一種離網(wǎng)型風力發(fā)電充電控制器

1、一種離網(wǎng)型風力發(fā)電充電控制器一種離網(wǎng)型風力發(fā)電充電控制器吳曉明（華南理工大學電力學院，廣東廣州510640）摘要：摘要：介紹了一種小功率的離網(wǎng)型風力發(fā)電充電控制器。該控制器能有效利用風能，在風速低時，通過buckboost電路將整流輸出電壓升到設定值再送后級電路；當風速高時，buckboost電路將整流輸出電壓降到設定值再送到后級電路。最后通過實驗驗證了設計的正確性。關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：風力發(fā)電；升降壓電路；蓄電池中圖分類號中圖分類號：TM

2、571文獻標識碼：文獻標識碼：AAnoffgridwindpowergenerationgingcontrollerWUXiaoming(ElectricPowerCollegeSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhouGuangdong510640China)Abstract：Alowpoweroffgridwindpowergeationgingcontrollerisintroduced.T

3、hecontrollerusesthewindpowerefficientlywhenwindspeedislowrectifieroutputvoltagewillrisetoaconstantvaluethensenttocircuitbybuckboostchopper.Whenthewindspeedishighrectifieroutputvoltagewillreducetoaconstantvaluethensenttoc

4、ircuitbybuckboostchopper.Finallytheexperimentalresultsverifythecrectnessofthedesign.Keywds：windpowergenerationbuckboostBattery1引言引言人類進入21世紀，大量使用的能源還是化石能源，化石能源的使用帶來了一系列的社會，經(jīng)濟，環(huán)境問題。在不久將來，人類為了解決化石能源的枯竭和環(huán)境問題必將大力發(fā)展新能源，其中風能因其清

5、潔無污染將會得到快速發(fā)展。在風能應用方面主要有兩種形式，一種是并網(wǎng)發(fā)電，另一種是離網(wǎng)發(fā)電作獨立的分布式電源。由于風能的不連續(xù)型，并網(wǎng)發(fā)電會對電網(wǎng)造成很大的沖擊，所以風能的并網(wǎng)發(fā)電應用需要很高的控制要求，成本較高。離網(wǎng)型風力發(fā)電相對而言控制要求不高，成本合理，適宜推廣應用。2離網(wǎng)型風力發(fā)電充電控制器原理圖離網(wǎng)型風力發(fā)電充電控制器原理圖風力發(fā)電機主要有兩種類型[2]，異步電機和永磁電機。永磁同步發(fā)動機是利用永磁體代測量中檢測電路[1]采用精

6、密電阻進行比例衰減，將輸入電壓范圍轉(zhuǎn)換為單片機的量程范圍。檢測電路使用低壓器件去檢測高壓大電流模擬量，因此必須要有隔離，避免高壓大電流竄入低壓器件將其燒毀。光耦器件可以較好地實行輸入輸出隔離，并具有線性放大的作用，可以作為檢測隔離器件?？刂破鞯臋z測電路如圖3.R1Res2R2Res2R3Res2R4Res21KR5R6Res2R7Res2C1CapC2CapC3CapD1DiodeUOptoisolat1UOptoisolat12314

7、111UALM324AN12v12v12v5v值值值圖3電壓檢測電路開關(guān)管S1的開通或關(guān)斷由風力發(fā)電機整流輸出電壓決定。由文獻知，buckboost電路在電感電流連續(xù)情況下，其輸出電壓Vo，輸入電壓Vin，占空比D滿足[3]（1）。inoVD1DV?保持開關(guān)管頻率不變情況下，檢測風力發(fā)電機整流輸出電壓，假定buckboost電路輸出電壓為固定的Vset，由公式（1）可得占空比D。開關(guān)管S2的開通或關(guān)斷由buckboost變換器輸出電壓和

8、蓄電池的端電壓共同決定，蓄電池的端電壓未達到蓄電池的充電終止電壓時，當buckboost變換器輸出電壓超過設定值Vset時，開關(guān)管S2導通，控制器對蓄電池充電；當buckboost變換器輸出電壓低于設定值Vset時，開關(guān)管S2關(guān)斷，控制器停止對蓄電池充電。檢測到蓄電池端電壓達到蓄電池充電終止電壓時，關(guān)斷開關(guān)管S2停止對蓄電池充電。4控制器軟件設計控制器軟件設計控制器的控制芯片采用PIC16系列單片機中的PIC16F873作控制芯片。該單