本实用新型专利技术公开了一种风力／光伏两用充电控制器，其包括风力发电机／太阳能电池板、蓄电池、卸荷负载、连接在风力发电机／太阳能电池板和蓄电池之间的充电电路，连接在风力发电机和卸荷负载之间的卸荷电路，还包括有ＭＣＵ控制电路，通过ＭＣＵ控制电路控制风力发电机／太阳能电池板对蓄电池进行充电。ＭＣＵ控制电路可控制充电电路实现充电时的最大功率跟踪，多组充电电路并联使用时可使各组电路达到均流。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种通过风力发电机/太阳能电池板对蓄 电池进行充电的装置，具体是一种风力/光伏两用充电控制器。
技术介绍
以节能、环保的理念，新能源的开发利用成为主要方向。 由于风力资源和阳光资源在时间和地域上具有一定的互补性， 若同时利用风能和光能发电，可弥补采用单一能源可能造成的 电力供应不足或不平衡的问题。因风力发电投资较低，而光伏 发电系统维护量低，所以采用风光互补系统，性价比会大大提 高。在风光互补系统中，如何最大限度的提高风力发电机和太 阳能电池板的转换效率，如何延长蓄电池的使用寿命，如何使 系统运行更稳定，是目前风光互补系统研究的重点。目前风光互补系统存在以下缺点其一，现有的风光互补 系统多采用两个系统各自独立配备充电控制器，且所配备的充 电控制器都是专用的，只能用于该系统中，也就是说，风力发 电系统中的充电控制器是风力发电系统专用的，光伏发电系统 中的充电控制器是光伏供电系统专用的，两系统的充电控制器 不能通用，这样就造成整个风光互补系统装配复杂，投资较大;其二，普通充电控制器的卸荷控制方式是将整个卸荷负载全部 接在卸荷电路的输出端，通过调节卸荷负载的大小来改变卸荷 能量大小，此时蓄电池一般还没有充满，但能量却全部被耗在 卸荷上，从而造成了能量的浪费。有的则采用分阶段接上卸荷 负载，虽阶段越多，控制效果越好，但一般只能做到五六级左右，所以效果仍不够理想；其三，普通充电控制器在给蓄电池 充电时只使用一组充电电路进行充电，因此，充电速度较慢，4电路中的损耗较大。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上 述不足，提供一种可通用于风力发电系统和光伏发电系统中进 行充电的充电风力/光伏两用充电控制器。本技术采用的技术方案是该风力/光伏两用充电控制 器包括风力发电机/太阳能电池板、蓄电池、卸荷负载、连接在 风力发电机/太阳能电池板和蓄电池之间的充电电路，连接在风力发电机和卸荷负载之间的卸荷电路，还包括有MCU控制电路， 所述MCU控制电路包括电压电流采样电路和PIC单片机，电压 电流采样电路的一端与PIC单片机相连，其另一端分别与所述 充电电路连接，通过MCU控制电路控制风力发电机/太阳能电池 板对蓄电池进行充电。所述MCU控制电路采用P丽方式通过控制所述充电电路按 最大功率跟踪方式进行充电。所述最大功率跟踪方式是通过电压电流采样电路对风力发电机或太阳电池板的输出电压、电流 进行实时采样，根据采样值得到当前的输出功率，再将它与前 一刻的记忆功率相比较，根据比较结果对充电电流进行加减调 节，最终找到输出最大功率点。此过程实际是一个功率寻优的 过程，寻优过程中不断地调整参考电流，从而使发电机/电池板 始终工作在最大功率输出点。充电时通过对充电过程进行最大 功率跟踪，大大提高了充电效率。所述MCU控制电路通过PIC单片机控制所述充电电路按最 大功率跟踪方式进行充电，PIC单片机包括有最大功率跟踪模 块，所述最大功率跟踪模块包括依次连接的乘法器、比较器、 调节器和恒电压跟踪器CVT，由电压电流采样电路对当前风力发 电机/太阳能电池板的输出电压V和输出电流I进行实时检测， 并将其传送给最大功率跟踪模块中的乘法器，乘法器通过运算获得当前功率值Pn二UnXL，并将之送入比较器与上一功率值P。 —i进行比较，得到AP^Pn-P^，比较器将APn送入调节器，由调节器进行调节若AP。X)，则增加参考电流值，使Iw二Ir"+AI; 若AP〈0，则减小参考电流值，使Iref=Iret，AI;若AP^0时， 无需调整参考电流值，I f=Iref，再通过恒电压跟踪器CVT (因 为输出的最大功率是一个定值，当输出电压恒定时，输出电流 也是恒定的，恒压跟踪也相当于恒流跟踪)将充电电路的电流 值保持为所确定的参考电流值Iw的大小，从而使充电电路始终 能以最大功率进行充电。这样可加快充电速度，不会造成能量 的浪费，有效降低电路中的损耗。优选的是，蓄电池可采用多个。当蓄电池采用多个时，风 力发电机/太阳能电池板与蓄电池之间的充电电路为并联的多 个，每个充电电路与其中一个蓄电池连接。当充电电路为并联 的多个时，所述MCU控制电路包括有多组电压电流采样电路， 每个电压电流采样电路与其中一个充电电路相连，PIC单片机根 据最大功率跟踪模块所确定的充电电流值以及所并联的多个充电电路的总数，进行运算后得到一个综合电流值，并将各并联 充电电路的电流值控制为该综合电流值的大小，从而使各并联 的多个充电电路达到均流。这样，整个电路中的损耗减小，从 而加快了充电速度。所述充电电路可采用DC/DC高频充电电路，所述DC/DC高 频充电电路采用BUCK电路，其包括第一开关管VT1，第二二极 管D2、第二电容C2以及第一电感L1，所述第一开关管VT1后 串接第一电感Ll，第一开关管VT1的源极对地之间接第二二极 管D2，所述第二二极管D2的负极与所述第一开关管VT1的源极 连接，在第一电感Ll与地之间接第二电容C2。由于BUCK电路 为降压变换电路结构，风力发电机/太阳能电池板输出的电压通 过BUCK电路后电压将减小，在功率一定的情况下，电路中的电 压减小，则电流会相应的增加，所以经BUCK电路后输出电流会 增加，此电流即为给蓄电池充电的电流，充电电流增大，可以 提高蓄电池的充电速度，这样就提高了充电的工作效率。在所述风力发电机/太阳能电池板的输出端与所述DC/DC高频充电电路的输入端之间还可接入第一二极管D1和第一电容 Cl用于对风力发电机/太阳能电池板的输出进行整流和滤波，所 述第一二极管Dl的负极与所述第一开关管VT1的漏极相连，所 述第一电容Cl 一端与所述第一二极管Dl的负极相连，另一端 与地相连。所述MCU控制电路与所述卸荷电路连接，所述MCU控制电 路中的一组电压电流采样电路，其一端与所述卸荷电路相连， 另一端与PIC单片机相连。所述卸荷电路也采用BUCK电路结构，其包括第四开关管 VT4，第八二极管D8、第八电容C8以及第四电感L4，所述第四 开关管VT4后串接第四电感L4，第四开关管VT4的源极对地之 间接第八二极管D8，所述第八二极管D8的负极与所述第四开关 管VT4的源极连接，在第四电感L4与地之间接第八电容C8。卸 荷电路采用BUCK电路结构， 一是为了在卸荷时可以使电流从小 向大慢慢进行调节，另外当整个充电系统进行充电时，可以在 该卸荷电路的输出端将卸荷负载换接成蓄电池当充电电路使 用，这样就可最大限度的利用已有的电路，不会因为不使用而 闲置。在所述风光发电机的输出端与所述卸荷电路的输入端之间 还可接入第七二极管D7和第七电容C7，所述第七二极管D7的 负极与所述第四开关管VT4的漏极相连，所述第七电容C7 —端 与所述第七二极管D7的负极相连，另一端与地相连。MCU控制电路通过控制卸荷电路中第四开关管VT4的导通 时间来实现卸荷由电压电流采样电路采集卸荷电路中某一固 定点的电压值，将此电压值送入PIC单片机与其内部设定的基 准电压进行比较，如果采样电压值小于基准电压值，则表明卸 荷电流偏小，PIC单片机控制增大卸荷电路上的电流值；如果采 样电压值大于基准电压值，则表明卸荷电流偏大，PI本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风力／光伏两用充电控制器，包括风力发电机／太阳能电池板、蓄电池、卸荷负载、连接在风力发电机／太阳能电池板和蓄电池之间的充电电路，连接在风力发电机和卸荷负载之间的卸荷电路，其特征在于还包括有ＭＣＵ控制电路，所述ＭＣＵ控制电路包括电压电流采样电路和ＰＩＣ单片机，电压电流采样电路的一端与ＰＩＣ单片机相连，其另一端分别与所述充电电路连接，通过ＭＣＵ控制电路控制风力发电机／太阳能电池板对蓄电池进行充电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵丹，
申请(专利权)人：新疆新能源股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：65[中国|新疆]
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