專利名稱：智能型風光能發電綜合控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及輸配電控制設備制造領域，尤其涉及采用太陽光能+風能作為原動能， 進行綜命互補發電系統中的智能型風光能發電綜合控制器。
技術背景
后前在國內用于太陽能風能綜合互補系統發電所使用的控制器，普遍存在著實行單路、 單相進行控制的傳統方式。這種控制器，存在著許多不足之處 一、功能單一；二、體積大; 三、維修的難度大、維修的費用高；四、專用附件多，造價高；五、特別是采用太陽能和風 能作為原動能進行綜合互補發電，因為太陽光和風力普遍存在著光照強度及風力風速的瞬間 變化非常大，所以進行自動控制的制造成本居高不下、以及自動控制器本身的體積大，難以 普及應用。
發明內容
本實用新型所述的智能型風光能發電綜合控制器的目的在于，解決現有技術的不足之處, 提供一種智能型的、風光能互補發電系統中集合風力發電+光伏發電的電源控制、功能控制、 電能逆變、電能輸出于一體的自動控制器。本實用新型以各種功能控制、進行模塊式的優化 組合，采用模塊式控制，功能穩定，調控應用范圍廣泛，體積小、重量輕、制造成本低為主 要功能指標。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是風光能發電的控制系統，設計了交流/ 直流龜能的匯流排控制，將太陽能光伏發電+風力發電進行直接匯流的綜合控制系統；通過 功能控制部件和保護系統，將風光能發出的電能，進行自動充電/儲存于蓄電瓶內；經智能控 制/功能電路部分，進行電能逆變，將直流電能轉變為220V/380V—50Hz的交流電能，即能 輸出直流電能，又能輸出交流電能。為保證輸出大功率電能的綜合控制，設計有擴容聯接電 路祐微機控制端口。
本實用新型所述的智能型風光能發電綜合控制器，主要有六大部分所共同組成-
一、 智能控制/調節部分涉及有太陽能光伏發電系統的控制調節器件、風力發電系統 的控制調節器件、風光能發電直接匯流控制/調節器件所組成。主要電子元件/部件有FR607 橋式模塊、AJ8013擴流功能模塊、AJK-8015型集成塊、AKJ-3085型控制模塊、AJ13007Z 匯流排控制系統等部件；
二、 自動充電控制部分涉及有常規浮動充電部件和脈沖充電系統、當風力發電或太陽 能光伏發電的瞬間變化大而所發出的電能不穩定時特殊設計的倍壓電路及調整控制系統、穩 壓系統、分壓系統、工作/偏置雙控制線路所組成。主要電子元器件有LM373/LM393、 FR607、 MJ13007等部件；
三、 智能型保護系統部分涉及有橋式電路、，橋式穩壓/濾波系統、負反饋雙穩壓/調節 電路、工作/偏置保護系統所共同組成。主要電子元件有濾波電容、電解電容、穩壓管、可 調電容、LED指示部分、雙聯可調電阻等部件
四、功能電路部分涉及有》l《5v過充比較電路和《10.6v過放比較電路、充電指示LED 和過放電的指示LED、恒流/恒壓的涓流充電切換節點雙置功能電路部分^f組成。主要電子元 件有AKJ-3085型控制模塊、LM317、 MJ13009、直流繼電器、接地點等部件；
'五、擴容聯接/電能輸出部分涉及有擴容擴流部件、擴容聯接節點、儲存蓄電瓶的充/
放電的控制電路、逆變器的轉換控制部分、直流輸出節點所共同組成。主要電子^/部件有 擴流繼電器、漏電保護器、分線排、卸荷部分、逆變器、隔離開關、管式熔斷器等部件；
六、外殼部分分為前面板、后面板、殼體和控制器底板所組成。外殼是本實用新型所 述的主要載體部分，其制作材料、制作工藝與現有技術的同類部件基本相同。在外殼的兩側， 設計有條形通風孔和冷卻風扇，以便將控制部件所產生的部分熱能排出，增長其使用壽命。 涉及有外殼部件、雙層線路板、固定部分、外聯部件所共同組成。主要的元部件有外殼體、 外殼固定底板部分、雙面焊接的線路板、電子元件/部件的固定聯接件，外聯輸出部件的安裝 固定等部件。
本實用新型的有益效果是使用匯流排系統的綜合控制，將太陽光能+風能的互補M發 電進行直接的匯流綜合控制。把電源輸入控制部分、功能控制部分、儲存電能部分、綜合保 護部分、逆變部分、直流/交流電能輸出部分、電能輸出的擴容部分有機組合為一個整體電路 控制器。既能減小控制器的體積，降低制造成本，又能擴大其綜合控制功能和智能性控制， 實現無人值守操作。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型所述的智能型風光能發電綜合控制器的結構示意圖。 圖2是圖1的A向視圖。
圖3是圖'2中的B-B剖面視圖的電路結構示意圖。
圖1中.* l.控制器外殼，2.光能發電指示，3.風力發電指示，4.輸出指示，5.儲存電壓指 示，6.輸出電流指示，7.充電指示，8.過載/欠載指示，ll.固定孔，17.控制器底板，18.波^顯示器。
.圖2中l.控制器外殼，9.微機控制端口， IO.擴容聯接端口， ll.固定孔，12.風機發電聯 接，13.卸荷控制，14.光能發電端口， 15.直流輸出端口， 16.逆變器，17.控制器底板。
圖3中ll.固定孔，12.風機發電聯接，13.卸荷控制，14.光能發電端口， 15.直流輸出端 口， 16.逆變器，17.控制器底板，18.波形顯示器，19.功能模塊，20.充放電控制，21.擴流模塊， 22.功能電路，23.橋式/倍壓電路，24.調節/控制電路，25.匯流控制系統，26.冷卻風扇。
具體實施方式
現參照附圖，結合實施示例說明如下
在圖l、圖2、圖3中涉及有控制器外殼l、光能發電指2、風力發電指示3、輸出指 示4、儲存電壓指示5、輸出電流指示6、充電指示7、過載/欠載指示8、微機控制端口9、 擴容聯接端口IO、固定孔ll、風機發電聯接12、卸荷控制13、光能發電端口14、直流輸出 端口 15、逆變器16、控制器底板17、波形顯示器18、功能模塊19、充放電控制20、擴流模 塊21、功能電路22、橋式/倍壓電路23、調節/控制電路24、匯流控制系統25、冷卻風扇26 所共同組成。
本實用新型所述的智能型風光能發電綜合控制器，總體結構分為六大部分 一是智能控 制/調節部分、二是自動充電控制部分、三是智能型保護系統部分、四是功能電路部分、五是 擴容聯接/工作輸電部分、的外殼部分。其中所說的外殼部分是本實用新型的主要載體；智能 控制/調節部分中的匯流控制系統、擴流模塊、橋式/倍壓電路、功能電路部分中的功能模塊部 分是本實用新型的核心件，其制造材料、制造工2與現有技術的同類部件基本相同。
'本實用新型所述的智能型風光能發電綜合控制器，由功能控制的前面板部分、聯接/輸出 的后面板部分、控制器底板、控制器外殼部分所固定聯接進行組裝而成。在前面板上固定安 裝光能發電指示、風力發電指示、輸出指示、儲存電壓指示、輸出電流指示、充電指示、過 載/欠載指示等部件；在后面板上固定安裝微機控制端口、擴容聯接端口、風機發電聯接、卸 荷控制、光能發電端口、直流輸出端口、逆變器等部件。并在前面板和后面板上設計有通風 孔和冷卻風扇，可隨時將各個功能部件在工作中所產生的熱量排出。在控制器底板(17)的 上面，分別固定安裝著線路板；線路板的上面，則安裝有各個電子元件/部件。以電氣控制分 為智能控制/調節部分、自動充電控制部分、智能型保護系統部分、功能電路部分、擴容聯 接/電能輸出部分。
智能控制/調節部分涉及有太陽能光伏發電系統的控制調節部件、風力發電系統的齒制 調節部件、風光能發電匯流排所組成，主要電子元件/部件有FR607橋式模塊、AJ8013擴流 功能模塊、AJK-8015型集成塊、AKJ-3085型控制模塊、AJ13007Z匯流排控制系統等部件。 自動充電控制部分涉及有常規浮動充電系統和脈沖充電系統、當風力發電或太陽能光伏發 電的瞬間變化大而所發出的電能不穩定時特殊設計的倍壓電路/分壓電路及調整控制系統、穩 壓系統、分壓系統、工作/偏置雙控制線路所組成，主要電子元件/部件有LM373/LM393、 FR607、 MJ13007等部件。智能型保護系統部分涉及有橋式電路、半橋式穩壓/濾波系統、 負反饋雙穩壓/調節電路、工作/偏置保護系統所共同組成。功能電路部分涉及有》14.5v過 充比較電路和《10.6v過放比較電路、充電LED指示和過放電LED指示、恒流/恒壓的涓流 充電切換節點雙置功能電路部分所組成。主要電子元件有AKJ-3085型控制模塊、LM317、 MJ13009、直流繼電器、接地點等部件。擴容聯接/電能輸出部分涉及有擴容擴流部件、擴 容聯接節點、儲存蓄電瓶的充/放電的控制電路、逆變器的轉換控制部分、直流輸出節點所共 同組成。主要電子元/部件有擴流繼電器、漏電保護器、分線排、卸荷部分、逆變器、隔離 開關、管式熔斷器等部件。
.當風力發電+太陽能光伏發電時，所發出的電能，經過風力發電聯接12、光能發電端 口 14，由匯流控制系統25、橋式/倍壓電路23、功能電路22組成了倍壓充電電路、脈沖充電 電路、常壓充電電路和分壓充電電路，并經過充放電控制20，通過直流輸出端口 15對儲存 蓄電瓶進行自動充電。由橋式/倍壓電路、功能電路的第二個功能是將風力發電的交流/直流電 能，全部轉換為直流電能。儲存于蓄電瓶內的直流電能，經由功能模塊19、擴流模塊21、功 能電路22、調節/控制電路24進入到逆變器16進行直流逆變為220V/380V-50Hz的交流電能， 控制對夕'卜輸出電能。
由于太陽能光伏發電、風力發電均存在著瞬間的變化范圍大，所以特別設計了匯流控制系 統風光能發電經過FR607橋式模塊、AJ8013擴流功能模塊、AJK-8015型集成塊、AKJ-3085 型控制模塊、AJ13007Z匯流排控制，形成了倍壓電路、常壓電路、分壓電路和脈沖電路:.在 LM373/LM393、 FR607、 MJ13007等主要部件的共同組合成的調節/控制系統，保證其綜合控 制的穩定性能。輸出電能的質量，如波形、諧次波、電壓等參數，由逆變系統中的主要元 件/部件升壓變壓器、橋式電路/穩壓電路、晶閘管和場效應管來進行控制和保證。
擴容聯接/電能輸出部分當實施大功率電能的綜合控制時，使用擴流模塊2K擴容聯接 10、調節/控制電路24的部分，外接擴流繼電器和分線排，得以實現。并且，本實用新型的 設計，作為一個控制單元，通過擴流模塊、微機控制端口、擴容聯接和調節/控制電路，十分 便捷的進行擴容聯接，為組裝大型風光能發電站的建設的分項部件。
'智能型保護系統部分由光能發電指示2、風力發電指示3、儲存電壓指示5、過載/欠載 指示8、卸荷控制13、充放電控制20、調節/控制電路24、波形顯示器18所組成的負反饋雙 穩壓順節電路、》14.5v過充比較電路和《10.6v過放比較電路、工作/偏置保護系統得以保證。 主要元件/部件有AKJ-3085型控制模塊、LM317、 MJ13009、直流繼電器、接地點、漏電保 護器、卸荷部分、隔離開關、管式熔斷器。
本實用新型所述的智能型風光能發電綜合控制器，主要技術參數如下
控制器的功率控制范圍200W 5000W.
控制器的輸出電能-
輸出的直流電壓12V/24V.
逆變后輸出的交流電壓220V/380V、頻率50Hz.
輸出電流《450A. .
'本實用新型所述的智能型風光能發電綜合控制器，采用了模塊化智能式的優化組合設計， 體積小巧，綜合功能強，自動性能高，尤其是擴容聯接和微機綜合控制的優化設計。應用于 太陽能光伏發電+風力發電的互補型發電的綜合控制、太陽能光伏發電+柴油機發電的互 補型發電的綜合控制、風力發電+柴油機發電的互補型發電的綜合控制，特別適應用于太陽 能光伏發電+風力發電的互補型綜合發電系統中的核心控制部件。設計使用了匯流排綜合控 制系統，徹底取消了單路/單相控制的模式，提高了綜合性能和自動性能，降低了生產制造成 本。在發展綠色環保的清潔能源產業中，本實用新型所述的智能型風光能發電綜合控制器的 應用范圍廣泛。
權利要求1.本實用新型所述的智能型風光能發電綜合控制器，涉及有控制器外殼(1)、光能發電指示(2)、風力發電指示(3)、輸出指示(4)、儲存電壓指示(5)、輸出電流指示(6)、充電指示(7)、過載/欠載指示(8)、微機控制端口(9)、擴容聯接端口(10)、固定孔(11)、風機發電聯接(12)、卸荷控制(13)、光能發電端口(14)、直流輸出端口(15)、逆變器(16)、控制器底板(17)、波形顯示器(18)、功能模塊(19)、充放電控制(20)、擴流模塊(21)、功能電路(22)、橋式/倍壓電路(23)、調節/控制電路(24)、匯流控制系統(25)、冷卻風扇(26)所共同組成；其特征是由風力發電+太陽能光伏發電系統綜合互補形式所發出的電能，通過風力發電聯接、光能發電端口、經匯流排直接控制系統進行綜合控制；將電源輸入部分、功能控制部分、儲存電能部分、綜合保護部分、逆變部分、直流/交流的電能輸出部分、電能輸出的擴容部分有機組合為一個整體電路的綜合控制的完整的組合設計。
2.根據權利要求1所述的智能型風光能發電綜合控制器，其特征是風能+光能綜 合互補型發電的直接匯流排的組合設計，由橋式/倍壓電路、穩壓電路、功能控制電路所組成 的脈沖充電電路、倍壓充電電路、常壓充電電路、分壓充電電路的綜合控制電路的組合設計； 主要涉及有FR607橋式/倍壓電路、AJ8013擴流功能模塊、AJK-8015型集成塊、AKJ-3085 型控制模塊、AJ13007Z匯流排控制、擴流模塊、調節/控制電路、匯流控制部分、功能模塊 所組成的完整的組合設計。
3.根據權利要求1所述的智能型風光能發電綜合控制器，其特征是智能型保護系統 部分、功能電路部分、擴容聯接/交直流輸電部分的組合，以及實施大功率電能的綜合控制時， 使用擴流模塊(21)、擴容聯接(10)、調節/控制電路(24)、直流繼電器、外接擴流繼電 器和分線排的組合，尤其是擴容聯接和微機綜合控制端口的完整的組合設計。
專利摘要智能型風光能發電綜合控制器涉及輸配電控制設備制造領域。風光能發電的綜合控制將太陽能光伏發電+風力發電進行匯流排的直接綜合控制系統，通過功能控制部件和保護系統，分為倍壓電路、常壓電路、分壓電路和脈沖電路，以解決風光發電中的瞬間變化的綜合控制的難題。將風光能發出的電能，進行自動充電/儲存于蓄電瓶內；再經智能控制/功能電路部分、逆變器，進行電能逆變，將直流電能轉變為220V/380V-50Hz的交流電能，實現交流/直流電能的輸出。為保證大功率電能的輸出，設計有擴容聯接電路和微機控制端口，尤其適宜于單元式的組合風光能綜合發電站的控制部件使用。
文檔編號H02J7/35GK201197082SQ20082002187
公開日2009年2月18日 申請日期2008年5月8日 優先權日2008年5月8日
發明者悅 吳, 崔文安 申請人:崔文安;吳 悅