一种风光互补式发电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及可再生能源技术领域，提出了一种风光互补式发电系统，包括依次连接的太阳能电池板、第一DC/DC转换器、母线，依次连接的风力发电机、第二DC/DC转换器、母线，依次连接的蓄电池、第三DC/DC转换器、母线；还包括分别用于检测所述太阳能电池板，风力发电机和蓄电池的输出电压的三路电压检测电路，分别用于检测所述太阳能电池板，风力发电机和蓄电池的输出电流的三路电流检测电路，分别用于控制所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器和第三DC/DC转换器的输出功率的三路结构相同的PWM驱动器。通过上述技术方案，解决了现有技术中风光互补发电系统输出功率不稳定，给负载充电效果不好的问题。效果不好的问题。效果不好的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种风光互补式发电系统


[0001]本技术涉及可再生能源
，具体的，涉及一种风光互补式发电系统。

技术介绍

[0002]风能和太阳能是可再生的清洁能源，分布广泛，但也存在地区分布不平等、受季节和天气影响变化大、能源供应不稳定和开发成本高等缺点。低成本、规模化地利用风能和太阳能等可再生能源，是解决能源危机和环境问题的有效手段之一。
[0003]随着技术的进步，人类对可再生能源的利用越来越多。单独使用风能和太阳能构建的发电系统，通常系统稳定性和可靠性都比较低。但是风能和太阳能具有优秀的互补性能，比如说白天，日照强风小；晚上，风大没有日照，通过这一特性使得综合风能、太阳能以及运蓄电池储电技术构建的发电系统成为一种新的解决方案，提高了供电系统的可靠性。
[0004]但是当前风光互补发电系统，能量管理较为粗糙，无法可靠保证母线输出电压恒定，导致资源利用率低，对负载充电效果不好。

技术实现思路

[0005]本技术提出一种风光互补式发电系统，通过对输出电压电流进行检测，控制蓄电池的充放电状态，使母线功率保持恒定，解决了现有风光互补发电系统输出功率不稳定，给负载充电效果不好的问题。
[0006]本技术的技术方案如下：
[0007]一种风光互补式发电系统，包括，
[0008]太阳能电池板，所述太阳能电池板通过第一DC/DC转换器连接母线；
[0009]风力发电机，所述风力发电机通过第二DC/DC转换器连接母线；
[0010]蓄电池，所述蓄电池通过第三DC/DC转换器连接母线；
[0011]所述母线用于为负载供电，
[0012]三路结构相同的电压检测电路，三路所述电压检测电路分别用于检测所述太阳能电池板，风力发电机和蓄电池的输出电压；
[0013]三路结构相同的电流检测电路，三路所述电流检测电路分别用于检测所述太阳能电池板，风力发电机和蓄电池的输出电流；
[0014]三路结构相同的PWM驱动器，分别用于控制所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器和第三DC/DC转换器的输出功率。
[0015]进一步，本技术还包括控制单元，所述电压检测电路的输出端连接所述控制单元，所述电流检测电路的输出端连接所述控制单元，所述控制单元连接所述PWM驱动器的输入端。
[0016]进一步，本技术还包括保护电路，所述保护电路包括场效应管Q3，所述场效应管Q3的栅极连接控制单元，所述场效应管Q3的漏极连接所述母线，所述场效应管Q3的源极串联电阻R5后接地。
[0017]进一步，所述第二DC/DC转换器和第三DC/DC转换器的电路结构与所述第一DC/DC转换器的电路结构相同，所述第一DC/DC转换器包括场效应管Q1、Q2，电容C4、C6和电感L1，所述场效应管Q1的源极连接所述场效应管Q2的漏极，所述场效应管Q1的漏极作为所述第一DC/DC转换器的第一输入端，所述场效应管Q2的源极作为所述第一DC/DC转换器的第二输入端，所述场效应管Q1的源极串联电感L1后作为所述第一DC/DC转换器的第一输出端，所述场效应管Q2的源极作为所述第一DC/DC转换器的第二输出端，所述电容C4一端连接第一输入端，另一端连接第二输入端，所述电容C6一端连接第一输出端，另一端连接第二输出端。
[0018]进一步，所述PWM驱动器包括驱动芯片U1、二极管D1和电容C2，所述驱动芯片U1的输入端和使能端连接所述控制单元，所述二极管D1的阳极连接5V电源，阴极连接驱动芯片U1的高侧浮动电源输入脚，所述电容C2的正极连接驱动芯片U1的高侧浮动电源输入脚，负极连接驱动芯片U1的高侧浮动电源回流脚，所述驱动芯片U1高侧门极驱动输出脚通过电阻R2连接所述场效应管Q1的栅极，所述驱动芯片U1低侧门极驱动输出脚通过电阻R3连接所述场效应管Q2的栅极，所述驱动芯片U1的高侧浮动电源回流脚连接所述场效应管Q1的源极。
[0019]进一步，所述电流检测电路包括采样电阻R1和电流采集器U2，所述采样电阻R1用于串联在所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器或第三DC/DC转换器的第一输出端，所述电阻R1的一端连接所述电流采集器U2的正输入端，另一端连接所述电流采集器U2的负输入端，所述电流采集器U2的基准引脚连接2.5V电源，所述电流采集器U2的输出端连接所述控制单元。
[0020]进一步，所述电压检测电路包括分压电阻R6、R7和电压跟随器U3，所述分压电阻R6的第一端用于连接所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器或第三DC/DC转换器的第一输入端，第二端串联分压电阻R7后接地，所述分压电阻R6的第二端通过电阻R4连接所述电压跟随器U3的同相输入端，所述电压跟随器U3的反相输入端连接电压跟随器U3的输出端，所述电压跟随器U3的输出端连接所述控制单元。
[0021]本技术的工作原理及有益效果为：
[0022]本技术中，由太阳能电池板和风力发电机组成风光发电回路，与蓄电池循环充电相结合。通过电压检测电路和电流检测电路，采集太阳能电池板和风力发电机的输出电压和电流，得到输出功率，当风光发电回路输出功率大于负载功率时，PWM驱动器控制第三DC/DC转换器吸收母线中多余的电能并将之储存在蓄电池里，当风光发电回路输出功率小于负载功率时，PWM驱动器控制第三DC/DC转换器将蓄电池存储的电能补充到母线中，给负载供电，使母线电压稳定在一个恒定值。
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0024]图1为本技术的电路原理图；
[0025]图2为本技术保护电路的电路图；
[0026]图3为本技术第一DC/DC转换器的电路图；
[0027]图4为本技术PWM驱动器的电路图；
[0028]图5为本技术电流检测电路的电路图；
[0029]图6为本技术电压检测电路的电路图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本技术保护的范围。
[0031]实施例1
[0032]如图1所示，本实施例提出了一种风光互补式发电系统，包括
[0033]太阳能电池板，太阳能电池板通过第一DC/DC转换器连接母线；
[0034]风力发电机，风力发电机通过第二DC/DC转换器连接母线；
[0035]蓄电池，蓄电池通过第三DC/DC转换器连接母线；
[0036]母线用于为负载供电，
[0037]三路结构相同的电压检测电路，三路电压检测电路分别用于检测太阳能电池板，风力发电机和蓄电池的输出电压；
[0038]三路结构相同的电流检测电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风光互补式发电系统，包括，太阳能电池板，所述太阳能电池板通过第一DC/DC转换器连接母线；风力发电机，所述风力发电机通过第二DC/DC转换器连接母线；蓄电池，所述蓄电池通过第三DC/DC转换器连接母线；所述母线用于为负载供电，其特征在于，还包括，三路结构相同的电压检测电路，三路所述电压检测电路分别用于检测所述太阳能电池板，风力发电机和蓄电池的输出电压；三路结构相同的电流检测电路，三路所述电流检测电路分别用于检测所述太阳能电池板，风力发电机和蓄电池的输出电流；三路结构相同的PWM驱动器，分别用于控制所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器和第三DC/DC转换器的输出功率。2.根据权利要求1所述的一种风光互补式发电系统，其特征在于，还包括控制单元，所述电压检测电路的输出端连接所述控制单元，所述电流检测电路的输出端连接所述控制单元，所述控制单元连接所述PWM驱动器的输入端。3.根据权利要求2所述的一种风光互补式发电系统，其特征在于，还包括保护电路，所述保护电路包括场效应管Q3，所述场效应管Q3的栅极连接控制单元，所述场效应管Q3的漏极连接所述母线，所述场效应管Q3的源极串联电阻R5后接地。4.根据权利要求2所述的一种风光互补式发电系统，其特征在于，所述第二DC/DC转换器和第三DC/DC转换器的电路结构与所述第一DC/DC转换器的电路结构相同，所述第一DC/DC转换器包括场效应管Q1、Q2，电容C4、C6和电感L1，所述场效应管Q1的源极连接所述场效应管Q2的漏极，所述场效应管Q1的漏极作为所述第一DC/DC转换器的第一输入端，所述场效应管Q2的源极作为所述第一DC/DC转换器的第二输入端，所述场效应管Q1的源极串联电感L1后作为所述第一DC/DC转换器的第一输出端，所述场效应管Q2的源极作为所述第一DC/D...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠利，尹强，张鑫，王兴伟，林颂，
申请(专利权)人：唐山通宝停车设备有限公司，
类型：新型
国别省市：