專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有蓄電池保護(hù)功能的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及蓄電池設(shè)備的安全、充電控制、負(fù)載自動(dòng)變光控制領(lǐng)域，具體說(shuō)就是一種風(fēng)光互補(bǔ)控制器電池流量監(jiān)測(cè)、充電控制、負(fù)載自動(dòng)變光各功能模塊組合，適應(yīng)于各種風(fēng)光互補(bǔ)控制器.利用風(fēng)能和太陽(yáng)進(jìn)行電能、儲(chǔ)能轉(zhuǎn)化。風(fēng)光互補(bǔ)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(guó)內(nèi)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用中存在若干問(wèn)題，南北氣候差別大，風(fēng)光互補(bǔ)運(yùn)用環(huán)境局部受限，如在城市道路風(fēng)光互補(bǔ)受高建筑物、橋梁、樹(shù)木遮擋，發(fā)電效率差。而且風(fēng)光互補(bǔ)控制器對(duì)蓄電池保護(hù)都采用電壓控制。蓄電池充、放電過(guò)程是化學(xué)變化過(guò)程。這樣就存在蓄電池在白天停一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)蓄電池電壓虛高，導(dǎo)致控制器開(kāi)啟工作，使蓄電池過(guò)放損壞蓄電池，影響蓄電池壽命。也有的設(shè)計(jì)為了避免蓄電池過(guò)放而第二次開(kāi)啟電·壓設(shè)比較高，但這樣又會(huì)帶來(lái)充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致有一段時(shí)間負(fù)載不工作。目前風(fēng)機(jī)卸載方面存在對(duì)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(jìn)行卸載，但不剎死風(fēng)機(jī)通過(guò)流量監(jiān)測(cè)維持一定的轉(zhuǎn)速，這樣能量最大化被儲(chǔ)能。目前LED燈負(fù)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(shí)用新型的目的是提供一種具有蓄電池保護(hù)功能的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)風(fēng)光互補(bǔ)充電，且能保證蓄電池設(shè)備的安全。本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn)一種具有蓄電池保護(hù)功能的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)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(jī)和太陽(yáng)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(yáng)能電池板輸出的電流、電壓信號(hào)以及所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)整流后的輸出電流、電壓信號(hào)；一負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，所述的蓄電池為該負(fù)載驅(qū)動(dòng)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(hào)；以及一單片機(jī)；該單片機(jī)控制所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路工作，該單片機(jī)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(hào)進(jìn)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(jī)的卸載模塊工作。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述的單片機(jī)是經(jīng)一隔離電路控制所述卸載模塊。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路為一 LED燈組供電量。本實(shí)用新型通過(guò)單片機(jī)控制，監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏板發(fā)電量和負(fù)載用電量進(jìn)行相比較。跟據(jù)比值結(jié)果單片機(jī)自動(dòng)判斷，選擇設(shè)定的功率供電。因?yàn)槭请娏康目刂?，把三個(gè)參數(shù)都考慮在內(nèi)(電壓、電流、時(shí)間)；而且是時(shí)時(shí)動(dòng)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(fù)載設(shè)備)限制。同時(shí)通過(guò)充電流量監(jiān)測(cè)對(duì)風(fēng)機(jī)卸載采用“軟剎車(chē)”控制，避免在高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)機(jī)械振動(dòng)及葉片損傷又很好的將能量利用。本實(shí)用新型有效延長(zhǎng)蓄電池使用壽命、風(fēng)機(jī)卸載“軟剎車(chē)”、負(fù)載自動(dòng)變光照明更持久。
圖I是本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，本實(shí)施例提供一種具有蓄電池保護(hù)功能的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)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(jī)和太陽(yáng)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(yáng)能電池板輸出的電流、電壓信號(hào)以及所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)整流后的輸出電流、電壓信號(hào)；一負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，所述的蓄電池為該負(fù)載驅(qū)動(dòng)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(hào)；以及一單片機(jī)；該單片機(jī)控制所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路工作，該單片機(jī)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(hào)進(jìn)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(jī)的卸載模塊工作。較佳的，本實(shí)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(jī)判斷蓄電池處于充滿(mǎn)狀態(tài)，該充電控制電路則控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充；當(dāng)單片機(jī)判斷蓄電池為為充滿(mǎn)狀態(tài)，該充電控制電路則控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。具體的說(shuō)，本實(shí)用新型系統(tǒng)的工作可分為四個(gè)部分第一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)(U、W、V)經(jīng)過(guò)整流后，再經(jīng)電流電壓取樣送到單片機(jī)。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)蓄電池充電滿(mǎn)，單片機(jī)則控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)卸荷。太陽(yáng)能電池板在白天日照下電流經(jīng)取樣模塊送到單片機(jī)。對(duì)蓄電池充電，該蓄電池充滿(mǎn)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(yáng)下山日照減弱隨著電流減小，如果小于設(shè)定值，則單片機(jī)控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路工作，開(kāi)啟LED燈照明(這里負(fù)載我們以LED燈為例)。第二部分太陽(yáng)能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過(guò)分流電阻取樣和讀取電壓，系統(tǒng)提供基準(zhǔn)時(shí)間在單片機(jī)運(yùn)算。單片機(jī)根據(jù)負(fù)載取樣電流、電壓計(jì)算并比較得出一個(gè)數(shù)值，再與系統(tǒng)設(shè)置值判斷選擇對(duì)應(yīng)的負(fù)載工作。這樣有效解決系統(tǒng)對(duì)蓄電池電壓控制不足，而影響蓄電池使用壽命的問(wèn)題。第三部分[0027]當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)頻率高于設(shè)定值時(shí)，該風(fēng)機(jī)頻率可以通過(guò)檢測(cè)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電流和電壓值得到，根據(jù)該值的大小判定，單片機(jī)輸出脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦隔離模塊驅(qū)動(dòng)卸載風(fēng)機(jī)模塊。第四部分當(dāng)蓄電池充滿(mǎn)后，單片機(jī)檢測(cè)識(shí)別后，控制所述充電控制電路自動(dòng)轉(zhuǎn)為浮充，在浮充過(guò)程可以補(bǔ)償蓄電自放電和控制器待機(jī)消耗電量，保持蓄電池儲(chǔ)存電量的飽滿(mǎn)。當(dāng)負(fù)載電流大于浮充電流，單片機(jī)自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別后，退出浮充轉(zhuǎn)為充電狀態(tài)。本實(shí)用新型所述單片機(jī)可以根據(jù)一預(yù)設(shè)時(shí)間記錄采集的信號(hào)大小，該單片機(jī)根據(jù)第一電壓、電流采樣電路采集的信號(hào)的大小判斷該系統(tǒng)周?chē)沫h(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(fù)載輸出是固定的，當(dāng)天發(fā)電情況(晴、陰)沒(méi)有監(jiān)控，只要高于放電保護(hù)點(diǎn)電壓，負(fù)載就開(kāi)始工作，這樣會(huì)嚴(yán)重影響蓄電池的使用壽命。然而本發(fā)明克服該了缺點(diǎn)，其單片機(jī)根據(jù)第二電壓、電流采樣電路采集的信號(hào)大小，判斷所述蓄電池被記錄時(shí)刻的電壓值，根據(jù)電壓值計(jì)算該蓄電池白天充電值，然后結(jié)合充電值，控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路工作，以有效的控制蓄電池放電的深度。具體的說(shuō)，本系統(tǒng)可以依據(jù)當(dāng)天充電 電量多少，來(lái)自動(dòng)轉(zhuǎn)換晚上負(fù)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(hù)點(diǎn)電壓11. 2V (12V系統(tǒng)為例)就輸出負(fù)載電壓，當(dāng)?shù)陀诜烹姳Ｗo(hù)點(diǎn)11. 2V關(guān)閉負(fù)載輸出。而本系統(tǒng)還依據(jù)負(fù)載輸出的第二電壓、電流取樣模塊采集的信號(hào)，來(lái)識(shí)別負(fù)載功率大小，進(jìn)而改變蓄電池充、放保護(hù)點(diǎn)，即蓄電池放電深度。本系統(tǒng)能根據(jù)設(shè)定的值，自動(dòng)轉(zhuǎn)換不同負(fù)載蓄電池放電率不同，也就是根據(jù)負(fù)載切換不同保護(hù)點(diǎn)電壓。有效延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。值得一提的是，本實(shí)用新型是要求保護(hù)該系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)，至于上述軟件實(shí)現(xiàn)的控制不要求保護(hù)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種具有蓄電池保護(hù)功能的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)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(jī)和太陽(yáng)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(yáng)能電池板輸出的電流、電壓信號(hào)以及所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)整流后的輸出電流、電壓信號(hào)； 一負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，所述的蓄電池為該負(fù)載驅(qū)動(dòng)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(hào)；以及 一單片機(jī)；該單片機(jī)控制所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路工作，該單片機(jī)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(hào)進(jìn)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(jī)的卸載模塊以及負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有蓄電池保護(hù)功能的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機(jī)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(hù)功能的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路為一 LED燈組供電量。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有蓄電池保護(hù)功能的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)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(jī)和太陽(yáng)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(yáng)能電池板輸出的電流、電壓信號(hào)以及所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)整流后的輸出電流、電壓信號(hào)；一負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，所述的蓄電池為該負(fù)載驅(qū)動(dòng)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(hào)；以及一單片機(jī)；該單片機(jī)接收該第一、二取樣電路采集的信號(hào)進(jìn)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(jī)的卸載模塊工作。本實(shí)用新型具有風(fēng)光互補(bǔ)充電功能，而且能保證蓄電池設(shè)備的安全，延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。
文檔編號(hào)H02J7/35GK202616837SQ20122025105
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)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(qǐng)人:福建明業(yè)新能源科技有限公司