專利名稱：一種具有蓄電池保護功能的風(fēng)光互補系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及蓄電池設(shè)備的安全、充電控制、負載自動變光控制領(lǐng)域，具體說就是一種風(fēng)光互補控制器電池流量監(jiān)測、充電控制、負載自動變光各功能模塊組合，適應(yīng)于各種風(fēng)光互補控制器.利用風(fēng)能和太陽進行電能、儲能轉(zhuǎn)化。風(fēng)光互補控制器廣范應(yīng)用路燈照明、城市路燈、公路路燈、海上養(yǎng)殖照明、家庭照明等。
背景技術(shù)：
在國內(nèi)風(fēng)光互補系統(tǒng)在實際運用中存在若干問題，南北氣候差別大，風(fēng)光互補運用環(huán)境局部受限，如在城市道路風(fēng)光互補受高建筑物、橋梁、樹木遮擋，發(fā)電效率差。而且風(fēng)光互補控制器對蓄電池保護都采用電壓控制。蓄電池充、放電過程是化學(xué)變化過程。這樣就存在蓄電池在白天停一段時間后會出現(xiàn)蓄電池電壓虛高，導(dǎo)致控制器開啟工作，使蓄電池過放損壞蓄電池，影響蓄電池壽命。也有的設(shè)計為了避免蓄電池過放而第二次開啟電·壓設(shè)比較高，但這樣又會帶來充電時間過長，導(dǎo)致有一段時間負載不工作。目前風(fēng)機卸載方面存在對整流橋瞬間承載大電流，影響整流橋使用壽命。本系統(tǒng)在交流一側(cè)進行卸載，但不剎死風(fēng)機通過流量監(jiān)測維持一定的轉(zhuǎn)速，這樣能量最大化被儲能。目前LED燈負載設(shè)定是固定模式，不能因蓄電池量多少而更變。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種具有蓄電池保護功能的風(fēng)光互補系統(tǒng)，能實現(xiàn)風(fēng)光互補充電，且能保證蓄電池設(shè)備的安全。本實用新型采用以下方案實現(xiàn)一種具有蓄電池保護功能的風(fēng)光互補系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機、太陽能電池板和蓄電池，其特征在于，還包括一充電控制電路，該充電控制電路控制所述風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板為所述蓄電池充電；一第一電壓、電流取樣電路，該第一電壓、電流取樣電路采集所述太陽能電池板輸出的電流、電壓信號以及所述風(fēng)力發(fā)電機經(jīng)整流后的輸出電流、電壓信號；一負載驅(qū)動電路，所述的蓄電池為該負載驅(qū)動電路供電；一第二電壓、電流取樣電路，該第二電壓、電流取樣電路采集蓄電池輸出端的電流、電壓信號；以及一單片機；該單片機控制所述的負載驅(qū)動電路工作，該單片機還接收所述第一電壓、電流取樣電路和第二電壓、電流取樣電路采集的信號進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果，控制所述充電控制電路以及所述風(fēng)力發(fā)電機的卸載模塊工作。在本實用新型一實施例中，所述的單片機是經(jīng)一隔離電路控制所述卸載模塊。在本實用新型一實施例中，所述的負載驅(qū)動電路為一 LED燈組供電量。本實用新型通過單片機控制，監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機、光伏板發(fā)電量和負載用電量進行相比較。跟據(jù)比值結(jié)果單片機自動判斷，選擇設(shè)定的功率供電。因為是電量的控制，把三個參數(shù)都考慮在內(nèi)(電壓、電流、時間)；而且是時時動態(tài)記錄。避免蓄電池僅電壓控制造成深度放電損壞蓄電池。此功能不受輸入功率(充電設(shè)備)與輸出功率(負載設(shè)備)限制。同時通過充電流量監(jiān)測對風(fēng)機卸載采用“軟剎車”控制，避免在高速運轉(zhuǎn)帶來機械振動及葉片損傷又很好的將能量利用。本實用新型有效延長蓄電池使用壽命、風(fēng)機卸載“軟剎車”、負載自動變光照明更持久。

圖I是本實用新型電路結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。如圖I所示，本實施例提供一種具有蓄電池保護功能的風(fēng)光互補系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機、太陽能電池板和蓄電池，其特征在于，還包括 一充電控制電路，該充電控制電路控制所述風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板為所述蓄電池充電；一第一電壓、電流取樣電路，該第一電壓、電流取樣電路采集所述太陽能電池板輸出的電流、電壓信號以及所述風(fēng)力發(fā)電機經(jīng)整流后的輸出電流、電壓信號；一負載驅(qū)動電路，所述的蓄電池為該負載驅(qū)動電路供電；一第二電壓、電流取樣電路，該第二電壓、電流取樣電路采集蓄電池輸出端的電流、電壓信號；以及一單片機；該單片機控制所述的負載驅(qū)動電路工作，該單片機還接收所述第一電壓、電流取樣電路和第二電壓、電流取樣電路采集的信號進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果，控制所述充電控制電路以及所述風(fēng)力發(fā)電機的卸載模塊工作。較佳的，本實用新型所述所述的充電控制電路包括浮充和正常充電兩種控制狀態(tài)，當(dāng)單片機判斷蓄電池處于充滿狀態(tài)，該充電控制電路則控制所述風(fēng)力發(fā)電機以及太陽能電池板對蓄電池進行浮充；當(dāng)單片機判斷蓄電池為為充滿狀態(tài)，該充電控制電路則控制所述風(fēng)力發(fā)電機以及太陽能電池板對蓄電池進行充電。具體的說，本實用新型系統(tǒng)的工作可分為四個部分第一部分風(fēng)力發(fā)電機(U、W、V)經(jīng)過整流后，再經(jīng)電流電壓取樣送到單片機。當(dāng)單片機檢測蓄電池充電滿，單片機則控制風(fēng)力發(fā)電機機卸荷。太陽能電池板在白天日照下電流經(jīng)取樣模塊送到單片機。對蓄電池充電，該蓄電池充滿后，所述充電控制電路則用較小的電流轉(zhuǎn)為浮充。當(dāng)太陽下山日照減弱隨著電流減小，如果小于設(shè)定值，則單片機控制負載驅(qū)動電路工作，開啟LED燈照明(這里負載我們以LED燈為例)。第二部分太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機通過分流電阻取樣和讀取電壓，系統(tǒng)提供基準時間在單片機運算。單片機根據(jù)負載取樣電流、電壓計算并比較得出一個數(shù)值，再與系統(tǒng)設(shè)置值判斷選擇對應(yīng)的負載工作。這樣有效解決系統(tǒng)對蓄電池電壓控制不足，而影響蓄電池使用壽命的問題。第三部分[0027]當(dāng)單片機檢測到風(fēng)力發(fā)電機頻率高于設(shè)定值時，該風(fēng)機頻率可以通過檢測該風(fēng)力發(fā)電機的輸出電流和電壓值得到，根據(jù)該值的大小判定，單片機輸出脈沖信號經(jīng)過光耦隔離模塊驅(qū)動卸載風(fēng)機模塊。第四部分當(dāng)蓄電池充滿后，單片機檢測識別后，控制所述充電控制電路自動轉(zhuǎn)為浮充，在浮充過程可以補償蓄電自放電和控制器待機消耗電量，保持蓄電池儲存電量的飽滿。當(dāng)負載電流大于浮充電流，單片機自動檢測識別后，退出浮充轉(zhuǎn)為充電狀態(tài)。本實用新型所述單片機可以根據(jù)一預(yù)設(shè)時間記錄采集的信號大小，該單片機根據(jù)第一電壓、電流采樣電路采集的信號的大小判斷該系統(tǒng)周圍的環(huán)境變化，該環(huán)境變化包括晴天、陰雨天、白天和晚上；由于傳統(tǒng)控制器負載輸出是固定的，當(dāng)天發(fā)電情況(晴、陰)沒有監(jiān)控，只要高于放電保護點電壓，負載就開始工作，這樣會嚴重影響蓄電池的使用壽命。然而本發(fā)明克服該了缺點，其單片機根據(jù)第二電壓、電流采樣電路采集的信號大小，判斷所述蓄電池被記錄時刻的電壓值，根據(jù)電壓值計算該蓄電池白天充電值，然后結(jié)合充電值，控制負載驅(qū)動電路工作，以有效的控制蓄電池放電的深度。具體的說，本系統(tǒng)可以依據(jù)當(dāng)天充電 電量多少，來自動轉(zhuǎn)換晚上負載出輸功率大小。比如傳統(tǒng)控制按固定程序執(zhí)行，當(dāng)蓄電池電壓高于保護點電壓11. 2V (12V系統(tǒng)為例)就輸出負載電壓，當(dāng)?shù)陀诜烹姳Ｗo點11. 2V關(guān)閉負載輸出。而本系統(tǒng)還依據(jù)負載輸出的第二電壓、電流取樣模塊采集的信號，來識別負載功率大小，進而改變蓄電池充、放保護點，即蓄電池放電深度。本系統(tǒng)能根據(jù)設(shè)定的值，自動轉(zhuǎn)換不同負載蓄電池放電率不同，也就是根據(jù)負載切換不同保護點電壓。有效延長蓄電池使用壽命。值得一提的是，本實用新型是要求保護該系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)，至于上述軟件實現(xiàn)的控制不要求保護。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種具有蓄電池保護功能的風(fēng)光互補系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機、太陽能電池板和蓄電池，其特征在于，還包括 一充電控制電路，該充電控制電路控制所述風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板為所述蓄電池充電； 一第一電壓、電流取樣電路，該第一電壓、電流取樣電路采集所述太陽能電池板輸出的電流、電壓信號以及所述風(fēng)力發(fā)電機經(jīng)整流后的輸出電流、電壓信號； 一負載驅(qū)動電路，所述的蓄電池為該負載驅(qū)動電路供電； 一第二電壓、電流取樣電路，該第二電壓、電流取樣電路采集蓄電池輸出端的電流、電壓信號；以及 一單片機；該單片機控制所述的負載驅(qū)動電路工作，該單片機還接收所述第一電壓、電流取樣電路和第二電壓、電流取樣電路采集的信號進行分析處理，從而控制所述充電控制電路、所述風(fēng)力發(fā)電機的卸載模塊以及負載驅(qū)動電路工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有蓄電池保護功能的風(fēng)光互補系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機是經(jīng)一隔離電路控制所述卸載模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有蓄電池保護功能的風(fēng)光互補系統(tǒng)，其特征在于所述的負載驅(qū)動電路為一 LED燈組供電量。
專利摘要本實用新型涉及一種具有蓄電池保護功能的風(fēng)光互補系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機、太陽能電池板和蓄電池，其還包括一充電控制電路，其能控制所述風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板為所述蓄電池充電；一第一電壓、電流取樣電路，其采集所述太陽能電池板輸出的電流、電壓信號以及所述風(fēng)力發(fā)電機經(jīng)整流后的輸出電流、電壓信號；一負載驅(qū)動電路，所述的蓄電池為該負載驅(qū)動電路供電；一第二電壓、電流取樣電路，其采集蓄電池輸出端的電流、電壓信號；以及一單片機；該單片機接收該第一、二取樣電路采集的信號進行比較，并控制所述充電控制電路以及所述風(fēng)力發(fā)電機的卸載模塊工作。本實用新型具有風(fēng)光互補充電功能，而且能保證蓄電池設(shè)備的安全，延長蓄電池使用壽命。
文檔編號H02J7/35GK202616837SQ20122025105
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者何孝定 申請人:福建明業(yè)新能源科技有限公司