[实用新型]离网型风力发电系统的电池保护和有风自启电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电系统的电池保护和有风自启电路，特别涉及一种离网型风力发电系统的电池保护和有风自启电路，既可以解决离网型风能充电控制器的供电问题，又可以实现电池二次欠压保护，以及在保护后前级有风的条件下唤醒系统，实现对蓄电池的低压充电。 

技术背景

在能源与环境问题日益突出的今天，可再生能源的开发与利用显得尤其重要。而风力发电作为新能源领域里的重要部分，对其研究与开发具有深远的意义。对于任何一个供配电系统，系统本身的工作电源就如同系统的心脏，离网型风能充电控制器作为一个供电系统的同时自身也需要一个内置的辅助电源以提供芯片正常工作所需的能量。对于现有的离网型风力供电系统，其辅助电源的供电主要有三种方式：1、来自于前级的风力发电；2、来自于后级的蓄电池组；3、方式1与方式2相结合。 

以上的三种方式是现行辅助电源的主要供电方式，但是，这三种方式都有其自身的不足： 

方式1：前级整流电路的输入来自于前端风力发电机的交流输出，其输出的频率、幅值等受风力影响大，随机性强，因此输出的整流电压很不稳定，且输入电压范围宽（0~540Vdc），不易实现。

方式2：单独采用蓄电池进行供电必须承担一个风险，系统所配置的蓄电池容量是有限的，在长期无风状态下前级没有电能输出，而后端蓄电池由于长时间带载或自放电导致电池电压过低，这是蓄电池电量将得不到及时的补充，辅助电源将因为电池电压过低无法正常工作，过后即使前级有风可以发电，也会因为系统的辅助电源无法正常工作而不能对后级蓄电池组进行充电。 

方式3：该方式具备了方式1、方式2的全部功能，但也存在它们所存在的缺点，在前级整流电压不稳进入高压切换过程时，如果蓄电池电压过低或者接触不好，整个系统会由于前级不断的切换造成器件损坏而导致系统不能正常工作。 

发明内容

针对以上技术背景所提到的不足，本实用新型提供一种离网型风力发电系统的电池保护和有风自启电路，既可以解决离网型风能充电控制器的供电问题，又可以实现电池欠压保护，以及在保护后前级有风的条件下唤醒系统，实现对蓄电池的低压充电。该电路具有延长蓄电池使用寿命、增加系统可靠性、降低整机损耗、提高风能有效利用率等优点。 

本实用新型的特征在于：一种离网型风力发电系统的电池保护和有风自启电路，包括电池二次欠压保护电路、电源唤醒电路，其特征在于：所述电池二次欠压保护电路包括叠加电路、基准电源、比较电路，所述叠加电路输入分别接风机输出整流后直流母线正极与蓄电池正极，叠加电路输出与基准电源作为比较电路输入，比较电路输出接电源唤醒电路输入，电源唤醒电路输出接后端电路，直流母线负极与蓄电池负极相连。 

在实施例中，所述的叠加电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一稳压二极管，所述第一电阻一端接至风机输出整流后直流母线正极，第一电阻另一端接第三电阻一端与第一稳压二极管阴极，第二电阻一端接蓄电池正极，第二电阻另一端接第一电阻另一端与第一稳压二极管阴极，第三电阻另一端和第一稳压二极管阳极接直流母线负极。 

在实施例中，所述的比较电路包括第六电阻、第七电阻、第九电阻、第一电压比较器，所述第六电阻一端接叠加电路输出端，第六电阻另一端接第一电压比较器负输入端，第七电阻一端接基准电源，第七电阻另一端接第一电压比较器正输入端，第一电压比较器输出接第九电阻一端，第九电阻另一端接直流工作电源正极，直流工作电源负极与蓄电池负极相连。 

所述的电源唤醒电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第二稳压二极管、第一三极管、第一控制芯片，所述第十电阻一端接比较电路中第一电压比较器输出，第十电阻另一端接第一三极管基极，第十一电阻一端与第十二电阻一端相连，第十一电阻另一端接直流母线正极，第十二电阻另一端接第一三极管集电极与第一控制芯片的线电压检测引脚，第十三电阻一端接蓄电池正极，第十三电阻另一端接第二稳压二极管阴极，第二稳压二极管阴极接第十一电阻与第十二电阻公共端，第二稳压二极管阳极接至蓄电池负极，第一控制芯片的控制引脚接第一三极管发射极，第一控制芯片源极接蓄电池负极，第一控制芯片漏极作为电源唤醒电路输出接后端电路。 

所述的叠加电路还包括一第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阴极接第三电阻的一端，所述第一稳压二极管的阳极接直流母线负极。 

与现有技术相比，本实用新型明显的优势体现在：