一种小型风力发电机的充电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种小型风力发电机的充电电路，开关管选择驱动简单、驱动功率小、开关速度快且工作频率高的电力MOSFTE。正常充电情况下两个MOS管交替导通和关断给蓄电池充电，当外界风速过大时蓄电池充电电流可能过大，这时CPU就会调整主充电电路上的MOS1的导通时间，从而调节充电电流，这样防止蓄电池因大电流充电缩短寿命。蓄电池不能吸收的电能将通过MOS2导通在卸荷电阻R上，从而保护蓄电池。
【专利说明】一种小型风力发电机的充电电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电【技术领域】，具体而言，涉及一种小型风力发电机的充电电路。
【背景技术】
[0002]我国幅员辽阔，居民分布东多西少。考虑到生活在边远地区的农、牧民以及沿海地区岛屿上的渔民、边、海防哨所、通讯塔站及微波中继站等居民的用电特点，用常规电网覆盖他们十分困难，而且也很不经济。因此在我国的许多边远地区，电力短缺造成经济，文化与教育的严重落后。但由于这些地区一般风力资源比较丰富，因此在这些地区大力推广小型风力发电机系统的应用也将是一种比较理想的策略。
[0003]小型风力发电机一般将风力发电机组发出的电能用除能设备储存起来(一般用蓄电池)，需要时再提供给负载(可直流供电，亦可用逆变器变换为交流供给用户)。常见的独立运行小型风力发电系统框图如图1所示，包括风力机10、与风力机10连接的控制器20、与控制器20连接的蓄电池30、通过逆变器40与蓄电池30连接的交流负载50、与蓄电池30连接的直流负载60。
[0004]由于风能的随机性和不稳定性以及负载的随时变化使得现有小型风电系统仍然存在不少问题。现有系统一般采用发电机输出直接对蓄电池进行充电，蓄电池的充电设备均有欠、过压保护装置，如果电压波动不稳，变化幅度较大，势必会造成这些装置频频动作，对这些保护装置的寿命造成直接的影响。总而言之，小型风力发电系统由于成本的原因，发电机和蓄电池的保护措施比较简单，这就导致系统的综合可靠性和效率较差，往往达不到设计使用寿命。
【发明内容】
[0005]本实用新型所解决的技术问题:现有技术中的小型风力发电机，由于风能的随机性，外界风速过大时蓄电池充电电流可能过大，使蓄电池因大电流充电缩短寿命。
[0006]本实用新型提供如下技术方案:一种小型风力发电机的充电电路，包括三相电流输入端、电容一、电容二、MOSFET管一、MOSFET管二、电感一、电感二、卸荷电阻、二极管、开关、蓄电池，所述三相电流输入端设有整流二极管。所述电容一与三相电流输入端并联，所述MOSFET管二和卸荷电阻串接，所述串接的MOSFET管二和卸荷电阻与电容一并联，所述MOSFET管一与MOSFET管二并联，所述电感一与电感二串接，所述电感一和电感二与MOSFET管一串接，所述电感二通过开关与蓄电池的正极连接，所述电容二与蓄电池并联，所述电容二的正极连接在电感一和电感二之间，所述二极管与电容二并联，所述二极管的负极连接在MOSFET管一和电感一之间。
[0007]按上述技术方案，当MOSFET管一导通时电路通过电感一给电容二充电，当MOSFET管一关断时，电容二通过电感二给蓄电池充电。其中，电感一、电感二是平滑电流用的。正常充电情况下两个MOSFET管交替导通和关断给蓄电池充电，当外界风速过大时蓄电池充电电流可能过大，这时CPU就会调整主充电电路上的MOSFET管一的导通时间，从而调节充电电流，这样防止蓄电池因大电流充电缩短寿命。蓄电池不能吸收的电能将通过MOSFET管二导通在卸荷电阻上，从而保护蓄电池，即失速保护。
[0008]作为本实用新型的进一步说明，电容一为极性电容，起滤波作用。
[0009]作为本实用新型进一步改进，本实用新型所述的充电电路还包括发光二极管一、电阻三，所述发光二极管一与电阻三串接，所述串接的发光二极管一和电阻三与三相电流输入端并联。发光二极管一灯亮表示风力机已经接通可以给蓄电池充电了。
[0010]作为本实用新型进一步改进，本实用新型所述的充电电路还包括发光二极管二、发光二极管三、电阻四、电阻五，所述发光二极管二与电阻四串接，所述串接的发光二极管二和电阻四与蓄电池并联，所述发光二极管三与电阻五串接，所述串接的发光二极管三和电阻五与蓄电池并联。发光二极管二灯亮表示蓄电池反接。发光二极管三灯亮表示蓄电池连接正常。
[0011]作为本实用新型的进一步说明，所述电感一的值为1k欧姆，所述电感二的值为1k欧姆，所述电阻三的值为Ik欧姆，所述电阻四的值为Ik欧姆，所述电阻五的值为Ik欧姆，所述卸荷电阻的值为500k欧姆，所述电容一的值为10u法拉，所述电容二的值为10u法拉。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0013]图1为现有技术中的独立运行的小型风力发电系统框图；
[0014]图2为本实用新型一种小型风力发电机的充电电路图。
[0015]图中符号说明:
[0016]10 —风力机；
[0017]20—控制器；
[0018]30—蓄电池；
[0019]40 —逆变器；
[0020]50 —交流负载；
[0021]60—直流负载；
[0022]70—三相电流输入端；
[0023]Cl—电容；C2—电容；
[0024]D — 二极管；
[0025]LI—电感；L2—电感；
[0026]R3 —电阻；R4 —电阻；R5 —电阻；R —卸荷电阻；
[0027]LEDl 一发光二极管；LED2 —发光二极管；LED3 —发光二极管；
[0028]MOSl — MOSFET 管；M0S2 — MOSFET 管；fl — MOSFET 管连接端；f2 — MOSFET 管连接端；f3- MOSFET管连接端；
[0029]S —开关。
【具体实施方式】
[0030]如图2所不,一种小型风力发电机的充电电路,包括三相电流输入端70、电容一Cl、电容二 C2、MOSFET 管一 MOS1、MOSFET 管二 M0S2、电感一 L1、电感二 L2、电阻三 R3、电阻四R4、电阻五R5、卸荷电阻R、二极管D、发光二极管一 LED1、发光二极管二 LED2、发光二极管三LED3、开关S、蓄电池。
[0031]所述三相电流输入端70设有整流二极管。所述电容一 Cl与三相电流输入端70并联。所述发光二极管一 LEDl与电阻三R3串接，所述串接的发光二极管一 LEDl和电阻三R3与三相电流输入端70并联。其中，所述电容一 Cl的值为10u法拉，所述电阻三R3的值为Ik欧姆。
[0032]所述MOSFET管二 M0S2和卸荷电阻R串接，所述串接的MOSFET管二 M0S2和卸荷电阻R与电容一 Cl并联。其中，所述卸荷电阻R的值为500k欧姆。
[0033]所述MOSFET管一 MOSl与MOSFET管二 M0S2并联，所述电感一 LI与电感二 L2串接，所述电感一 LI和电感二 L2与MOSFET管一 MOSl串接，所述电感二 L2通过开关S与蓄电池的正极连接，所述电容二 C2与蓄电池并联，所述电容二 C2的正极连接在电感一 LI和电感二 L2之间，所述二极管D与电容二 C2并联，所述二极管D的负极连接在MOSFET管一MOSl和电感一 LI之间。其中，所述电感一 LI的值为1k欧姆，所述电感二 L2的值为1k欧姆，所述电容二 C2的值为10u法拉。
[0034]所述发光二极管二 LED2与电阻四R4串接，所述串接的发光二极管二 LED2和电阻四R4与蓄电池并联，所述发光二极管三LED3与电阻五R5串接，所述串接的发光二极管三LED3和电阻五R5与蓄电池并联。其中，所述电阻四R4的值为Ik欧姆，所述电阻五R5的值为Ik欧姆。
[0035]实际工作中，充电控制器U、V、W接的三相输出整流部分采用简单的不可控三相整流，开关管选择驱动简单、驱动功率小、开关速度快且工作频率高的电力M0SFTE。风机充电控制部分工作过程如下:
[0036]正常充电情况下两个MOS管交替导通和关断给蓄电池充电，当外界风速过大时蓄电池充电电流可能过大，这时CPU就会调整主充电电路上的MOSl的导通时间，从而调节充电电流，这样防止蓄电池因大电流充电缩短寿命。蓄电池不能吸收的电能将通过M0S2导通在卸荷电阻R上，从而保护蓄电池，即失速保护。
[0037]以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种小型风力发电机的充电电路,包括三相电流输入端(70)、电容一(Cl)、电容二(C2)、MOSFET 管一 (MOSl)、MOSFET 管二 (M0S2)、电感一 (LI)、电感二 (L2)、卸荷电阻(R)、二极管(D)、开关(S)、蓄电池，所述三相电流输入端(70)设有整流二极管，其特征在于:所述电容一(Cl)与三相电流输入端(70)并联，所述MOSFET管二(M0S2)和卸荷电阻(R)串接，所述串接的MOSFET管二(M0S2)和卸荷电阻(R)与电容一(Cl)并联，所述MOSFET管一(MOSl)与MOSFET管二(M0S2)并联，所述电感一(LI)与电感二(L2)串接，所述电感一(LI)和电感二(L2)与MOSFET管一(MOSl)串接，所述电感二(L2)通过开关(S)与蓄电池的正极连接，所述电容二(C2)与蓄电池并联，所述电容二(C2)的正极连接在电感一(LI)和电感二(L2)之间，所述二极管(D)与电容二(C2)并联，所述二极管(D)的负极连接在MOSFET管一(MOSl)和电感一(LI)之间。
2.如权利要求1所述的一种小型风力发电机的充电电路，其特征在于:还包括发光二极管一(LEDl)、电阻三(R3)，所述发光二极管一(LEDl)与电阻三(R3)串接，所述串接的发光二极管一(LEDl)和电阻三(R3)与三相电流输入端(70)并联。
3.如权利要求2所述的一种小型风力发电机的充电电路，其特征在于:还包括发光二极管二(LED2)、发光二极管三(LED3)、电阻四(R4)、电阻五(R5)，所述发光二极管二(LED2)与电阻四(R4)串接，所述串接的发光二极管二(LED2)和电阻四(R4)与蓄电池并联，所述发光二极管三(LED3)与电阻五(R5)串接，所述串接的发光二极管三(LED3)和电阻五(R5)与蓄电池并联。
4.如权利要求3所述的一种小型风力发电机的充电电路，其特征在于:所述电感一(LI)的值为1k欧姆，所述电感二(L2)的值为1k欧姆，所述电阻三(R3)的值为Ik欧姆，所述电阻四(R4)的值为Ik欧姆，所述电阻五(R5)的值为Ik欧姆，所述卸荷电阻(R)的值为500k欧姆，所述电容一(Cl)的值为10u法拉，所述电容二(C2)的值为10u法拉。
【文档编号】H02J7/14GK204190478SQ201420568003
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】马治远, 郭建宇, 吴秋轩, 李东鑫, 曾伟彬 申请人:苏州克兰兹电子科技有限公司