专利名称：一种风光互补控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种风光互补控制器，属于能源控制领域。
背景技术：
风光互补控制器是专门为风能、太阳能发电系统设计的；集风能控制、太阳能控制于一体的智能型控制器。风光互补控制器的工作原理是，以太阳能电池板和风カ发电机为能源输入部分，以蓄电池为能源储存部分，使用以单片机为核心的主控制器来实现对充电和放电的控制，从而达到控制本系统中多个单元的功能。传统的风光互补控制器包括一个输入単元，与所述输入单元连接的输入信号采样単元，与所述输入信号采样单元连接的主控单元，所述主控単元还与输出信号采样单元及降压单元连接，所述降压単元外接蓄电池和直流负载。该风光互补控制器的工作过程是当整机启动时，所述输入単元输入风机的转速和电流信号，并输入太阳能光电池板的电压和电流信号，由于输入的所述风カ发电机的电流信号是三相交流信号，在此，所述输入单元进行整流，将所述交流电转化为直流电，以直流电压信号的形式输送给所述输入信号采样单元，在所述输入信号采样单元中，所述直流电压信号被整合成能被所述主控单兀识别的输入电压信号；与此同时，由于所述输出信号采样单元与所述蓄电池连接，所述输出信号采样单元输入了来自所述蓄电池的输出电压信号，此时，所述主控単元将来自于所述输出信号采样单元的所述输出电压信号和来自于所述输入信号采样单元的所述输入电压信号进行比较，当所述输入电压信号显示的电压值高于所述输出电压信号显示的电压值时，所述主控単元就给所述降压单元一个降压指令，从而通过所述降压单元进行降压。该风光互补控制器的优点在于通过降压单元进行降压，避免了由于所述输入电压高于所述输出电压而对所述蓄电池造成的损害，提高了所述蓄电池的使用寿命。但是，该风光互补控制器在使用时依然存在以下缺点当所述输入电压低于所述输出电压吋，导致无法对所述蓄电池进行充电，也造成了对这部分电源的严重浪费，也影响了所述控制器的工作稳定性；在实际工作中，当工作人员一旦将太阳能光电池板与风机或蓄电池的电极反接，设备启动时，就会将所述风光互补控制器的元器件烧坏，从而降低了所述风光互补控制器的使用寿命。
实用新型内容因此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中的风光互补控制器存在对电源浪费严重的缺陷，从而提供ー种能够减小电源浪费的稳定性较高的风光互补控制器。本实用新型要解决的另ー个技术问题在于克服现有技术中的风光互补控制器由于反接而造成寿命降低的缺点，从而提供一种能够克服反接缺陷而提高使用寿命的风光互补控制器。[0010]为此，本实用新型提供一种风光互补控制器，包括输入单元，用于接收来自于风机的转速、交流电流及接收来自太阳能光电池板的电压、电流；输入信号采样单元，与所述输入单元连接，用于接收来自所述输入单元的电压信号，并将所述电压信号转化为输入电压信号；输出信号采样单元，与蓄电池连接，用于接收来自所述蓄电池的输出电压信号；主控单元，分别与所述输入信号采样单元和所述输出信号采样单元连接，在所述输出信号采样单元未输出电流时，用于分别接收来自所述输入信号采样单元的所述输入电压信号和来自所述输出信号采样单元的所述输出电压信号，并将二者进行比较，并在所述输入电压信号高于所述输出电压信号时发出降压指令；在所述输出信号采样单元输出电流吋，接收来自所述输出信号采样单元的电压和所述电流，并对其最大功率进行跟踪，进而使所述风光互补控制器在所述最大功率状态下运行；降压单元，与所述主控单元连接，用于接收来自所述主控単元的所述降压指令，并进行降压操作；还包括升压单元，在所述输入电压信号低于所述输出电压信号时，进行升压操作。优选地，所述升压単元与所述主控单元连接，并能够在所述主控単元的升压指令下执行升压操作。 优选地，所述降压単元的所述降压操作与所述升压単元的所述升压操作之间能够根据所述主控单元的不同指令进行自动切換。优选地，所述降压単元和所述升压単元形成一体的单级DC/DC升降压转换器，本实用新型中，单极DC/DC升降压转换器是指单极直流/直流升降压转换器。优选地，还包括一个反接保护单元，用于在所述蓄电池的正、负极反接时切断向所述蓄电池的供电。优选地，所述反接保护单元是ー个电子开关，分别与所述蓄电池以及所述升压单元、所述降压单元连接，所述蓄电池和所述升压単元、所述降压単元沿着电能的流向位于所述电子开关的两端。优选地,所述主控单元连接ー个显示单元,所述显示单元用于显示所述主控单元的运行參数。优选地,所述主控单元连接ー个指示単元,所述指示单元用于对所述主控单元发出运行指令。本实用新型提供的风光互补控制器具有以下优点I.本实用新型提供的风光互补控制器，包括输入单元，用于接收来自于风机的转速、交流电流及接收来自太阳能光电池板的电压、电流；输入信号采样单元，与所述输入单元连接，用于接收来自所述输入单元的电压信号，并将所述电压信号转化为输入电压信号；输出信号采样单元，与蓄电池连接，用于接收来自所述蓄电池的输出电压信号；主控单元，分别与所述输入信号采样单元和所述输出信号采样单元连接，在所述输出信号采样单兀未输出电流时，用于分别接收来自所述输入信号米样单兀的所述输入电压信号和来自所述输出信号采样单元的所述输出电压信号，并将二者进行比较，并在所述输入电压信号高于所述输出电压信号时发出降压指令；在所述输出信号采样单元输出电流吋，接收来自所述输出信号采样单元的电压和所述电流，并对其最大功率进行跟踪，进而使所述风光互补控制器在所述最大功率状态下运行；降压单元，与所述主控单元连接，用于接收来自所述主控单元的所述降压指令，并进行降压操作；还包括升压单元，在所述输入电压信号低于所述输出电压信号时进行升压操作。由于具有了升压单元，所述升压単元能够在所述电压信号低于所述输出电压信号时进行升压操作，这避免了现有技术的风光互补控制器在所述输入电压信号低于所述输出电压信号时无法充电的缺陷，从而避免了电源的浪费，从而使得本实用新型的所述风光互补控制器具有较高的电能利用率；另外，通过所述主控单元进行最大功率跟踪，进而使所述风光互补控制器在所述最大功率状态下运行。2.本实用新型提供的风光互补控制器，优选地，所述升压単元与所述主控单元连接，并能够在所述主控単元的升压指令下执行升压操作。这样的结构设计进一歩整合了所述主控単元的控制作用，使得升压指令和降压指令都通过所述主控单元发出，简化了所述风光互补控制器的装置。3.本实用新型提供的风光互补控制器，优选地，所述降压単元的所述降压操作与所述升压単元的所述升压操作之间能够根据所述主控单元的不同指令进行自动切換。自动切换实现了升压操作和降压操作的智能控制，节省了操作时间。4.本实用新型提供的风光互补控制器，优选地，所述降压単元和所述升压単元形 成一体的单级DC/DC升降压转换器。所述降压単元和所述升压単元形成一体的单级DC/DC升降压转换器，即所述升压单元和所述降压単元位于ー个単元内，并进一歩的优化为一体的单级DC/DC升降压转换器，自动切换功能通过所述单级DC/DC升降压转换器来实现，这进一步简化了所述风光互补控制器的装置，降低了成本。5.本实用新型提供的风光互补控制器，优选地，还包括一个反接保护单元，用于在所述蓄电池的正、负极反接时切断向所述蓄电池的供电。所述反接保护单元避免了所述蓄电池的正、负极反接时造成的对整个控制器的元件的损害，提高了整个控制器的使用寿命。6.本实用新型提供的风光互补控制器，优选地，所述反接保护单元是ー个电子开关，分别与所述蓄电池以及所述升压単元、所述降压单元连接，所述蓄电池和所述升压单元、所述降压単元沿着电能的流向位于所述电子开关的两端。采用电子开关进行控制，在所述蓄电池的正、负极接对时，电子开关导通，所述控制器正常工作；在所述蓄电池的正、负极反接吋，电子开关不导通，进而避免了反接时对整个控制器的元件的损害。并且，采用电子开关进行控制，结构简单，成本低。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进ー步详细的说明，其中图I是本实用新型提供的风光互补控制器的电路图；图中附图标记表示为I-输入单兀；2_输入信号米样单兀；3_主控单兀；4_输出信号米样单兀；5_降压单元；6_蓄电池；7_直流负载；8_升压单元；9_反接保护单元；10_显示单元；11_指示单
J Li o
具体实施方式
本实用新型的核心技术方案是提供一种能够通过升压操作避免电源浪费的风光互补控制器。[0030]
以下结合附图和具体的实施例对本实用新型的核心技术方案及其优选方案进行详细地说明。如图I所示，本实施例提供一种风光互补控制器，包括输入单元I用于接收来自于风机的转速、交流电流及接收来自太阳能光电池板的电压、电流；输入信号采样单元2，与所述输入単元I连接，用于接收来自所述输入单元I的电压信号，并将所述电压信号转化为输入电压信号；输出信号采样单元4，与蓄电池6连接，用于接收来自所述蓄电池6的输出电压信号；主控单元3，分别与所述输入信号采样单元2和所述输出信号采样单元4连接，在所述输出信号采样单元4未输出电流时，用于分别接收来自所述输入信号采样单元2的所述输入电压信号和来自所述输出信号采样单元4的所述输出电压信号，并将二者进行比较，并在所述输入电压信号高于所述输出电压信号时发出降压指令；在所述输出信号采样单元4输出电流时，接收来自所述输出信号采样单元4的电压和所述电流，并对其最大功率进行跟踪，进而使所述风光互补控制器在所述最大功率状态下运行；降压单元5，与所述 主控单元3连接，用于接收来自所述主控单元3的所述降压指令，并进行降压操作；还包括升压单元8，在所述输入电压信号低于所述输出电压信号时进行升压操作。上述技术方案是本实用新型的核心技术方案，在此核心技术方案的基础上可以有多种优选方案。本实施例中，为了进一步优化本实施例中的所述风光互补控制器，具体来说，为了优化所述主控単元3的整合作用，优选地，所述升压単元8与所述主控単元3连接，并能够在所述主控単元3的升压指令下执行升压操作。本实施例中，为了进ー步为了实现智能控制，进ー步优选地，所述降压単元5的所述降压操作与所述升压単元8的所述升压操作之间能够根据所述主控单元3的不同指令进行自动切換。更进一歩地，将所述降压单元5和所述升压単元8形成一体的单级DC/DC升降压转换器，即将所述降压単元5和所述升压単元8做成一体，所述升压操作和所述降压操作依靠所述单级DC/DC升降压转换器的来执行。本实施例中，为了进行反接保护，所述风光互补控制器还包括一个反接保护单元9，用于在所述蓄电池6的正、负极反接时切断向所述蓄电池6的供电；更具体地，所述反接保护单元9是ー个电子开关，分别与所述蓄电池6以及所述升压単元8、所述降压単元5连接，所述蓄电池6和所述升压単元8、所述降压単元5沿着电能的流向位于所述电子开关的两端。本实施例中，为了清楚地了解所述主控単元3的运行情况，设置一个显示単元10,所述显示单元10与所述主控单元3连接，能够显示所述主控单元3的运行參数。进ー步地，设置ー个指示単元11，在了解所述主控単元3的运行參数后，可以通过所述指示単元11对所述主控单元3发出指令，从而对所述主控単元3进行控制。本实施例提供的上述风光互补控制器的工作过程如下当整机启动时，所述输入単元I输入风机的转速和电流信号，并输入太阳能光电池板的电压和电流信号，由于输入的所述风カ发电机的电流信号是三相交流信号，在此，所述输入単元I进行整流，将所述交流电转化为直流电，以直流电压信号的形式输送给所述输入信号采样单元2，在所述输入信号采样单元2中，所述直流电压信号被整合成能被所述主控单元5识别的输入电压信号；与此同吋，由于所述输出信号采样单元4与所述蓄电池6连接，所述输出信号采样单元4输入了来自所述蓄电池6的输出电压信号，此时，所述主控単元3将来自于所述输出信号采样单元4的所述输出电压信号和来自于所述输入信号采样単元2的所述输入电压信号进行比较，当所述输入电压信号显示的电压值高于所述输出电压信号显示的电压值时，所述主控単元3就给所述单级DC/DC升降压转换器一个降压指令，进行降压操作，而后对所述蓄电池6进行充电并向所述直流负载7输出电能；当所述输入电压信号显示的电压值低于所述输出电压信号显示的电压值时，所述主控単元3就给所述单级DC/DC升降压转换器一个升压指令，进行升压操作，而后对所述蓄电池6进行充电并向所述直流负载7输出电能，从而使得输入电压和输出电压始终能够相互匹配，确保了整个控制器的稳定性。另外，在运动过程中，当所述输出信号采样单元4输出电流时，所述主控单元3接收来自所述输出信号采样单元4的电压和所述电流，并对其最大功率进行跟踪，进而使所述风光互补控制器在所述最大功率状态下运行。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。·
权利要求1.一种风光互补控制器,包括 输入单元(I )，用于接收来自于风机的转速、交流电流及接收来自太阳能光电池板的电压、电流； 输入信号采样单元(2)，与所述输入单元(I)连接，用于接收来自所述输入单元(I)的电压信号，并将所述电压信号转化为输入电压信号； 输出信号采样单元(4)，与蓄电池(6)连接，用于接收来自所述蓄电池(6)的输出电压信号; 主控单元(3)，分别与所述输入信号采样单元(2)和所述输出信号采样单元(4)连接，在所述输出信号采样单元(4)未输出电流时，用于分别接收来自所述输入信号采样单元(2 )的所述输入电压信号和来自所述输出信号采样单元(4 )的所述输出电压信号，并将二者进行比较，并在所述输入电压信号高于所述输出电压信号时发出降压指令；在所述输出信号采样单元(4)输出电流时，接收来自所述输出信号采样单元(4)的电压和所述电流，并对其最大功率进行跟踪，进而使所述风光互补控制器在所述最大功率状态下运行； 降压单元(5)，与所述主控单元(3)连接，用于接收来自所述主控单元(3)的所述降压指令，并进行降压操作； 其特征在于 还包括升压单元(8)，在所述输入电压信号低于所述输出电压信号时进行升压操作。
2.根据权利要求I所述的风光互补控制器，其特征在于所述升压单元(8)与所述主控单元(3 )连接，并能够在所述主控单元(3 )的升压指令下执行升压操作。
3.根据权利要求2所述的风光互补控制器，其特征在于所述降压单元(5)的所述降压操作与所述升压单元(8)的所述升压操作之间能够根据所述主控单元(3)的不同指令进行自动切换。
4.根据权利要求3所述的风光互补控制器，其特征在于所述降压单元(5)和所述升压单元(8)形成一体的单级DC/DC升降压转换器。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的风光互补控制器，其特征在于还包括一个反接保护单元(9)，用于在所述蓄电池(6)的正、负极反接时切断向所述蓄电池(6)的供电。
6.根据权利要求5所述的风光互补控制器，其特征在于所述反接保护单元(9)是一个电子开关，分别与所述蓄电池(6)以及所述升压单元(8)、所述降压单元(5)连接，所述蓄电池(6)和所述升压单元(8)、所述降压单元(5)沿着电能的流向位于所述电子开关的两端。
7.根据权利要求6所述的风光互补控制器，其特征在于所述主控单元(3)连接一个显示单元(10),所述显示单元(10)用于显示所述主控单元的运行参数。
8.根据权利要求7所述的风光互补控制器，其特征在于所述主控单元(3)连接一个指示单元(11)，所述指示单元(11)用于对所述主控单元(3)发出运行指令。
专利摘要本实用新型涉及一种风光互补控制器，所述风光互补控制器在传统风光互补控制器的基础上设置升压单元，并进一步将所述升压单元和降压单元设置成一体的单级DC/DC升降压转换器，实现了对升压和降压的智能控制，保证了所述风光互补控制器的工作稳定性。
文档编号H02J7/32GK202474988SQ201220122528
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者章华岁, 郑明亮, 黄耀林 申请人:乐清市海鸟能源科技有限公司