0024]本装置的电流、电压保护原理为:
[0025]负载过流时由电流传感器CS020的3脚检测的过流信号-R19-R6-R9-TL494的16脚，流过负载电流越大电位器R6中点电压越低，TL494的16脚电压随之下降，使得3脚电压升高送入脉冲宽调制器，将TL494驱动脉冲宽度逐渐减小，从而达到过流保护目的，CS，R20为误差放大器的反馈原件。
[0026]传感器CS020输出检测的过压信号-R4-R3-R5-R7-TL494的I脚，流过负载电压越高电位器R5中点电压越低，TL494的I脚电压随之下降，使得3脚电压升高送入脉冲宽调制器，将TL494驱动脉冲宽度逐渐减小，从而达到过压保护目的。
[0027]该电路放大部分采用了 4只性能较高的MOSFET场效应管装在一块散热片上，长时间工作散热片温度较高，为了避免功率管因温度升高而损坏采用了两种保护功能:1)通过辅助电源接通12V电风扇对散热板吹风降低散热板温度。2)通过温度传感器检测散热板温度信号与电流信号一同送入TL494芯片控制驱动脉冲宽度从而保护了功率管因温度升高的损坏，使得放大电路稳定可靠。
[0028]该升压电路装置将风力发电机的三相交流电压经三相整流后再经二次倍压整流将电压升高40-80V。有效地解决了中小型风力发系统在风力不足的情况下不能对蓄电池充电，补充电池能量消耗的问题。这样当风机转速低时利用插入式电源装置也有充电电流，由升压电源提供充电电流及控制系统能量。当风机转速高时输出电压超过260V升压检测系统自动切断。由原风机系统提供能量，如果由于某种特殊原因升压电路损坏时，风机系统仍正常工作。(该电源最高电压定为260V，可根据电池配置而定)该电源输出经过大功率二极管输出与输出电路相连，这样可以避免相互之间的干扰。
[0029]正常风力发电机在切人风速3m/s时才能启动发电，额定转速12.5m/s，当风速为25m/s时风力发电机就有可能发生飞车危险输出电压升高等不稳定现象出现，反之当切入风速小于3m/s时或无风时常规风力发电机的有效电量低对蓄电池无法充电，该装置就有效地提高了风力发电机在低速下的发电量对蓄电池充电，大大提高了中小型风力发电机的适用性，使中小型风力发电机有着广阔的领域具有商业推广价值。该装置能使风力发电机发出微弱的电压升高成可进行充电，增加电量有效地延长了电池使用寿命，提高了风力发电机全年有效的发电量。
[0030]中小型风力发系统在风力不足的情况下，不但不能对蓄电池充电，而且要消耗电池的性能。其主要由控制系统及偏航系统消耗一定的电能，以1KW风电系统为例，风能系统需消耗约为500W功率，该装置是插入式电源对现有的中小型风力发电系统在风力不足的情况下能将风力发电机发出微小的电压升压成系统所需要的电压对蓄电池补充能量，采用插入方式结构设计合理、保护功能齐全不会影响或改变原有的风力发电系统功能。
[0031]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种中小型风力风电机升压电源装置，其特征在于:包括主板电路，风机发电输出电路，整流滤波电路，升压电路，温度检测电路，电压电流取样电路、电压电流保护电路以及调制驱动电路，所述主板电路与所述风机发电输出电路输出的三相交流电连接至所述整流滤波电路，所述整流滤波电路的输出连接有升压电路，所述升压电路的输出共同连接有电压电流取样电路、温度检测电路以及调制驱动电路，所述电压电流取样电路与所述调制驱动电路之间连接有电压电流保护电路；所述整流滤波电路还连接有辅助电源，所述辅助电源连接有风扇，所述升压电路输出还连接有负载，所述负载还连接有蓄电池。
2.根据权利要求1所述的一种中小型风力风电机升压电源装置，其特征在于:所述升压电路由两路相互并联的电感、二极管以及场效应管组成，该升压电路可将电压升高40-80Vo
3.根据权利要求2所述的一种中小型风力风电机升压电源装置，其特征在于:所述电感采用EE55电感，所述二极管采用MBR3060 二极管，所述场效应管采用K40T202场效应管。
4.根据权利要求1或2所述的一种中小型风力风电机升压电源装置，其特征在于:所述场效应管安装在散热片上，散热片通过风扇进行散热。
5.根据权利要求1所述的一种中小型风力风电机升压电源装置，其特征在于:所述温度检测电路检测的温度信号与电流信号一同送入所述调制驱动电路控制驱动脉冲宽度。
6.根据权利要求1所述的一种中小型风力风电机升压电源装置，其特征在于:所述电压电流取样电路是由霍尔传感器CS020构成的检测电路。
7.根据权利要求1所述的一种中小型风力风电机升压电源装置，其特征在于:所述电压电流保护电路是由若干电阻构成的保护电路，该电路与所述调制驱动电路的输入端连接。
8.根据权利要求1所述的一种中小型风力风电机升压电源装置，其特征在于:所述调制驱动电路是由固定频率脉宽调制芯片TL494CN构成的控制电路，该控制电路还包括PWM电路，三角波发生器，电池电压检测以及+5V基准电路。
9.根据权利要求1所述的一种中小型风力风电机升压电源装置，其特征在于:所述整流滤波电路的并联输出两路升压电路，每路分别是由串联连接的电感、两块场效应管以及二极管构成，两路升压电路输出经霍尔传感器CS020检测输出电流、电压并对蓄电池进行补充能量；同时所述霍尔传感器CS020的输出脚对电流、电压进行检测，并分别通过电阻送至TL494CN的16脚和I脚进行过流、过压保护。
【专利摘要】本发明公开了一种中小型风力风电机升压电源装置，包括主板电路，风机发电输出电路，整流滤波电路，升压电路，温度检测电路，电压电流取样电路、电压电流保护电路以及调制驱动电路，所述主板电路与所述风机发电输出电路输出的三相交流电连接至所述整流滤波电路，所述整流滤波电路的输出连接有升压电路，所述升压电路的输出共同连接有电压电流取样电路、温度检测电路以及调制驱动电路，所述电压电流取样电路与所述调制驱动电路之间连接有电压电流保护电路。本发明可以在低风速下对风力发电进行升压处理，从而提高了风力电机的发电效率，增强了中小型风力发电机的适用性，使中小型风力发电机有着广阔的领域具有商业推广价值。
【IPC分类】H02M7-217, H02J7-14, H02M3-155
【公开号】CN104767264
【申请号】CN201510182663
【发明人】陆华, 岳云峰, 林盛昌
【申请人】南通理工学院
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月16日