一种小型海水发电控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种小型海水发电控制系统，包括控制器、电压电流检测电路、流速检测电路和水轮机。本发明设计的小型海水发电控制系统是一种可长期运行的离网型系统，通过对软硬件的优化选择，使系统不仅在低潮流流速下能够稳定运行，而且在大风大浪等特殊环境下也能够可靠运行，系统稳定性高，故障率低，减少了维护检修的成本。
【专利说明】一种小型海水发电控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制系统，具体是一种小型海水发电控制系统。
【背景技术】
[0002]随着传统化石能源的日益紧缺，各国政府都着手通过开发利用可再生能源来解决能源危机，作为可再生能源之一，潮流能因其具有的能量密度大、可预测性强的优点而成为世界很多国家开发和利用的重点。目前潮流能的主要利用方式是通过水轮机进行发电，而且大多处于试验阶段，还有很多问题没有解决，如系统的整机稳定性、实用性以及成本问题等等。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种稳定可靠、成本低的小型海水发电控制系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种小型海水发电控制系统，包括控制器、电压电流检测电路、流速检测电路和水轮机，所述控制器分别连接电压电流检测电路、流速检测电路、放电电流检测电路、编码器、电压调节电路、驱动电路、报警电路、直流接触器、电源电路、PC机和流速仪，编码器还通过水轮机连接整流滤波电路，所述电压调节电路还分别连接整流滤波电路和逆变电路，逆变电路还分别连接驱动电路和变压器，变压器另一端连接外电网。
[0005]作为本发明进一步的方案:所述电压电流检测电路包括电压检测电路和电流检测电路，电压检测电路包括电阻R1、电容Cl和运放Ul，运放Ul引脚11连接接地电容Cl，运放Ul引脚3分别连接电阻R1、电阻R2和插座Jl引脚1，电阻Rl另一端连接电阻R2另一端并接地，所述插座Jl引脚2连接插座Jl引脚4并接地，插座Jl引脚3连接电源VCC，所述运放Ul引脚2分别连接运放Ul引脚1、二极管Dl负极、电容C3和电阻R3，二极管Dl正极连接电容C3另一端并接地，所述运放Ul引脚4分别连接接地电容C2和电源VCC，所述电阻R3另一端分别连接接地电容C4和运放U2引脚5，运放U2引脚6分别连接运放U2引脚7和控制器，运放U2引脚11连接接地电容C5。
[0006]作为本发明进一步的方案:所述运放Ul和运放U2均为LM2902D。
[0007]作为本发明进一步的方案:所述控制器为STM32F103VBT6。
[0008]作为本发明再进一步的方案:所述电源电路采用以芯片UC3844为核心的开关电源电路。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明设计的小型海水发电控制系统是一种可长期运行的离网型系统，通过对软硬件的优化选择，使系统不仅在低潮流流速下能够稳定运行，而且在大风大浪等特殊环境下也能够可靠运行，系统稳定性高，故障率低，减少了维护检修的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为一种小型海水发电控制系统的结构框图；
图2为一种小型海水发电控制系统中电压检测电路的的电路图。
【具体实施方式】
[0011]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0012]请参阅图1，本发明实施例中，一种小型海水发电控制系统，包括控制器、电压电流检测电路、流速检测电路和水轮机，控制器分别连接电压电流检测电路、流速检测电路、放电电流检测电路、编码器、电压调节电路、驱动电路、报警电路、直流接触器、电源电路、PC机和流速仪，编码器还通过水轮机连接整流滤波电路，电压调节电路还分别连接整流滤波电路和逆变电路，逆变电路还分别连接驱动电路和变压器，变压器另一端连接外电网。
[0013]电压电流检测电路包括电压检测电路和电流检测电路，电压检测电路包括电阻Rl、电容Cl和运放Ul，运放Ul引脚11连接接地电容Cl，运放Ul引脚3分别连接电阻Rl、电阻R2和插座Jl引脚1，电阻Rl另一端连接电阻R2另一端并接地，插座Jl引脚2连接插座Jl引脚4并接地，插座Jl引脚3连接电源VCC，运放Ul引脚2分别连接运放Ul引脚1、二极管Dl负极、电容C3和电阻R3，二极管Dl正极连接电容C3另一端并接地，运放Ul引脚4分别连接接地电容C2和电源VCC，电阻R3另一端分别连接接地电容C4和运放U2引脚5，运放U2引脚6分别连接运放U2引脚7和控制器，运放U2引脚11连接接地电容C5。
[0014]运放Ul和运放U2均为LM2902D。
[0015]电源电路采用以芯片UC3844为核心的开关电源电路。
[0016]控制器为STM32F103VBT6，控制器输出控制信号，通过驱动电路实现对逆变电路的控制，各种检测电路实现电流、电压信号的AD采集和编码器的转速检测，通讯部分实现控制器与流速仪和上位机之间的数据和控制信号的互联互通。
[0017]控制器STM32F103VBT6内集成有18路AD转换通道，每个AD转换通道均有12位的转换精度，为了提高芯片的AD装换精度，本系统采用外部基准源，即通过芯片REF3133提供3.3V的AD转换基准源，REF3133的最大输出电流为10mA，电压输出精度能达到0.2%。
[0018]请参阅图2，电压检测电路采用两级跟随方式，电阻Rl为采样电阻，将电压传感器输入的电流信号转化为0~3.3V的电压信号输入第一级运放U1，第一级运放输出的信号首先通过稳压二极管Dl限定在3.3V以下，防止将控制器STM32F103VBT6烧毁，之后通过由电阻R3和电容C4组成的RC滤波电路进行滤波，最后将信号送入第二级运放U2，第二级运放将信号送入控制器STM32F103VBT6进行AD采集。电流检测电路与上述电压检测电路类似。
【权利要求】
1.一种小型海水发电控制系统，包括控制器、电压电流检测电路、流速检测电路和水轮机，其特征在于，所述控制器分别连接电压电流检测电路、流速检测电路、放电电流检测电路、编码器、电压调节电路、驱动电路、报警电路、直流接触器、电源电路、PC机和流速仪，编码器还通过水轮机连接整流滤波电路，所述电压调节电路还分别连接整流滤波电路和逆变电路，逆变电路还分别连接驱动电路和变压器，变压器另一端连接外电网。
2.根据权利要求1所述的小型海水发电控制系统，其特征在于，所述电压电流检测电路包括电压检测电路和电流检测电路，电压检测电路包括电阻R1、电容Cl和运放U1，运放Ul引脚11连接接地电容Cl，运放Ul引脚3分别连接电阻R1、电阻R2和插座Jl引脚1，电阻Rl另一端连接电阻R2另一端并接地，所述插座Jl引脚2连接插座Jl引脚4并接地，插座Jl引脚3连接电源VCC，所述运放Ul引脚2分别连接运放Ul引脚1、二极管Dl负极、电容C3和电阻R3，二极管Dl正极连接电容C3另一端并接地，所述运放Ul引脚4分别连接接地电容C2和电源VCC，所述电阻R3另一端分别连接接地电容C4和运放U2引脚5，运放U2引脚6分别连接运放U2引脚7和控制器，运放U2引脚11连接接地电容C5。
3.根据权利要求2所述的小型海水发电控制系统，其特征在于，所述运放Ul和运放U2均为 LM2902D。
4.根据权利要求1所述的小型海水发电控制系统，其特征在于，所述控制器为STM32F103VBT6。
5.根据权利要求1所述的小型海水发电控制系统，其特征在于，所述电源电路采用以芯片UC3844为核心的开关电源电路。
【文档编号】H02P9/00GK104467578SQ201410700929
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】魏绍宏, 韩荣忠 申请人:魏绍宏