谐振高效风力发电装置的制作方法

文档序号:12319358阅读:来源:国知局

技术特征:

1.谐振高效风力发电装置,其特征在于包括电源、风力发电机、LC谐振网络、电感调节控制器、风速传感器、微控制器和负载,所述电源给LC谐振网络、电感调节控制器、风速传感器和微控制器供电,所述风力发电机的一个输出绕组接LC谐振网络的两个输入端,所述LC谐振网络的输出端接负载,所述LC谐振网络的输出端与电感调节控制器相连,为电感调节控制器供电,电感调节控制器由微控制器控制改变电感量,所述电感调节控制器连接控制LC谐振网络,所述风速传感器采集风速信号并将风速信号传递给微控制器。

2.根据权利要求1所述的谐振高效风力发电装置,其特征在于所述LC谐振网络包括一个连续可调的可调电感和谐振电容,所述可调电感的电感量连续可调,所述谐振电容选用无极性电容,LC谐振网络是一个储能网络,风速变高时储存能量,风速降低时释放能量。

3.根据权利要求2所述的谐振高效风力发电装置,其特征在于所述风力发电机选用小型垂直轴风力发电机,所述小型垂直轴风力发电机包括发电机塔架、发电机基座、叶片、叶片支撑臂和发电机,带有微控制器的电路板置于塔架内,LC谐振网络及电感调节控制器安装在发电机基座内,LC谐振网络的两个输入端接发电机的一个输出绕组,电感调节控制器与微控制器相连,风速传感器安装在发电机的顶部,与微控制器相连。

4.根据权利要求3所述的谐振高效风力发电装置,其特征在于所述微控制器选用STM32单片机,使用STM32单片机的PWM功能控制电机驱动器,所述微控制器通过风速传感器实时测量当前风速值,不同的风速对应不同的风力发电机理论最大输出功率,当风速变小时,微控制器控制电感调节控制器增加电感,使电感电压反势,从而把电感能量转移到电容输出;当风速变大时,微控制器控制电感调节控制器减小电感,使得LC谐振网络吸收更多的风能储存到谐振储能网络,从而保证,无论是风速增大或是减小,LC谐振网络始终保持谐振调节状态,吸收风能,减少已吸收能量的损失。

5.根据权利要求4所述的谐振高效风力发电装置,其特征在于所述负载选用电器或电网逆变器。

6.根据权利要求5所述的谐振高效风力发电装置,其特征在于所述LC谐振网络接到风力发电机的一个输出绕组,用直径为1mm的漆包线绕制在骨架上的1000匝线圈作为谐振的可调电感,骨架长15cm,口径为4cm*4cm,骨架内部有一个磁芯,该磁芯装配在一个直线导轨的滑块上,受电机控制改变磁芯插入到线圈内部的深度,从而调节电感量,谐振电容由若干个600V耐压、680UF容量的无极性电容串并联组成。

7.根据权利要求6所述的谐振高效风力发电装置,其特征在于所述风速传感器选用三杯式风速传感器,风速传感器通过串口与微控制器通信,使用STM32单片机及其最小系统构建主控电路,将风速传感器接在STM32单片机的串口通信I/0口上。

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