專利名稱：一種小型風(fēng)能發(fā)電機控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種小型風(fēng)能發(fā)電機控制裝置，具體是控制風(fēng)力發(fā)電設(shè)備充電/ 供電的風(fēng)力發(fā)電控制器，其包括作為核心處理元件的處理板。
背景技術(shù)：
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊藏量巨大，全球風(fēng)能資源總量約為2. 74X 109Mw，其中可利用的風(fēng)能為2X 107Mw。中國風(fēng)能儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風(fēng)能儲量就有約2. 53億千瓦，開發(fā)利用潛力巨大。風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能首先轉(zhuǎn)化為機械能，再將機械能轉(zhuǎn)化為電能，它主要由風(fēng)輪、變速箱、發(fā)電機、偏移裝置和控制系統(tǒng)組成，其中控制器需要根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)力密度調(diào)整發(fā)電機及偏移裝置的工作狀態(tài)，進而獲得比較高的發(fā)電效率。不過現(xiàn)在的發(fā)電控制器主要限于風(fēng)力發(fā)電狀態(tài)的監(jiān)控，并據(jù)此調(diào)整電池的充放電，并提供一定的保護策略，但其監(jiān)控運行參數(shù)少，使得一些控制無法獲得控制依據(jù)，使風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運行安全性和經(jīng)濟性相對較差。

發(fā)明內(nèi)容因此，本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供了一種集成度高，監(jiān)控域廣，運行安全可靠的風(fēng)力發(fā)電控制器。本實用新型采用的技術(shù)方案為一種小型風(fēng)能發(fā)電機控制裝置，包括中央處理板，其特征在于其進一步包括與所述處理板連接的通訊端口，PWM端口，開關(guān)量輸入輸出端口，模擬量輸入端口，逆變器以及人機界面；通訊端口連接有外部通訊接口，PWM端口連接有主電源開關(guān)電路，輔助電源開關(guān)電路和充電控制電路；開關(guān)量輸入輸出端口連接有跟蹤保護控制電路，逆變工作控制電路，充電電源輸入與切換控制電路；模擬量輸入端口連接有各路模擬量檢測電路；人機界面包括顯示器和輸入設(shè)備。整個控制器由處理板控制，使得控制器硬件的升級和更換更加方便，精度更高。人機界面也使得發(fā)電機系統(tǒng)的維護和調(diào)試更加方便。

圖1為本實用新型風(fēng)力發(fā)電控制器實施例的原理框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的描述參照說明附圖1，風(fēng)力發(fā)電控制器，包括作為核心處理元件的處理板，其特征在于其進一步包括與所述處理板連接的現(xiàn)場設(shè)備一次元件模擬量、開關(guān)量輸入電路，用于獲取現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)信息；現(xiàn)
3場設(shè)備控制量輸出電路，用于依據(jù)處理板對上述的現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)信息的處理，控制逆變器和直流使用設(shè)備的功率限制值，同時控制逆變器工作。所述處理板用于連接所述一次元件的接口至少包括多路模擬量輸入端口，用于獲取主電池電壓、充電電流、放電電流及其溫度，以及風(fēng)能充電電壓和逆變器電流，風(fēng)向及偏差，從而獲取上述模擬量信息，便于對主電池的控制；多路開關(guān)量輸入端口，用于充電電源檢測，逆變器、主電池運行狀態(tài)檢測，以及控制狀態(tài)的啟動、停止和保護；多路開關(guān)量輸出端口，用于充電電源的選擇，逆變工作啟?？刂?，主電池的充、放電控制，以及跟蹤與保護控制，對于這些基本開關(guān)量的控制，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且基本上可以滿足控制要求。所述處理板用于連接所述一次元件的接口還包括多路PWM端口，以用于大功率開關(guān)電路的控制，給主電池充電、過載、短路保護和工作狀態(tài)監(jiān)測。當(dāng)然，這里的大功率是相對的，主要是在該系統(tǒng)中是大功率的設(shè)備，通過PWM控制大功率開關(guān)電路靈敏度高，控制安全可靠。所述控制電路主要包括風(fēng)機的偏航或卸荷，以及跟蹤和保護，以使風(fēng)力發(fā)電機處于較好的運行狀態(tài)。為了便于人為介入，所述處理板還連接有人機界面，且該人機界面包括顯示器和輸入設(shè)備。為了便于外部設(shè)備的介入，以用于程序?qū)懭?、讀出，或者便于工業(yè)控制，所述處理器還設(shè)有串行接口、并行接口和無線通訊接口。為了便于對系統(tǒng)的監(jiān)控，所述處理板接有不掉電的帶有萬年歷的時鐘電路，便于記錄監(jiān)控信息，利于維護操作和電力調(diào)度。所述時鐘電路通過12c接口接入處理板。所述處理板設(shè)有以支持TcP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)接口，便于聯(lián)網(wǎng)，并設(shè)有一個支持 DeviceNet協(xié)議的CAN端口，可以通過CAN總線連接多臺可編程職能電源管理控制器、現(xiàn)場計算機或其他支持CAN總線的設(shè)備，實現(xiàn)多臺設(shè)備統(tǒng)一管理、獲取運行數(shù)據(jù)或設(shè)置參數(shù)及控制。
權(quán)利要求1. 一種小型風(fēng)能發(fā)電機控制裝置，包括中央處理板，其特征在于其進一步包括與所述處理板連接的通訊端口，PWM端口，開關(guān)量輸入輸出端口，模擬量輸入端口，逆變器以及人機界面；通訊端口連接有外部通訊接口，PWM端口連接有主電源開關(guān)電路，輔助電源開關(guān)電路和充電控制電路；開關(guān)量輸入輸出端口連接有跟蹤保護控制電路，逆變工作控制電路，充電電源輸入與切換控制電路；模擬量輸入端口連接有各路模擬量檢測電路；人機界面包括顯示器和輸入設(shè)備。
專利摘要一種小型風(fēng)能發(fā)電機控制裝置，包括中央處理板，其進一步包括與所述處理板連接的通訊端口，PWM端口，開關(guān)量輸入輸出端口，模擬量輸入端口，逆變器以及人機界面；通訊端口連接有外部通訊接口，PWM端口連接有主電源開關(guān)電路，輔助電源開關(guān)電路和充電控制電路；開關(guān)量輸入輸出端口連接有跟蹤保護控制電路，逆變工作控制電路，充電電源輸入與切換控制電路；模擬量輸入端口連接有各路模擬量檢測電路；人機界面包括顯示器和輸入設(shè)備。整個控制器由處理板控制，使得控制器硬件的升級和更換更加方便，精度更高。人機界面也使得發(fā)電機系統(tǒng)的維護和調(diào)試更加方便。
文檔編號F03D7/00GK202181987SQ20112028976
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者宮正, 張 浩 申請人:合肥凌山新能源科技有限公司, 宮正