本发明涉及风力发电系统的电能变换装置技术领域，尤其涉及一种风力发电系统的电能变换装置。
背景技术：
伴随着经济的发展及人口的增长，人类对能源的需求增加，而以煤炭、石油为主的常规能源存在有限性，且污染和破坏自然环境。风能是一种清洁的可再生能源，并且资源丰富，有着无需开采、运输的特点。目前风力发电系统分非直驱风力发电系统和直驱风力发电系统，前者主要采用齿轮箱对风轮机提速后，驱动常规异步发电机，而直驱风力发电在整个体系结构中，由于省去了增速齿轮箱，减小了风力发电机的体积和重量，省去了维护，降低了风力发电机的运行噪声，所以研究直驱风力发电系统的电能变换装置对提高风电转换效率及开发风力发电技术的推广，有着重要的社会效益和经济效益。风速的时变性，使得风力发电机的电压及频率变化，不易于直接被负载利用，所以目前的独立运行风力发电系统通过“交流-直流-交流”的转换方式供电，且要考虑风速很弱及无风的情况，系统的装置中使用了蓄电池进行储能。先用整流器将发电机的交流电变成直流电向蓄电池充电，再用逆变器将直流电变换成电压和频率稳定的交流电输出供给负载使用。系统的能量传输分配中要经过两次能量转换：电能-化学能-电能，能量的利用率偏低，且由于风力发电发出的能量较小，往往达不到负载需求的电能。为此，我们提出一种风力发电系统的电能变换装置。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，风速的时变性，使得风力发电机的电压及频率变化，不易于直接被负载利用，所以目前的独立运行风力发电系统通过“交流-直流-交流”的转换方式供电，且要考虑风速很弱及无风的情况，系统的装置中使用了蓄电池进行储能。先用整流器将发电机的交流电变成直流电向蓄电池充电，再用逆变器将直流电变换成电压和频率稳定的交流电输出供给负载使用。系统的能量传输分配中要经过两次能量转换：电能-化学能-电能，能量的利用率偏低，且由于风力发电发出的能量较小，往往达不到负载需求的电能。而提出的一种风力发电系统的电能变换装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种风力发电系统的电能变换装置,包括风轮机，所述风轮机的输出端连接于发电机的输入端，所述发电机电性连接有整流器，所述整流器通过两根导线分别电性连接有TI开关和T2开关，所述TI开关电性连接有电池控制器，所述电池控制器分别电性连接有T3开关和蓄电池，所述T2开关和T3开关均连接有同一直流调压装置，所述直流调压装置电性连接有逆变器，所述逆变器连接有用户用电，所述逆变器和用户之间的输出导线与蓄电池的输出导线均电性连接有同一系统控制器的输入端，所述系统控制器的输出端分别连接于T1开关、T2开关、T3开关、T4开关、T5开关的输入端，所述T5开关通过输出端导线分别电性连接于风轮机与发电机之间的导线和机械制动刹车的输入端，所述T4开关通过输出端导线分别电性连接于发电机与整流器之间的导线和负载控制器的输入端，所述负载控制器的输出端电性连接于负载器的输入端。
优选的，所述发电机为永磁同步发电机。
优选的，所述负载器的输出端通过导线连接有照明器具、家用电器、机床中任意一种的输入端。
优选的，所述系统控制器电性连接有无线通信模块，所述无线通信模块的输出端信号连接于移动终端的输入端。
本发明提出的一种风力发电系统的电能变换装置，有益效果在于：正常启动风速到达后，风轮机开始运行，当风速较大时，发电机组发出的电能，经过整流器调节后，得到用户负载所需要的交流电，多余的电能经过蓄电池储存起来；当风速不足时，风力发电机组发出的电能较小或则不发电能，此时由蓄电池发电给电能变换装置，进而变换后，供给用户负载；当发电机组发出的电能远大于用户所需的电能，且在蓄电池电量已被充满的情况下，采用负载控制器对多余的电能放电，本发明对比现有技术的不足，利用新型技术大大的提高了能量的利用率，且结局了风力发电发出的能量较小，往往达不到负载需求的电能的问题，实用更急加灵活，具有针对性的结局了房里发电遇到的各种问题，值得以后推广使用。
附图说明
图1为本发明提出的一种风力发电系统的电能变换装置结构示意图。
具体实施方式
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。
参照图1，一种风力发电系统的电能变换装置,包括风轮机，所述风轮机的输出端连接于发电机的输入端，所述发电机电性连接有整流器，所述发电机为永磁同步发电机，风轮机将捕获的风能以机械能的形式驱动永磁发电机，永磁发电机的转速随着风速的变化而进行变化，发出电压和频率都变化的电能，结构简单、可靠性高，永磁发电机省去了普通发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构，整机结构简单，避免了励磁绕组易烧毁、断线，碳刷、滑环结构，整机结构简单，体积小、重量轻、比功率大，中、低速发电性能好，能显著地延长蓄电池寿命，减少蓄电池维护工作效率高。
所述整流器通过两根导线分别电性连接有TI开关和T2开关，所述TI开关电性连接有电池控制器，所述电池控制器分别电性连接有T3开关和蓄电池，所述T2开关和T3开关均连接有同一直流调压装置，所述直流调压装置电性连接有逆变器，所述逆变器连接有用户用电，所述逆变器和用户之间的输出导线与蓄电池的输出导线均电性连接有同一系统控制器的输入端，所述系统控制器电性连接有无线通信模块，所述无线通信模块的输出端信号连接于移动终端的输入端，可以利用第三现场进行管理，了解，以便出现问题的时候可以更快速的做出应对方案。
所述系统控制器的输出端分别连接于T1开关、T2开关、T3开关、T4开关、T5开关的输入端，所述T5开关通过输出端导线分别电性连接于风轮机与发电机之间的导线和机械制动刹车的输入端，所述T4开关通过输出端导线分别电性连接于发电机与整流器之间的导线和负载控制器的输入端，所述负载控制器的输出端电性连接于负载器的输入端。所述负载器的输出端通过导线连接有照明器具、家用电器、机床中任意一种的输入端，为了避免电能的浪费，可以使其电能具有其他的作用，比较环保。
工作原理：正常启动风速到达后，风轮机开始运行，当风速较大时，发电机组发出的电能，经过整流器调节后，得到用户负载所需要的交流电，多余的电能经过蓄电池储存起来；当风速不足时，风力发电机组发出的电能较小或则不发电能，此时由蓄电池发电给电能变换装置，进而变换后，供给用户负载；当发电机组发出的电能远大于用户所需的电能，且在蓄电池电量已被充满的情况下，采用负载控制器对多余的电能放电。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。