一种风电多阶控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电系统。
【背景技术】
[0002]能源是现代社会发展的重要资源，受到各国广泛的关注。随着人们对能源需求的增多，人们已将关注的目光延伸到了煤炭和石油以外的领域，水能、核能、风能、潮汐能都受到了广泛的关注，对它们的利用也在逐渐增多。目前，在新能源领域中，大家比较关注的是风力发电和太阳能发电，这是两种商业价值较高的两种很重要的可再生的能源，而且资源丰富。
[0003]在独立运行的风力发电和联合互补发电系统中，通常要设置储能电池组，起到存储和调节电能的作用，而蓄电池组的正常运行离不开控制器，由控制器根据风力的大小以及负荷的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节，使其在充放电或浮充电等多种工况下交替运行，从而保证风力及联合互补发电系统工作的连续性和稳定性。当风力很大致使产生的电能过剩时，蓄电池组会将多余的电能储存起来；反之，当系统发电量不足或负载用电量过大时，蓄电池组向负载供电，并保持供电电压的稳定，同时保护蓄电池组不受过度放电的损害。因此，需要一种能自动检测蓄电池的荷电状态和发出命令，对蓄电池组充放电进行控制的控制器。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是根据风力及联合互补发电系统工作的需求，提出一种对蓄电池充放电自动控制的风电多阶控制器。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是:
[0006]—种风电多阶控制器，由多阶充电信号发生器、若干路能耗负载电路、若干路充电状态指示电路、负载控制开关、后备充电电路和整流二极管电联接构成；
[0007]所述的的多阶充电信号发生器是根据充电电压的不同、产生多阶梯充电电压信号、控制开关元件按顺序接通、实现对蓄电池组充电电压和电流进行调节的器件；
[0008]所述的若干路能耗负载电路并联在控制器电路中，每一路都是由能耗负载电阻和能耗负载指示灯并联后再与能耗负载开关串联组成，当充电量达到80%后，能耗负载开依次关闭合使能耗负载电阻依次接通，实现逐级分流，逐步减少充电电流，防止过充电，保持供电电压稳定；
[0009]所述的若干路充电状态指示电路并联在控制器电路中，用于显示不同的充电状态，每一路都是由信号灯开关和充电工作状态指示灯串联组成，显示的充电状态至少包括蓄电池低于预置电平状态、风电和太阳能不能正常发电状态；所述的负载控制开关串联在系统负载上，当蓄电池低于预置电平时，自动切断系统负载；
[0010]所述的后备充电电路并联在控制器电路中，由充电电源和后备电源开关串联组成，当蓄电池组无电时，后备电源开关闭合，启动后备充电电源给蓄电池组充电；所述的整流二极管串联在控制器电路中，将发电系统的交流整流为直流。
[0011]本实用新型自动控制充电的工作原理为:
[0012]在独立运行的风力发电和风光互补发电系统中，如果发电正常，则会给蓄电池组充电和负载正常供电。本控制器根据蓄电池的充电状态，自动控制不同的充电电流。当蓄电池处于未充满状态时，即小于80%的充满状态时，允许风力发电机的电流全部流进蓄电池组；当充电量达到80%时，分别接通能耗负载实现分流，减少充电电流；当充电量达到100 %，即电池充满时时，通过最后一级能耗负载全部分流，使充电电流逐渐为0，防止过充。
[0013]本实用新型的积极效果是:1、多阶充电信号发生器根据充电电压的不同，产生多阶梯充电电压信号，控制开关元件按顺序接通，实现对蓄电池组充电电压和和电流的调节，简单实用，可以有效地减少过充电。2、具有低电压保护功能:当蓄电池放电至预置电平时，会自动断开负载并接通报警指示灯。3、具有自动接通后备充电电源向蓄电池组充电功能。该控制器能有效提高充电效率，延长电池使用寿命，保证供电电压的稳定。
【附图说明】
[0014]附图1为本实用新型一种多阶充电信号的风电控制器的原理图。
[0015]图中:M1-太阳能发电设备；M2_风力发电机组；Τ_整流二极管；Κ1_第一能耗负载开关;Κ2-第二能耗负载开关；Κ3-第三能耗负载开关；R1_第一能耗负载电阻；R2-第二能耗负载电阻；R3_第三能耗负载电阻；D1-第一能耗负载指示灯；D2-第二能耗负载指示灯；D3-第三能耗负载指示灯；K4-第一信号灯开关；Κ5-第二信号灯开关；Κ6-第三信号灯开关；D4-第一充电工作状态指示灯；D5-第二充电工作状态指示灯；D6-第三充电工作状态指示灯；S1-蓄电池组；K7-负载控制开关；R4-系统负载；S2-后备充电电源；K8-后备电源开关；V-电压表，Al-第一电流表;A2-第二电流表;W-电量表；C-多阶充电信号发生器。
【具体实施方式】
[0016]下面结合【附图说明】本实用新型的具体实施例，实施例以三路能耗负载电路、三路充电状态指示电路为例。
[0017]参见附图1:在独立运行的风力发电机组M2、太阳能发电设备Ml的风光互补发电系统中，采用以下风电多阶控制器进行控制。
[0018]风电多阶控制器，由多阶充电信号发生器C、三路能耗负载电路、三路充电状态指示电路、负载控制开关K7、后备充电电路和整流二极管T电联接构成；
[0019]所述的的多阶充电信号发生器C是根据充电电压的不同、产生多阶梯充电电压信号、控制开关元件按顺序接通、实现对蓄电池组充电电压和电流进行调节的器件；所述的三路能耗负载电路并联在系统控制器电路中:分别由第一能耗负载电阻Rl与第一能耗负载指示灯Dl并联后与第一能耗负载开关Kl串联形成一路、由第二能耗负载电阻R2与第二能耗负载指示灯D2并联后与第二能耗负载开关K2串联形成一路、由第三能耗负载电阻R3与第三能耗负载指示灯D3并联后与第三能耗负载开关K3串联形成一路；当充电量达到80%直至100%充满时，第一、第二、第三能耗负载开关K1、K2、K3闭合分别使第一、第二、第三能耗负载电阻Rl、R2、R3依次接通，实现分流，逐步减少充电电流，防止过充电，保持供电电压稳定；所述的三路充电状态指示电路并联在控制器电路中，用于显示不同的充电状态，三路充电状态指示电路分别由第一信号灯开关K4和第一充电工作状态指示灯D4串联形成一路、第二信号灯开关K5和第二充电工作状态指示灯D5串联形成一路、第三信号灯开关K6和第三充电工作状态指示灯D6串联形成一路，显示的充电状态至少包括蓄电池组SI低于预置电平状态、风电和太阳能不能正常发电状态；所述的负载控制开关K7串联在负载系统R4中，当蓄电池组SI低于预置电平时，自动切断负载系统R4 ;所述的后备电源电路并联在控制器电路中，由后备充电电源S2和后备电源开关K8串联组成，当蓄电池组SI无电时，后备电源开关K8闭合，启动后备充电电源S2给蓄电池组SI充电；所述的整流二极管T串联在控制器电路中，将发电系统的交流整流为直流。电压表V用来显示蓄电池电压，指示蓄电池的荷电状态；第一电流表Al用来显示蓄电池充电电流，第二电流表A2用来显示输出的负载电流；电量表W用来显示蓄电池已放电量或剩余电量。
[0020]如果发电正常，则会给蓄电池组SI充电和负载R4正常供电。控制器根据蓄电池组SI的充电状态，多阶控制器自动设定不同的充电电流。当蓄电池组SI处于未充满状态时，允许风力发电机组M2的电流全部流进蓄电池组SI ;当充电量达到80%、90%、100%时，Kl、K2、K3依次闭合，分别接通Rl和D1、R2和D2、R3和D3，逐步减少充电电流，防止过充电，保持供电电压稳定；同时指示灯分别表示不同的充电状态；当蓄电池荷电状态低于预置电平时，D4亮，K7自动断开，自动切断系统负载R4 ;风电和太阳能不能正常发电，且蓄电池组SI无电时，K8闭合，启动充电电源S2给蓄电池充电，同时K6闭合，D6指示灯亮；蓄电池组SI充满电压时，D5指示灯点亮，显示充满电。
[0021]图中:M1-太阳能发电设备；M2_风力发电机组；Τ_整流二极管；Κ1_第一能耗负载开关;Κ2-第二能耗负载开关；Κ3-第三能耗负载开关；R1_第一能耗负载；R2-第二能耗负载、R3-第三能耗负载；D1-第一能耗负载指示灯；D2-第二能耗负载指示灯；D3-第三能耗负载指不灯；K4-第一信号灯开关；Κ5-第二信号灯开关；Κ6-第三信号灯开关；D4-第一充电工作状态指示灯；D5-第二充电工作状态指示灯；D6-第三充电工作状态指示灯；S1-蓄电池组；K7-负载控制开关；R4-系统负载；S2-后备充电电源；K8-后备电源开关；V-电压表，Al-第一电流表；A2-第二电流表，W-电量表；C-多阶充电信号发生器。
【主权项】
1.一种风电多阶控制器，其特征在于，它是由多阶充电信号发生器、多路能耗负载电路、多路充电状态指示电路、负载控制开关、后备充电电路和整流二极管电联接构成； 所述的多阶充电信号发生器是根据充电电压的不同、产生多阶梯充电电压信号、控制开关元件按顺序接通、实现对蓄电池组充电电压和电流进行调节的器件； 所述的能耗负载电路并联在控制器电路中，每一路都是由能耗负载电阻和能耗负载指示灯并联后再与能耗负载开关串联组成，当充电量达到80%后，能耗负载开依次关闭合使能耗负载电阻依次接通，实现逐级分流，逐步减少充电电流，防止过充电，保持供电电压稳定; 所述的多路充电状态指示电路并联在控制器电路中，用于显示不同的充电状态，每一路都是由信号灯开关和充电工作状态指示灯串联组成，显示的充电状态至少包括蓄电池低于预置电平状态、风电和太阳能不能正常发电状态；所述的负载控制开关串联在系统负载上，当蓄电池低于预置电平时，自动切断系统负载； 所述的后备充电电路并联在控制器电路中，由充电电源和后备电源开关串联组成，当蓄电池组无电时，后备电源开关闭合，启动后备充电电源给蓄电池组充电；所述的整流二极管串联在控制器电路中，将发电系统的交流整流为直流。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风电多阶控制器，它是由多阶充电信号发生器、多路能耗负载电路、多路充电状态指示电路、负载控制开关、后备充电电路和整流二极管电联接构成。本实用新型多阶充电信号发生器根据充电电压的不同，产生多阶梯充电电压信号，控制开关元件按顺序接通，实现对蓄电池组充电电压和和电流的调节，简单实用，可以有效地减少过充电；当蓄电池放电至预置电平时，会自动断开负载并接通报警指示灯，具有自动接通后备充电电源向蓄电池组充电功能。
【IPC分类】H02J7/02, H02J7/00, H02J7/35, H02H7/18
【公开号】CN204905954
【申请号】CN201520691454
【发明人】杨凯
【申请人】杨凯
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月8日