專利名稱：具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電裝置，具體地說是一種具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng) 力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會，石油、煤等能源越來越緊張并最終會完全枯竭，因此利用太陽能、風(fēng)能、 生物能等可再生能源是今后能源領(lǐng)域必然的發(fā)展方向。將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，然后并入電網(wǎng)， 是風(fēng)能利用的一種方式；目前風(fēng)力發(fā)電以大電站占多數(shù)。但是由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的 運(yùn)行性能具有不穩(wěn)定性和隨機(jī)性，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能是電壓、頻率隨機(jī)變化的交流電， 可采取有效的電力變換措施后才能將風(fēng)電送入電網(wǎng)；由于風(fēng)速變化非常巨大，當(dāng)有大風(fēng)時， 從風(fēng)力發(fā)電機(jī)上出來的電壓會非常高，若用目前普通的小型并網(wǎng)逆變器，往往會被高壓所 損壞；一般的過壓保護(hù)原理是當(dāng)被保護(hù)線路的電源電壓高于一定數(shù)值時，保護(hù)器切斷該線 路，當(dāng)電源電壓恢復(fù)到正常范圍時，保護(hù)器自動接通，因此帶輸入過壓斷開保護(hù)功能的小型 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器是解決該問題的有效方法。

實用新型內(nèi)容針對以上缺陷，本實用新型提供一種具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng) 正弦波逆變器，從而可實現(xiàn)通過指令使電路動作而進(jìn)行切斷逆變器和整流器連接，這樣就 達(dá)到可完全保護(hù)逆變器而不至因輸入電壓過高而損壞的目的。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器，包括CPU控制單 元、電流控制正弦波脈寬調(diào)制電路、正弦波電壓變換電路、逆變單元、正弦波脈寬調(diào)制電路、 過壓斷開保護(hù)電路，包括所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端通過整流單元分別與過壓斷開保護(hù)電路 以及輸入電壓采樣電路連接，CPU控制單元經(jīng)正弦波脈寬調(diào)制電路依次串聯(lián)連接電流控制 正弦波脈寬調(diào)制電路與正弦波電壓變換電路，所述正弦波電壓變換電路輸出端與逆變電路 輸入端連接；所述過壓斷開保護(hù)電路連接主直流供電電路輸入端，輸入電壓采樣電路及過 壓斷開保護(hù)電路均與CPU控制單元連接，市電部分通過市電相位檢測單元與市電幅度檢測 單元分別連接至CPU控制單元，市電部分與市電幅度檢測單元之間設(shè)有控制單元供電電 路；所述正弦波電壓變換電路通過輸入電流采樣電路與CPU控制單元連接，所述CPU控制單 元與溫度檢測風(fēng)扇控制單元連接。本實用新型所述的具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器的 有益效果為操作安全可靠，可實現(xiàn)通過指令使電路動作而進(jìn)行切斷逆變器和整流器連接， 達(dá)到可完全保護(hù)逆變器而不至因輸入電壓過高而損壞的目的。

下面根據(jù)附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0008]圖1是本實用新型實施例所述的具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正 弦波逆變器的結(jié)構(gòu)原理方框示意圖；圖2是本實用新型實施例所述具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦 波逆變器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、正弦波脈寬調(diào)制電路；2、正弦波電壓變換電路；3、逆變單元；4、正弦波脈寬調(diào) 制電路；5、輸入電流采樣電路；6、市電相位檢測單元；7、輸入電壓采樣電路；8、CPU控制單 元；9、主直流供電電路；10、溫度檢測風(fēng)扇控制單元；11、市電幅度檢測單元；12、過壓斷開 保護(hù)電路；13、控制單元供電電路；14、風(fēng)力發(fā)電機(jī)；15、整流單元；16、市電部分。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型實施例所述的具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并 網(wǎng)正弦波逆變器，包括型號為ATMEGA8的CPU控制單元8、電流控制正弦波脈寬調(diào)制電路1、 正弦波電壓變換電路2、逆變單元3、正弦波脈寬調(diào)制電路4、過壓斷開保護(hù)電路12，所述風(fēng) 力發(fā)電機(jī)14的輸出端通過整流單元15分別與過壓斷開保護(hù)電路12以及輸入電壓采樣電 路7連接，其中的過壓斷開保護(hù)電路12連接主直流供電電路9輸入端，而輸入電壓采樣電 路7及過壓斷開保護(hù)電路12均與CPU控制單元8連接；市電部分16通過市電相位檢測單 元6與市電幅度檢測單元11分別連接至CPU控制單元8，CPU控制單元8經(jīng)正弦波脈寬調(diào) 制電路4依次串聯(lián)連接電流控制正弦波脈寬調(diào)制電路1與正弦波電壓變換電路2，所述正弦 波電壓變換電路2輸出端與逆變電路3輸入端連接，逆變電路3的輸出端與市電部分16連 接；所述正弦波電壓變換電路2通過輸入電流采樣電路5與CPU控制單元8連接；所述CPU 控制單元8與溫度檢測風(fēng)扇控制單元10連接并可逆，所述市電部分16與市電幅度檢測單 元11之間設(shè)有控制單元供電電路13。如圖2所示，本實用新型實施例所述的具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并 網(wǎng)正弦波逆變器，繼電器Kl為動作執(zhí)行，由Rl、R2、C4和CPU控制單元8的AD端口構(gòu)成風(fēng) 機(jī)輸出電壓采樣電路，當(dāng)此電路檢測到風(fēng)機(jī)的輸出電壓超過所設(shè)定的保護(hù)值時，來自CPU 控制單元8的控制信號通過R6和Ql使繼電器動作，斷開并網(wǎng)逆變器和風(fēng)機(jī)輸出的連接，從 而保護(hù)并網(wǎng)逆變器不受損壞。其主要工作原理為工作時，主直流供電電路9取自風(fēng)力發(fā) 電機(jī)14通過整流后的直流輸出，各控制電路的供電由控制單元供電電路13供應(yīng)，其實質(zhì)為 由市電供電的開關(guān)電源，并網(wǎng)正弦波逆變器的各個單元在CPU控制單元8控制下協(xié)調(diào)工作； 市電相位檢測單元6和市電幅度檢測單元11檢測市電信息，把檢測到的數(shù)據(jù)送入CPU控制 單元8再輸入電壓采樣電路7采樣，風(fēng)力發(fā)電機(jī)14通過整流后輸出直流電壓，輸入電流采 樣電路5則采樣正弦波電壓變換電路2輸入端的電流；CPU控制單元8根據(jù)輸入電壓采樣 電路7和輸入電流采樣電路5輸出正弦波脈寬調(diào)制信號，然后由正弦波脈寬調(diào)制電路4產(chǎn) 生純正弦波信號，此信號通過電流控制正弦波脈寬調(diào)制電路1再控制正弦波電壓變換電路 2并作為逆變單元3的電壓源；逆變單元3把純正弦波交流電并入電網(wǎng)，當(dāng)輸入電壓采樣電 路7采樣到整流單元15輸出的電壓超過逆變器所容許的輸入范圍，則CPU控制單元8發(fā)出 指令給過壓斷開保護(hù)電路12，使此電路動作，切斷逆變單元3和整流單元15的連接，這樣可 完全保護(hù)逆變器不至因輸入電壓過高而損壞。
權(quán)利要求一種具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器，包括CPU控制單元(8)、電流控制正弦波脈寬調(diào)制電路(1)、正弦波電壓變換電路(2)、逆變單元(3)、正弦波脈寬調(diào)制電路(4)、過壓斷開保護(hù)電路(12)，其特征在于包括所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(14)的輸出端通過整流單元(15)分別與過壓斷開保護(hù)電路(12)以及輸入電壓采樣電路(7)連接，CPU控制單元(8)經(jīng)正弦波脈寬調(diào)制電路(4)依次串聯(lián)連接電流控制正弦波脈寬調(diào)制電路(1)與正弦波電壓變換電路(2)，所述正弦波電壓變換電路(2)輸出端與逆變電路(3)輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器， 其特征在于所述過壓斷開保護(hù)電路(12)連接主直流供電電路(9)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器， 其特征在于所述輸入電壓采樣電路(7)及過壓斷開保護(hù)電路(12)均與CPU控制單元(8)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器， 其特征在于市電部分(16)通過市電相位檢測單元(6)與市電幅度檢測單元(11)分別連 接至CPU控制單元⑶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器， 其特征在于所述正弦波電壓變換電路(2)通過輸入電流采樣電路(5)與CPU控制單元(8) 連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器， 其特征在于所述市電部分(16)與市電幅度檢測單元(11)之間設(shè)有控制單元供電電路 (13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器， 其特征在于所述CPU控制單元(8)與溫度檢測風(fēng)扇控制單元(10)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種具有過壓斷開保護(hù)功能的小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)正弦波逆變器，包括CPU控制單元、電流控制正弦波脈寬調(diào)制電路、正弦波電壓變換電路、逆變單元、正弦波脈寬調(diào)制電路、過壓斷開保護(hù)電路，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的 輸出端通過整流單元分別與過壓斷開保護(hù)電路以及輸入電壓采樣電路連接，CPU控制單元經(jīng)正弦波脈寬調(diào)制電路依次串聯(lián)連接電流控制正弦波脈寬調(diào)制電路與正弦波電壓變換電路；所述過壓斷開保護(hù)電路連接主直流供電電路輸入端，輸入電壓采樣電路及過壓斷開保護(hù)電路均與CPU控制單元連接。本實用新型有益效果為可實現(xiàn)通過指令使電路動作而進(jìn)行切斷逆變器和整流器連接，達(dá)到可完全保護(hù)逆變器而不至因輸入電壓過高而損壞的目的。
文檔編號H02M7/537GK201663453SQ200920299108
公開日2010年12月1日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者劉曉 申請人:劉曉