专利名称:一种独立式风力发电保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种独立式风力发电保护装置，包括PSoC控制器、用于将风能转换为电能的风电机组和用于存储风力转换过来的多余电能的蓄电池；所述PSoC控制器的输入端接有键盘输入电路、风速采集传感器、第一电压采集电路和第二电压采集电路，所述PSoC控制器的输出端接有液晶显示电路、第一晶体管开关电路和第二晶体管开关电路；所述风电机组的输出端接有依次相连的浪涌保护电力、功率变换电路、DC/DC变换电路、第一晶体管开关电路、蓄电池、第二晶体管开关电路、DC/AC变换电路和第二负载电路，所述DC/DC变换电路的输出端接有第一负载电路，本实用新型设计新颖，结构简单，具有过电流保护，实用性强。
【专利说明】 —种独立式风力发电保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于风力发电【技术领域】，具体涉及一种独立式风力发电保护装置。
【背景技术】
[0002]社会不断发展，环境保护，发展新型能源，低碳生活都是现如今所面临的的难题，为响应号召，大力发展风力发电，将风能转化为电能，并将电能存储在蓄电池中，供给负载使用，采用单片机控制蓄电池的充放电状态，以达到效率最大化，风速的随机波动以及风电机组风电转换效率的非线性使得风电能波动剧烈，而用户的电能需求也是时变的，这就使得独立式风电系统电能供需的严重不匹配，易造成系统供电不稳定、难以实现自治运行。独立式风电系统须借助储能装置来消除这种供求失配的影响，以保证系统供电的连续稳定。由于风力发电处于荒无人烟的荒凉地区，环境比较恶略，另外由于在户外，面临雷雨天气，对风力发电影响很大，一旦打雷集中风力发电装置，会短时间产生较大电流，击穿风力发电控制器，造成严重的经济损失，因此，现如今市场中缺少一种能够保护风力发电防雷电天气的保护装置，避免雷电大电流击穿伤害，造成的损失降到最低，开发此类保护器，很有应用价值。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种独立式风力发电保护装置，其设计新颖合理，装置简单，安全节能，成本低，采集信号稳定，精度高，性能可靠，实用性强，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种独立式风力发电保护装置，其特征在于:包括PSoC控制器、用于将风能转换为电能的风电机组和用于存储风力转换过来的多余电能的蓄电池；所述PSoC控制器的输入端接有用于设置阈值参数的键盘输入电路、用于采集现场实时风速的风速采集传感器、用于采集风电机组转换的可输入控制器电压参数的第一电压采集电路和用于采集蓄电池实时电量的可输入控制器电压参数的第二电压采集电路，所述PSoC控制器的输出端接有用于显示实时风速和蓄电池剩余电量的液晶显示电路、用于保护控制蓄电池充电安全的第一晶体管开关电路和用于保护控制蓄电池放电安全的第二晶体管开关电路；所述风电机组的输出端接有所述风速采集传感器和用于过电流毁坏用电设备的浪涌保护电路；所述浪涌保护电路的输出端接有所述第一电压采集电路和用于转换风能变换过来的电能功率的功率变换电路；所述功率变换电路的输出端接有用于整流变换的DC/DC变换电路，所述DC/DC变换电路的输出端接有供直流负载接入的第一负载电路；所述蓄电池的输入端与所述第一晶体管开关电路相接，所述蓄电池的输出端与所述第二电压采集电路和所述第二晶体管开关电路均相接；所述第二晶体管开关电路的输出端接有用于将直流电压逆变为交流电压的DC/AC变换电路，所述DC/AC变换电路的输出端接有用于供交流负载接入的第二负载电路。
[0005]上述的一种独立式风力发电保护装置，其特征在于:所述PSoC控制器为Cypress半导体公司的PSoC控制器。
[0006]上述的一种独立式风力发电保护装置，其特征在于:所述浪涌保护电力为LYDl-115浪涌保护器。
[0007]上述的一种独立式风力发电保护装置，其特征在于:所述第一晶体管开关电路由IGBT第一晶闸管构成；所述第二晶体管开关电路由IGBT第二晶闸管构成。
[0008]上述的一种独立式风力发电保护装置，其特征在于:所述风速采集传感器为EE16-FT3B53 传感器。
[0009]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0010]1、本实用新型系统功能丰富、装置简单、安全节能，成本低和性能可靠。
[0011]2、本实用新型通过设置型号为LYD1-115浪涌保护装置，防止雷电击穿，安全稳定，保护及时。
[0012]3、本实用新型通过设置型号为EE16-FT3B53的风速传感器电路采集风速信号，采集信号稳定，精度高。
[0013]4、本实用新型通过控制器接收风速传感器信号、采集电压信号，采用PSoC控制器控制蓄电池充放电状态，保护蓄电池充放电，并显示系统运行状态，系统装置功耗较低，处理及运算速度快速，控制精度高，性能可靠。
[0014]5、本实用新型设计合理、安全性高、功能完备，使用效果好，实用性强，便于推广使用。
[0015]综上所述，本实用新型设计新颖合理，装置简单，安全节能，成本低，采集信号稳定，精度高，性能可靠，实用性强，便于推广使用。
[0016]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型各电路的电路连接关系示意图。
[0018]附图标记说明:
[0019]I—PSoC控制器；2—液晶显不电路；3—键盘输入电路；
[0020]4一风电机组；5—风速采集传感器； 6—浪涌保护电路；
[0021]7—第一电压采集电路； 8—功率变换电路； 9一DC/DC变换电路；
[0022]10—第一晶体管开关电路；11 一第一负载电路；
[0023]12—第二电压采集电路；13—蓄电池；
[0024]14一第二晶体管开关电路；15 — DC/AC变换电路；
[0025]16—第二负载电路。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，本实用新型包括PSoC控制器1、用于将风能转换为电能的风电机组4和用于存储风力转换过来的多余电能的蓄电池13 ;所述PSoC控制器I的输入端接有用于设置阈值参数的键盘输入电路3、用于采集现场实时风速的风速采集传感器5、用于采集风电机组转换的可输入控制器电压参数的第一电压采集电路7和用于采集蓄电池实时电量的可输入控制器电压参数的第二电压采集电路12，所述PSoC控制器I的输出端接有用于显示实时风速和蓄电池剩余电量的液晶显示电路2、用于保护控制蓄电池充电安全的第一晶体管开关电路10和用于保护控制蓄电池放电安全的第二晶体管开关电路14 ;所述风电机组4的输出端接有所述风速采集传感器5和用于过电流毁坏用电设备的浪涌保护电路6 ;所述浪涌保护电路6的输出端接有所述第一电压采集电路7和用于转换风能变换过来的电能功率的功率变换电路8 ;所述功率变换电路8的输出端接有用于整流变换的DC/DC变换电路9，所述DC/DC变换电路9的输出端接有供直流负载接入的第一负载电路11 ;所述蓄电池13的输入端与所述第一晶体管开关电路10相接，所述蓄电池13的输出端与所述第二电压采集电路12和所述第二晶体管开关电路14均相接；所述第二晶体管开关电路14的输出端接有用于将直流电压逆变为交流电压的DC/AC变换电路15，所述DC/AC变换电路15的输出端接有用于供交流负载接入的第二负载电路16。
[0027]本实施例中,所述PSoC控制器I为Cypress半导体公司的PSoC控制器。
[0028]本实施例中，所述浪涌保护电力6为LYD1-115浪涌保护器。
[0029]本实施例中，所述第一晶体管开关电路10由IGBT第一晶闸管构成；所述第二晶体管开关电路14由IGBT第二晶闸管构成。
[0030]本实施例中，所述风速采集传感器5为EE16-FT3B53传感器。
[0031]本实用新型使用时，通过风电机组4将风能转换为电能，由于风速的不稳定性，时大时小造成发电的不稳定性，若风力强劲或有外力干扰的情况下发生过电流冲击对控制器和各用电设备都是不小的冲击易造成毁坏，因此采用浪涌保护电路6对过电流续流分流保护控制器，输出的稳定的电压信号通过第一电压采集电路7送入PSoC控制器I，并经过功率变换电路8进行整流供直流负载使用，同时将多余的电能存储在蓄电池中或逆变为交流电压供交流负载使用，通过按键输入设置阈值并通过液晶显示风速信息和蓄电池剩余电量，环保无污染。
[0032]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种独立式风力发电保护装置，其特征在于:包括PSoC控制器(I)、用于将风能转换为电能的风电机组(4)和用于存储风力转换过来的多余电能的蓄电池(13);所述PSoC控制器(I)的输入端接有用于设置阈值参数的键盘输入电路(3)、用于采集现场实时风速的风速采集传感器(5)、用于采集风电机组转换的可输入控制器电压参数的第一电压采集电路(7)和用于采集蓄电池实时电量的可输入控制器电压参数的第二电压采集电路(12)，所述PSoC控制器(I)的输出端接有用于显示实时风速和蓄电池剩余电量的液晶显示电路(2)、用于保护控制蓄电池充电安全的第一晶体管开关电路(10)和用于保护控制蓄电池放电安全的第二晶体管开关电路(14);所述风电机组(4)的输出端接有所述风速采集传感器(5)和用于过电流毁坏用电设备的浪涌保护电路(6);所述浪涌保护电路(6)的输出端接有所述第一电压采集电路(7)和用于转换风能变换过来的电能功率的功率变换电路(8);所述功率变换电路(8)的输出端接有用于整流变换的DC/DC变换电路(9)，所述DC/DC变换电路(9)的输出端接有供直流负载接入的第一负载电路(11);所述蓄电池(13)的输入端与所述第一晶体管开关电路(10)相接，所述蓄电池(13)的输出端与所述第二电压采集电路(12)和所述第二晶体管开关电路(14)均相接；所述第二晶体管开关电路(14)的输出端接有用于将直流电压逆变为交流电压的DC/AC变换电路(15)，所述DC/AC变换电路(15)的输出端接有用于供交流负载接入的第二负载电路(16)。2.按照权利要求1所述的一种独立式风力发电保护装置，其特征在于:所述PSoC控制器(I)为Cypress半导体公司的PSoC控制器。3.按照权利要求1所述的一种独立式风力发电保护装置，其特征在于:所述浪涌保护电路(6)为LYDl-115浪涌保护器。4.按照权利要求1所述的一种独立式风力发电保护装置，其特征在于:所述第一晶体管开关电路(10)由IGBT第一晶闸管构成；所述第二晶体管开关电路(14)由IGBT第二晶闸管构成。5.按照权利要求1所述的一种独立式风力发电保护装置，其特征在于:所述风速采集传感器(5)为EE16-FT3B53传感器。
【文档编号】H02J7-14GK204304579SQ201420678184
【发明者】张伟, 张斌 [申请人]西安博昱新能源有限公司