專利名稱：一種單片機(jī)控制的boost風(fēng)力發(fā)電升壓充電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種單片機(jī)控制的BOOST風(fēng)力發(fā)電升壓充電電路。
背景技術(shù)：
我國是世界上風(fēng)力資源最豐富的國家之一，隨著人們對風(fēng)能認(rèn)識的不斷深化，風(fēng)能的應(yīng)用也越來越廣泛。如何最大限度的提高風(fēng)能的利用率也成為當(dāng)今世界研究的重要課題。傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電充放電控制器一般采用將風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流后的輸出直接接至蓄電池給其充電，這樣想要給電池充電，風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流后的直流電壓就必須大于電池電壓，然而在低風(fēng)速的情況下風(fēng)能無法得到利用，極大的縮小了風(fēng)能的利用范圍。傳統(tǒng)的BOOST充電電路一般采用單獨(dú)的模擬芯片作為控制芯片，外圍電路較為復(fù)雜，且使用了較多的元器件構(gòu)建電路。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、能夠最大限度的提高風(fēng)能的利用率的單片機(jī)控制的BOOST風(fēng)力發(fā)電升壓充電電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種單片機(jī)控制的BOOST風(fēng)力發(fā)電升壓充電電路，包括BOOST電路，風(fēng)機(jī)整流輸入電路與BOOST電路的輸入端相連， BOOST電路的輸出端接蓄電池，用于采集充電電流信號的采樣電路與單片機(jī)控制電路的信號輸入端相連，單片機(jī)控制電路的信號輸出端通過驅(qū)動電路與BOOST電路的驅(qū)動輸入端相連。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型在低風(fēng)速下，即使風(fēng)機(jī)整流后的電壓低于蓄電池電壓，通過BOOST電路的升壓作用后仍可對蓄電池進(jìn)行充電。本實(shí)用新型即使在低風(fēng)速的條件下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)仍能給蓄電池進(jìn)行充電，極大的提高了風(fēng)能的利用率，而且使用單片機(jī)控制電路實(shí)現(xiàn)對BOOST電路的控制，簡化了電路結(jié)構(gòu)，控制精確。

圖1是本實(shí)用新型的電路框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
一種單片機(jī)控制的BOOST風(fēng)力發(fā)電升壓充電電路，包括BOOST電路2，風(fēng)機(jī)整流輸入電路1與BOOST電路2的輸入端相連，BOOST電路2的輸出端接蓄電池，用于采集充電電流信號的采樣電路4與單片機(jī)控制電路5的信號輸入端相連，單片機(jī)控制電路5的信號輸出端通過驅(qū)動電路3與BOOST電路2的驅(qū)動輸入端相連，如圖1所示?？刂坪诵牟捎脝纹瑱C(jī)控制電路5進(jìn)行控制，單片機(jī)控制電路5根據(jù)檢測的電流信號運(yùn)算處理后做出判斷是否要對蓄電池進(jìn)行充電，從而輸出相應(yīng)的控制信號至驅(qū)動電路3的輸入端，驅(qū)動電路3輸出驅(qū)動信號至BOOST電路2的驅(qū)動輸入端。如圖1、2所示，所述的BOOST電路2包括電感Li，電感Ll的一端接風(fēng)機(jī)整流輸入電路1的正端子，電感Ll的另一端接二極管D的陽極，二極管D的陰極接蓄電池的正極，蓄電池的負(fù)極接電流檢測電阻R3的一端，電流檢測電阻R3的另一端接風(fēng)機(jī)整流輸入電路1 的負(fù)端子，風(fēng)機(jī)整流輸入電路1的正、負(fù)端子之間跨接大電容Cl，場效應(yīng)管Ql的漏極接二極管D的陽極，場效應(yīng)管Ql的源極接蓄電池的負(fù)極，場效應(yīng)管Ql的柵極分別接電阻Rl、R2， 所述采樣電路4的一端與單片機(jī)控制電路5的AD轉(zhuǎn)換口相連。所述的電阻Rl的另一端接驅(qū)動電路3的輸出端，電阻R2的另一端接風(fēng)機(jī)整流輸入電路1的負(fù)端子。如圖1、2所示，所述采樣電路4的另一端接在電阻R2、R3之間。采樣電路4用于采集充電電流信號，并將采集到的電流信號處理后送至單片機(jī)控制電路5的AD轉(zhuǎn)換口。本實(shí)用新型在充電回路中串聯(lián)電流檢測電阻R3，將電流檢測電阻R3檢測到的電流信號送至采樣電路4進(jìn)行放大等處理后送至單片機(jī)控制電路5。如圖1，2所示，在電路正常工作時，單片機(jī)控制電路5根據(jù)采樣電路4采集到的信號做出判斷后，發(fā)出控制信號，經(jīng)驅(qū)動電路3轉(zhuǎn)化為驅(qū)動信號，驅(qū)動信號經(jīng)電阻Rl、R2分壓后控制場效應(yīng)管Ql的導(dǎo)通與關(guān)斷。當(dāng)場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通時，即等效于電感Ll直接將風(fēng)機(jī)整流輸入電路1的正、負(fù)端子短接，此時電感Ll存儲能量，并產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢方向?yàn)榻语L(fēng)機(jī)整流輸入電路 1正端子的為感應(yīng)電動勢正極，接二極管D陽極的為感應(yīng)電動勢的負(fù)極。當(dāng)忽略場效應(yīng)管 Ql的導(dǎo)通壓降，感應(yīng)電動勢負(fù)極電位等于蓄電池負(fù)極電位，此時二極管D反向截止，BOOST 電路2無法對蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)場效應(yīng)管Ql關(guān)斷時，電感Ll的感應(yīng)電動勢方向?yàn)榻语L(fēng)機(jī)整流輸入電路1正端子的為感應(yīng)電動勢的負(fù)極，接二極管D陽極的為感應(yīng)電動勢的正極，此時相當(dāng)于風(fēng)機(jī)整流輸入電路1與電感Ll兩個電源串聯(lián)在一起同時對蓄電池充電，因電感Ll感應(yīng)電動勢的存在，故二極管D陽極電壓高于風(fēng)機(jī)整流輸入電路1電壓值，且根據(jù)電路設(shè)計參數(shù)可使得二極管D陽極電壓高于蓄電池電壓，實(shí)現(xiàn)了對蓄電池的充電。綜上所述，即使風(fēng)機(jī)整流電壓低于蓄電池電壓，通過本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對蓄電池進(jìn)行充電。本實(shí)用新型提高了風(fēng)能的使用效率，即使在風(fēng)速很低的條件下，依然能夠給蓄電池充電，加大了風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速應(yīng)用范圍，最大限度的利用了風(fēng)能。
權(quán)利要求1.一種單片機(jī)控制的BOOST風(fēng)力發(fā)電升壓充電電路，包括BOOST電路(2)，其特征在于風(fēng)機(jī)整流輸入電路(1)與BOOST電路(2)的輸入端相連，BOOST電路(2)的輸出端接蓄電池，用于采集充電電流信號的采樣電路(4)與單片機(jī)控制電路(5)的信號輸入端相連，單片機(jī)控制電路(5)的信號輸出端通過驅(qū)動電路(3)與BOOST電路(2)的驅(qū)動輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機(jī)控制的BOOST風(fēng)力發(fā)電升壓充電電路，其特征在于 所述的BOOST電路(2)包括電感Li，電感Ll的一端接風(fēng)機(jī)整流輸入電路(1)的正端子，電感Ll的另一端接二極管D的陽極，二極管D的陰極接蓄電池的正極，蓄電池的負(fù)極接電流檢測電阻R3的一端，電流檢測電阻R3的另一端接風(fēng)機(jī)整流輸入電路(1)的負(fù)端子，風(fēng)機(jī)整流輸入電路(1)的正、負(fù)端子之間跨接大電容Cl，場效應(yīng)管Ql的漏極接二極管D的陽極， 場效應(yīng)管Ql的源極接蓄電池的負(fù)極，場效應(yīng)管Ql的柵極分別接電阻R1、R2，所述采樣電路 (4)的一端與單片機(jī)控制電路(5)的AD轉(zhuǎn)換口相連，所述采樣電路(4)的另一端接在電阻 R2、R3之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單片機(jī)控制的BOOST風(fēng)力發(fā)電升壓充電電路，其特征在于 所述的電阻Rl的另一端接驅(qū)動電路(3)的輸出端，電阻R2的另一端接風(fēng)機(jī)整流輸入電路 (1)的負(fù)端子。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種單片機(jī)控制的BOOST風(fēng)力發(fā)電升壓充電電路，包括BOOST電路，風(fēng)機(jī)整流輸入電路與BOOST電路的輸入端相連，BOOST電路的輸出端接蓄電池，采樣電路與單片機(jī)控制電路的信號輸入端相連，單片機(jī)控制電路的信號輸出端通過驅(qū)動電路與BOOST電路的驅(qū)動輸入端相連。風(fēng)機(jī)整流電壓經(jīng)BOOST電路升壓后給蓄電池充電,采樣電路對充電電流檢測信號處理后輸入至單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路輸出控制信號經(jīng)驅(qū)動電路控制BOOST電路中開關(guān)元件的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)了對蓄電池充電電路的控制，增加了風(fēng)能的使用效率，即使在風(fēng)速很低的條件下，依然能夠給蓄電池充電，最大限度的利用了風(fēng)能。
文檔編號H02J7/14GK201966677SQ20112006268
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者張為民, 權(quán)良玉 申請人:合肥為民電源有限公司