全性高、功能完備，使用效果好，實用性強，便于推廣使用。
[0015]綜上所述，本實用新型設(shè)計新穎合理，裝置簡單，安全節(jié)能，成本低，采集信號穩(wěn)定，精度高，性能可靠，實用性強，便于推廣使用。
[0016]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

【附圖說明】

[0017]圖1為本實用新型各電路的電路連接關(guān)系示意圖。
[0018]附圖標記說明:
[0019]I—PSoC控制器；2—液晶顯不電路；3—鍵盤輸入電路；
[0020]4一風電機組；5—風速采集傳感器； 6—浪涌保護電路；
[0021]7—第一電壓采集電路； 8—功率變換電路； 9一DC/DC變換電路；
[0022]10—第一晶體管開關(guān)電路；11 一第一負載電路；
[0023]12—第二電壓采集電路；13—蓄電池；
[0024]14一第二晶體管開關(guān)電路；15 — DC/AC變換電路；
[0025]16—第二負載電路。

【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，本實用新型包括PSoC控制器1、用于將風能轉(zhuǎn)換為電能的風電機組4和用于存儲風力轉(zhuǎn)換過來的多余電能的蓄電池13 ;所述PSoC控制器I的輸入端接有用于設(shè)置閾值參數(shù)的鍵盤輸入電路3、用于采集現(xiàn)場實時風速的風速采集傳感器5、用于采集風電機組轉(zhuǎn)換的可輸入控制器電壓參數(shù)的第一電壓采集電路7和用于采集蓄電池實時電量的可輸入控制器電壓參數(shù)的第二電壓采集電路12，所述PSoC控制器I的輸出端接有用于顯示實時風速和蓄電池剩余電量的液晶顯示電路2、用于保護控制蓄電池充電安全的第一晶體管開關(guān)電路10和用于保護控制蓄電池放電安全的第二晶體管開關(guān)電路14 ;所述風電機組4的輸出端接有所述風速采集傳感器5和用于過電流毀壞用電設(shè)備的浪涌保護電路6 ;所述浪涌保護電路6的輸出端接有所述第一電壓采集電路7和用于轉(zhuǎn)換風能變換過來的電能功率的功率變換電路8 ;所述功率變換電路8的輸出端接有用于整流變換的DC/DC變換電路9，所述DC/DC變換電路9的輸出端接有供直流負載接入的第一負載電路11 ;所述蓄電池13的輸入端與所述第一晶體管開關(guān)電路10相接，所述蓄電池13的輸出端與所述第二電壓采集電路12和所述第二晶體管開關(guān)電路14均相接；所述第二晶體管開關(guān)電路14的輸出端接有用于將直流電壓逆變?yōu)榻涣麟妷旱腄C/AC變換電路15，所述DC/AC變換電路15的輸出端接有用于供交流負載接入的第二負載電路16。
[0027]本實施例中,所述PSoC控制器I為Cypress半導體公司的PSoC控制器。
[0028]本實施例中，所述浪涌保護電力6為LYD1-115浪涌保護器。
[0029]本實施例中，所述第一晶體管開關(guān)電路10由IGBT第一晶閘管構(gòu)成；所述第二晶體管開關(guān)電路14由IGBT第二晶閘管構(gòu)成。
[0030]本實施例中，所述風速采集傳感器5為EE16-FT3B53傳感器。
[0031]本實用新型使用時，通過風電機組4將風能轉(zhuǎn)換為電能，由于風速的不穩(wěn)定性，時大時小造成發(fā)電的不穩(wěn)定性，若風力強勁或有外力干擾的情況下發(fā)生過電流沖擊對控制器和各用電設(shè)備都是不小的沖擊易造成毀壞，因此采用浪涌保護電路6對過電流續(xù)流分流保護控制器，輸出的穩(wěn)定的電壓信號通過第一電壓采集電路7送入PSoC控制器I，并經(jīng)過功率變換電路8進行整流供直流負載使用，同時將多余的電能存儲在蓄電池中或逆變?yōu)榻涣麟妷汗┙涣髫撦d使用，通過按鍵輸入設(shè)置閾值并通過液晶顯示風速信息和蓄電池剩余電量，環(huán)保無污染。
[0032]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其特征在于:包括PSoC控制器(I)、用于將風能轉(zhuǎn)換為電能的風電機組(4)和用于存儲風力轉(zhuǎn)換過來的多余電能的蓄電池(13);所述PSoC控制器(I)的輸入端接有用于設(shè)置閾值參數(shù)的鍵盤輸入電路(3)、用于采集現(xiàn)場實時風速的風速采集傳感器(5)、用于采集風電機組轉(zhuǎn)換的可輸入控制器電壓參數(shù)的第一電壓采集電路(7)和用于采集蓄電池實時電量的可輸入控制器電壓參數(shù)的第二電壓采集電路(12)，所述PSoC控制器(I)的輸出端接有用于顯示實時風速和蓄電池剩余電量的液晶顯示電路(2)、用于保護控制蓄電池充電安全的第一晶體管開關(guān)電路(10)和用于保護控制蓄電池放電安全的第二晶體管開關(guān)電路(14);所述風電機組(4)的輸出端接有所述風速采集傳感器(5)和用于過電流毀壞用電設(shè)備的浪涌保護電路(6);所述浪涌保護電路(6)的輸出端接有所述第一電壓采集電路(7)和用于轉(zhuǎn)換風能變換過來的電能功率的功率變換電路(8);所述功率變換電路(8)的輸出端接有用于整流變換的DC/DC變換電路(9)，所述DC/DC變換電路(9)的輸出端接有供直流負載接入的第一負載電路(11);所述蓄電池(13)的輸入端與所述第一晶體管開關(guān)電路(10)相接，所述蓄電池(13)的輸出端與所述第二電壓采集電路(12)和所述第二晶體管開關(guān)電路(14)均相接；所述第二晶體管開關(guān)電路(14)的輸出端接有用于將直流電壓逆變?yōu)榻涣麟妷旱腄C/AC變換電路(15)，所述DC/AC變換電路(15)的輸出端接有用于供交流負載接入的第二負載電路(16)。2.按照權(quán)利要求1所述的一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其特征在于:所述PSoC控制器(I)為Cypress半導體公司的PSoC控制器。3.按照權(quán)利要求1所述的一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其特征在于:所述浪涌保護電路(6)為LYDl-115浪涌保護器。4.按照權(quán)利要求1所述的一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其特征在于:所述第一晶體管開關(guān)電路(10)由IGBT第一晶閘管構(gòu)成；所述第二晶體管開關(guān)電路(14)由IGBT第二晶閘管構(gòu)成。5.按照權(quán)利要求1所述的一種獨立式風力發(fā)電保護裝置，其特征在于:所述風速采集傳感器(5)為EE16-FT3B53傳感器。
【文檔編號】H02J7-14GK204304579SQ201420678184
【發(fā)明者】張偉, 張斌 [申請人]西安博昱新能源有限公司