用于新能源发电装置的充电控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于新能源发电装置的充电控制器，其包括整流滤波电路、积能电路、发电电压采样电路、蓄电池电压采样电路、充电电路、电子开关电路、计算机控制单元、信号整形电路，整流滤波电路外接新能源发电装置，积能电路分别与整流滤波电路、发电电压采样电路、电子开关电路、计算机控制单元、信号整形电路相连，计算机控制单元分别与发电电压采样电路、蓄电池电压采样电路、电子开关电路、充电电路相连，充电电路、蓄电池电压采样电路均与蓄电池相连，电子开关电路分别与信号整形电路、充电电路相连。本实用新型的公开的用于新能源发电装置的充电控制器具体以下有益效果：微小自然能量的情况下依然能够给蓄电池充电。
【专利说明】用于新能源发电装置的充电控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于新能源发电充电【技术领域】，涉及一种充电控制器，尤其涉及用于新能源发电装置的充电控制器。
【背景技术】
[0002]众所周知，10千瓦以下的中小型新能源发电装置所发的电能大都是先给蓄电池充电，然后再从蓄电池取电使用。这是因为:利用新能源发电的发电装置对自然环境有着相当大的依赖性，如风力发电机，风大时，发电量大，风小时，发电量小，表现为电压忽高忽低无法直接使用，只有充入蓄电池，然后再从蓄电池里取电使用；太阳能光伏电池发电，太阳光亮时，发电量大，多云阴天、雾霾时，发电量就小；潮汐发电也是如此，等等。
[0003]一方面，实践表明，这种忽高忽低的波动电压还随着接入的负载大小而改变:负载大，电压就低，负载小，电压就高，空载电压更高。这样波动的电能要是通过常规的充电控制器给蓄电池充电，效率极低甚至无法充电:电压高于蓄电池“当时刻电压”就可以充进去电，反之，不能充进去电(接入的蓄电池相当于接入一个大负载)。
[0004]另一方面，由于自然物理环境的限制，自然弱能量比自然强能量所占时间比例大:如地球上大多数地区3级以下风比5级以上的强风发生时间要多得多，3级以下风的存在，按时间上约占总时间的80%。而风力发电机的制造者都是按国标规定5级风以上为正常满功率发电，就是说，5级以上的风才符合风力发电机的要求，才能给规定电压的蓄电池充电，而相匹配的充电控制器也是按照这个参数设计的；太阳光的强弱比例也是如此，在雾霾日趋严重的现实中，这种比例更大；潮汐发电也与地球物理现象有关。
[0005]换言之，80%的自然能量用现在市售的充电控制器是不能给蓄电池高效率充电，即使市场上现有的部分设备采用了升压电路更是无济于事，原因是增大了负载，使发电电压进一步向低的趋势恶化。这种情况下约80%的自然能量被丢失！
实用新型内容
[0006]发明目的:本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种用于新能源发电装置的充电控制器，该充电控制器在自然能量普遍比较弱、发电装置发电明显不足的情况下(没有满功率发电，发电电压低于蓄电池电压)，也能给蓄电池充电，从而使80%的自然能源得到了利用。在自然能量较大时(如大风、大太阳时)，更能高效地给蓄电池充电。
[0007]技术方案:用于新能源发电装置的充电控制器，包括整流滤波电路、积能电路、发电电压采样电路、蓄电池电压采样电路、充电电路、电子开关电路、计算机控制单元、信号整形电路，
[0008]所述整流滤波电路外接新能源发电装置，
[0009]所述积能电路分别与所述整流滤波电路、所述发电电压采样电路、所述电子开关电路、所述计算机控制单元、所述信号整形电路相连，
[0010]所述计算机控制单元分别与所述发电电压采样电路、所述蓄电池电压采样电路、所述电子开关电路、所述充电电路相连，
[0011 ] 所述充电电路、所述蓄电池电压采样电路均与蓄电池相连，
[0012]所述电子开关电路分别与所述信号整形电路、所述充电电路相连。
[0013]作为本实用新型中用于新能源发电装置的充电控制器的一种优选方案:所述新能源发电装置为风力发电机、太阳能光伏组件、潮汐发电机中的一种。
[0014]作为本实用新型中用于新能源发电装置的充电控制器的一种优选方案:所述计算机控制单元使用AT89C51系列单片机、PIC系列单片机、STC系列单片机中的一种。
[0015]用于新能源发电装置的充电控制器的工作原理是:在发电电能微小的情况下，通过电能积累电路使电压提升到远高于蓄电池电压后，计算机控制单元计算处理采样信号并发出控制信息，去控制电子开关电路及充电电路，使充电电路导通，以其瞬时大电流涌入蓄电池。这比微电流充电具有更高的效率。发挥了蓄电池充电的特性，因为目前市场上出售的各类蓄电池在微小充电电流下是难以发生电化学反应的。在自然能量较大时(大风或阳光充足)，电能积累使电压提升更快，电子开关电路开关频率更高，蓄电池充电更加快速。
[0016]充电电路包括蓄电池过压保护、过流保护、防反接保护、超温保护等。在发电设备满功率发电时，充电电路为常规的三阶段充电(恒流充电、恒压充电、涓流充电)。
[0017]积能电路的原理是:新能源发电装置产生的电能经整流滤波电路后给积能电容器充电，发电电压采样电路采样数值输送给计算机控制单元，当电容器充电电压达到阈值后，发出控制信息，去控制电子开关电路、充电电路，使其充电电路导通，以其瞬时大电流涌入蓄电池(充电)，随着大电流涌入蓄电池，积能电容器电压下降，下降到计算机控制单元设置的阈值的下限时，电子开关电路关闭，停止充电。停止充电对于发电装置来讲，相当于无负载，发电装置发电电压又迅速提高，积能电容器电压也迅速提高，提高到计算机控制单元设置的阈值后，就与上述一样控制电子开关、充电电路，如此反复。
[0018]有益效果:本实用新型的公开的用于新能源发电装置的充电控制器具体以下有益效果:独特的电能积累电路使新能源发电装置在微小自然动力的情况下依然能够给蓄电池充电，极大的提高了自然能源的利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型公开的用于新能源发电装置的充电控制器的结构示意图；
[0020]图2为积能电路的电路不意图；
[0021]图3a为三相发电设备采用的整流滤波电路示意图；
[0022]图3b为单相发电设备采用的整流滤波电路示意图；
[0023]图3c为两相发电设备采用的整流滤波电路示意图；
[0024]图4为发电电压采样电路示意图；
[0025]图5为信号整形电路示意图；
[0026]图6为电子开关电路不意图；
[0027]图7为充电电路示意图。
【具体实施方式】
:
[0028]下面对本实用新型的【具体实施方式】详细说明。
[0029]具体实施例1
[0030]如图1所示，用于新能源发电装置的充电控制器，包括整流滤波电路(电路图见图3a、图3b、图3c)、积能电路(电路图见图2)、发电电压采样电路(电路图见图4)、蓄电池电压采样电路、充电电路(电路图见图7)、电子开关电路(电路图见图6)、计算机控制单元、信号整形电路(电路图见图5)，
[0031 ] 整流滤波电路外接新能源发电装置，
[0032]积能电路分别与整流滤波电路、发电电压采样电路、电子开关电路、计算机控制单元、信号整形电路相连，
[0033]计算机控制单元分别与发电电压采样电路、蓄电池电压采样电路、电子开关电路、充电电路相连，
[0034]充电电路、蓄电池电压采样电路均与蓄电池相连，
[0035]电子开关电路分别与信号整形电路、充电电路相连。其中ΙΔ表示随机变化的充电电流。
[0036]本实施例中，新能源发电装置为风力发电机。
[0037]本实施例中，计算机控制单元使用AT89C51系列单片机。
[0038]蓄电池电压采样电路与发电电压采样电路的电路原理相同，不再赘述。
[0039]整个电路中，电子元件都是市场化、普通的元器件，如普通电容器、二极管、场效应管等。
[0040]具体实施例2
[0041]与具体实施例1大致相同，区别在于:
[0042]1、新能源发电装置为太阳能光伏组件。
[0043]2、计算机控制单元使用PIC系列单片机。
[0044]具体实施例3
[0045]与具体实施例1大致相同，区别在于:
[0046]1、新能源发电装置为潮汐发电机。
[0047]2、计算机控制单元使用STC系列单片机。
[0048]上面对本实用新型的实施方式做了详细说明。但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属【技术领域】普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
【权利要求】
1.用于新能源发电装置的充电控制器，其特征在于，包括整流滤波电路、积能电路、发电电压采样电路、蓄电池电压采样电路、充电电路、电子开关电路、计算机控制单元、信号整形电路，所述整流滤波电路外接新能源发电装置，所述积能电路分别与所述整流滤波电路、所述发电电压采样电路、所述电子开关电路、所述计算机控制单元、所述信号整形电路相连，所述计算机控制单元分别与所述发电电压采样电路、所述蓄电池电压采样电路、所述电子开关电路、所述充电电路相连，所述充电电路、所述蓄电池电压采样电路均与蓄电池相连，所述电子开关电路分别与所述信号整形电路、所述充电电路相连。
2.如权利要求1所述的用于新能源发电装置的充电控制器，其特征在于，所述新能源发电装置为风力发电机、太阳能光伏组件、潮汐发电机中的一种。
3.如权利要求1所述的用于新能源发电装置的充电控制器，其特征在于，所述计算机控制单元使用AT89C51系列单片机、PIC系列单片机、STC系列单片机中的一种。
【文档编号】H02J7/04GK204167977SQ201420694809
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】邢可可, 杨慧君 申请人:邢可可, 杨慧君