专利名称：智能型风光能发电综合控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及输配电控制设备制造领域，尤其涉及采用太阳光能+风能作为原动能， 进行综命互补发电系统中的智能型风光能发电综合控制器。
技术背景
后前在国内用于太阳能风能综合互补系统发电所使用的控制器，普遍存在着实行单路、 单相进行控制的传统方式。这种控制器，存在着许多不足之处 一、功能单一；二、体积大; 三、维修的难度大、维修的费用高；四、专用附件多，造价高；五、特别是采用太阳能和风 能作为原动能进行综合互补发电，因为太阳光和风力普遍存在着光照强度及风力风速的瞬间 变化非常大，所以进行自动控制的制造成本居高不下、以及自动控制器本身的体积大，难以 普及应用。
发明内容
本实用新型所述的智能型风光能发电综合控制器的目的在于，解决现有技术的不足之处, 提供一种智能型的、风光能互补发电系统中集合风力发电+光伏发电的电源控制、功能控制、 电能逆变、电能输出于一体的自动控制器。本实用新型以各种功能控制、进行模块式的优化 组合，采用模块式控制，功能稳定，调控应用范围广泛，体积小、重量轻、制造成本低为主 要功能指标。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是风光能发电的控制系统，设计了交流/ 直流龟能的汇流排控制，将太阳能光伏发电+风力发电进行直接汇流的综合控制系统；通过 功能控制部件和保护系统，将风光能发出的电能，进行自动充电/储存于蓄电瓶内；经智能控 制/功能电路部分，进行电能逆变，将直流电能转变为220V/380V—50Hz的交流电能，即能 输出直流电能，又能输出交流电能。为保证输出大功率电能的综合控制，设计有扩容联接电 路祐微机控制端口。
本实用新型所述的智能型风光能发电综合控制器，主要有六大部分所共同组成-
一、 智能控制/调节部分涉及有太阳能光伏发电系统的控制调节器件、风力发电系统 的控制调节器件、风光能发电直接汇流控制/调节器件所组成。主要电子元件/部件有FR607 桥式模块、AJ8013扩流功能模块、AJK-8015型集成块、AKJ-3085型控制模块、AJ13007Z 汇流排控制系统等部件；
二、 自动充电控制部分涉及有常规浮动充电部件和脉冲充电系统、当风力发电或太阳 能光伏发电的瞬间变化大而所发出的电能不稳定时特殊设计的倍压电路及调整控制系统、稳 压系统、分压系统、工作/偏置双控制线路所组成。主要电子元器件有LM373/LM393、 FR607、 MJ13007等部件；
三、 智能型保护系统部分涉及有桥式电路、，桥式稳压/滤波系统、负反馈双稳压/调节 电路、工作/偏置保护系统所共同组成。主要电子元件有滤波电容、电解电容、稳压管、可 调电容、LED指示部分、双联可调电阻等部件
四、功能电路部分涉及有》l《5v过充比较电路和《10.6v过放比较电路、充电指示LED 和过放电的指示LED、恒流/恒压的涓流充电切换节点双置功能电路部分^f组成。主要电子元 件有AKJ-3085型控制模块、LM317、 MJ13009、直流继电器、接地点等部件；
'五、扩容联接/电能输出部分涉及有扩容扩流部件、扩容联接节点、储存蓄电瓶的充/
放电的控制电路、逆变器的转换控制部分、直流输出节点所共同组成。主要电子^/部件有 扩流继电器、漏电保护器、分线排、卸荷部分、逆变器、隔离开关、管式熔断器等部件；
六、外壳部分分为前面板、后面板、壳体和控制器底板所组成。外壳是本实用新型所 述的主要载体部分，其制作材料、制作工艺与现有技术的同类部件基本相同。在外壳的两侧， 设计有条形通风孔和冷却风扇，以便将控制部件所产生的部分热能排出，增长其使用寿命。 涉及有外壳部件、双层线路板、固定部分、外联部件所共同组成。主要的元部件有外壳体、 外壳固定底板部分、双面焊接的线路板、电子元件/部件的固定联接件，外联输出部件的安装 固定等部件。
本实用新型的有益效果是使用汇流排系统的综合控制，将太阳光能+风能的互补M发 电进行直接的汇流综合控制。把电源输入控制部分、功能控制部分、储存电能部分、综合保 护部分、逆变部分、直流/交流电能输出部分、电能输出的扩容部分有机组合为一个整体电路 控制器。既能减小控制器的体积，降低制造成本，又能扩大其综合控制功能和智能性控制， 实现无人值守操作。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型所述的智能型风光能发电综合控制器的结构示意图。 图2是图1的A向视图。
图3是图'2中的B-B剖面视图的电路结构示意图。
图1中.* l.控制器外壳，2.光能发电指示，3.风力发电指示，4.输出指示，5.储存电压指 示，6.输出电流指示，7.充电指示，8.过载/欠载指示，ll.固定孔，17.控制器底板，18.波^显示器。
.图2中l.控制器外壳，9.微机控制端口， IO.扩容联接端口， ll.固定孔，12.风机发电联 接，13.卸荷控制，14.光能发电端口， 15.直流输出端口， 16.逆变器，17.控制器底板。
图3中ll.固定孔，12.风机发电联接，13.卸荷控制，14.光能发电端口， 15.直流输出端 口， 16.逆变器，17.控制器底板，18.波形显示器，19.功能模块，20.充放电控制，21.扩流模块， 22.功能电路，23.桥式/倍压电路，24.调节/控制电路，25.汇流控制系统，26.冷却风扇。
具体实施方式
现参照附图，结合实施示例说明如下
在图l、图2、图3中涉及有控制器外壳l、光能发电指2、风力发电指示3、输出指 示4、储存电压指示5、输出电流指示6、充电指示7、过载/欠载指示8、微机控制端口9、 扩容联接端口IO、固定孔ll、风机发电联接12、卸荷控制13、光能发电端口14、直流输出 端口 15、逆变器16、控制器底板17、波形显示器18、功能模块19、充放电控制20、扩流模 块21、功能电路22、桥式/倍压电路23、调节/控制电路24、汇流控制系统25、冷却风扇26 所共同组成。
本实用新型所述的智能型风光能发电综合控制器，总体结构分为六大部分 一是智能控 制/调节部分、二是自动充电控制部分、三是智能型保护系统部分、四是功能电路部分、五是 扩容联接/工作输电部分、的外壳部分。其中所说的外壳部分是本实用新型的主要载体；智能 控制/调节部分中的汇流控制系统、扩流模块、桥式/倍压电路、功能电路部分中的功能模块部 分是本实用新型的核心件，其制造材料、制造工2与现有技术的同类部件基本相同。
'本实用新型所述的智能型风光能发电综合控制器，由功能控制的前面板部分、联接/输出 的后面板部分、控制器底板、控制器外壳部分所固定联接进行组装而成。在前面板上固定安 装光能发电指示、风力发电指示、输出指示、储存电压指示、输出电流指示、充电指示、过 载/欠载指示等部件；在后面板上固定安装微机控制端口、扩容联接端口、风机发电联接、卸 荷控制、光能发电端口、直流输出端口、逆变器等部件。并在前面板和后面板上设计有通风 孔和冷却风扇，可随时将各个功能部件在工作中所产生的热量排出。在控制器底板(17)的 上面，分别固定安装着线路板；线路板的上面，则安装有各个电子元件/部件。以电气控制分 为智能控制/调节部分、自动充电控制部分、智能型保护系统部分、功能电路部分、扩容联 接/电能输出部分。
智能控制/调节部分涉及有太阳能光伏发电系统的控制调节部件、风力发电系统的齒制 调节部件、风光能发电汇流排所组成，主要电子元件/部件有FR607桥式模块、AJ8013扩流 功能模块、AJK-8015型集成块、AKJ-3085型控制模块、AJ13007Z汇流排控制系统等部件。 自动充电控制部分涉及有常规浮动充电系统和脉冲充电系统、当风力发电或太阳能光伏发 电的瞬间变化大而所发出的电能不稳定时特殊设计的倍压电路/分压电路及调整控制系统、稳 压系统、分压系统、工作/偏置双控制线路所组成，主要电子元件/部件有LM373/LM393、 FR607、 MJ13007等部件。智能型保护系统部分涉及有桥式电路、半桥式稳压/滤波系统、 负反馈双稳压/调节电路、工作/偏置保护系统所共同组成。功能电路部分涉及有》14.5v过 充比较电路和《10.6v过放比较电路、充电LED指示和过放电LED指示、恒流/恒压的涓流 充电切换节点双置功能电路部分所组成。主要电子元件有AKJ-3085型控制模块、LM317、 MJ13009、直流继电器、接地点等部件。扩容联接/电能输出部分涉及有扩容扩流部件、扩 容联接节点、储存蓄电瓶的充/放电的控制电路、逆变器的转换控制部分、直流输出节点所共 同组成。主要电子元/部件有扩流继电器、漏电保护器、分线排、卸荷部分、逆变器、隔离 开关、管式熔断器等部件。
.当风力发电+太阳能光伏发电时，所发出的电能，经过风力发电联接12、光能发电端 口 14，由汇流控制系统25、桥式/倍压电路23、功能电路22组成了倍压充电电路、脉冲充电 电路、常压充电电路和分压充电电路，并经过充放电控制20，通过直流输出端口 15对储存 蓄电瓶进行自动充电。由桥式/倍压电路、功能电路的第二个功能是将风力发电的交流/直流电 能，全部转换为直流电能。储存于蓄电瓶内的直流电能，经由功能模块19、扩流模块21、功 能电路22、调节/控制电路24进入到逆变器16进行直流逆变为220V/380V-50Hz的交流电能， 控制对夕'卜输出电能。
由于太阳能光伏发电、风力发电均存在着瞬间的变化范围大，所以特别设计了汇流控制系 统风光能发电经过FR607桥式模块、AJ8013扩流功能模块、AJK-8015型集成块、AKJ-3085 型控制模块、AJ13007Z汇流排控制，形成了倍压电路、常压电路、分压电路和脉冲电路:.在 LM373/LM393、 FR607、 MJ13007等主要部件的共同组合成的调节/控制系统，保证其综合控 制的稳定性能。输出电能的质量，如波形、谐次波、电压等参数，由逆变系统中的主要元 件/部件升压变压器、桥式电路/稳压电路、晶闸管和场效应管来进行控制和保证。
扩容联接/电能输出部分当实施大功率电能的综合控制时，使用扩流模块2K扩容联接 10、调节/控制电路24的部分，外接扩流继电器和分线排，得以实现。并且，本实用新型的 设计，作为一个控制单元，通过扩流模块、微机控制端口、扩容联接和调节/控制电路，十分 便捷的进行扩容联接，为组装大型风光能发电站的建设的分项部件。
'智能型保护系统部分由光能发电指示2、风力发电指示3、储存电压指示5、过载/欠载 指示8、卸荷控制13、充放电控制20、调节/控制电路24、波形显示器18所组成的负反馈双 稳压順节电路、》14.5v过充比较电路和《10.6v过放比较电路、工作/偏置保护系统得以保证。 主要元件/部件有AKJ-3085型控制模块、LM317、 MJ13009、直流继电器、接地点、漏电保 护器、卸荷部分、隔离开关、管式熔断器。
本实用新型所述的智能型风光能发电综合控制器，主要技术参数如下
控制器的功率控制范围200W 5000W.
控制器的输出电能-
输出的直流电压12V/24V.
逆变后输出的交流电压220V/380V、频率50Hz.
输出电流《450A. .
'本实用新型所述的智能型风光能发电综合控制器，采用了模块化智能式的优化组合设计， 体积小巧，综合功能强，自动性能高，尤其是扩容联接和微机综合控制的优化设计。应用于 太阳能光伏发电+风力发电的互补型发电的综合控制、太阳能光伏发电+柴油机发电的互 补型发电的综合控制、风力发电+柴油机发电的互补型发电的综合控制，特别适应用于太阳 能光伏发电+风力发电的互补型综合发电系统中的核心控制部件。设计使用了汇流排综合控 制系统，彻底取消了单路/单相控制的模式，提高了综合性能和自动性能，降低了生产制造成 本。在发展绿色环保的清洁能源产业中，本实用新型所述的智能型风光能发电综合控制器的 应用范围广泛。
权利要求1.本实用新型所述的智能型风光能发电综合控制器，涉及有控制器外壳(1)、光能发电指示(2)、风力发电指示(3)、输出指示(4)、储存电压指示(5)、输出电流指示(6)、充电指示(7)、过载/欠载指示(8)、微机控制端口(9)、扩容联接端口(10)、固定孔(11)、风机发电联接(12)、卸荷控制(13)、光能发电端口(14)、直流输出端口(15)、逆变器(16)、控制器底板(17)、波形显示器(18)、功能模块(19)、充放电控制(20)、扩流模块(21)、功能电路(22)、桥式/倍压电路(23)、调节/控制电路(24)、汇流控制系统(25)、冷却风扇(26)所共同组成；其特征是由风力发电+太阳能光伏发电系统综合互补形式所发出的电能，通过风力发电联接、光能发电端口、经汇流排直接控制系统进行综合控制；将电源输入部分、功能控制部分、储存电能部分、综合保护部分、逆变部分、直流/交流的电能输出部分、电能输出的扩容部分有机组合为一个整体电路的综合控制的完整的组合设计。
2.根据权利要求1所述的智能型风光能发电综合控制器，其特征是风能+光能综 合互补型发电的直接汇流排的组合设计，由桥式/倍压电路、稳压电路、功能控制电路所组成 的脉冲充电电路、倍压充电电路、常压充电电路、分压充电电路的综合控制电路的组合设计； 主要涉及有FR607桥式/倍压电路、AJ8013扩流功能模块、AJK-8015型集成块、AKJ-3085 型控制模块、AJ13007Z汇流排控制、扩流模块、调节/控制电路、汇流控制部分、功能模块 所组成的完整的组合设计。
3.根据权利要求1所述的智能型风光能发电综合控制器，其特征是智能型保护系统 部分、功能电路部分、扩容联接/交直流输电部分的组合，以及实施大功率电能的综合控制时， 使用扩流模块(21)、扩容联接(10)、调节/控制电路(24)、直流继电器、外接扩流继电 器和分线排的组合，尤其是扩容联接和微机综合控制端口的完整的组合设计。
专利摘要智能型风光能发电综合控制器涉及输配电控制设备制造领域。风光能发电的综合控制将太阳能光伏发电+风力发电进行汇流排的直接综合控制系统，通过功能控制部件和保护系统，分为倍压电路、常压电路、分压电路和脉冲电路，以解决风光发电中的瞬间变化的综合控制的难题。将风光能发出的电能，进行自动充电/储存于蓄电瓶内；再经智能控制/功能电路部分、逆变器，进行电能逆变，将直流电能转变为220V/380V-50Hz的交流电能，实现交流/直流电能的输出。为保证大功率电能的输出，设计有扩容联接电路和微机控制端口，尤其适宜于单元式的组合风光能综合发电站的控制部件使用。
文档编号H02J7/35GK201197082SQ20082002187
公开日2009年2月18日 申请日期2008年5月8日 优先权日2008年5月8日
发明者悦 吴, 崔文安 申请人:崔文安;吴 悦