[实用新型]一种垂直风机风速过载电子保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及路灯照明设备领域，具体涉及一种垂直风机风速过载电子保护装置。

背景技术

风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池组中，当需要用电时，蓄电池组中储存的直流电即可通过传感器调节使用。风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。

夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，晴天由太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，实现了全天候的发电功能，比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。适用于道路照明、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区。

目前现有的垂直风光互补转动限速装置为机械刹车结构，其结构复杂、可靠性差、成本高，还需要定期维护。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型设计了一种垂直风机风速过载电子保护装置，目的在于：有效实现风速过载保护，避免电压过大烧板，保证风机发电稳定效果。

本实用新型的技术解决方案：

一种垂直风机风速过载电子保护装置，包括永磁发电机、不可控整流桥、AC/DC变换及蓄电池，其特征在于：在所述蓄电池和永磁发电机之间加装电子限速箱。

所述电子限速箱主要包括风机电压频率检测装置、卸荷电阻及控制器。

所述风机电压频率检测装置一端和永磁发电机输出端连接一端和控制器连接。

所述卸荷电阻一端和不可控整流桥输出端连接一端和控制器连接。

所述控制器分别和风机电压频率检测装置、卸荷电阻AC/DC变换及蓄电池连接。

本实用新型的有益效果： 

本实用新型和传统的机械刹车限速装置相比，避免了机械限速装置的结构复杂、易磨损的缺点，从而提高限速稳定性，减少维护成本，保证风机发电效果。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

图2本实用新型部分工作原理电路图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型。

如图1所示，风光互补发电应用系统主要包括风机叶片、永磁发电机、不可控整流桥、AC/DC变换、蓄电池及太阳能电池板。

实施例：

如图1所示，在上述的蓄电池和永磁发电机之间加装电子限速箱，该电子限速箱主要包括风机电压频率检测装置、卸荷电阻及控制器。风机电压频率检测装置一端和永磁发电机输出端连接一端和控制器连接；卸荷电阻一端和不可控整流桥输出端连接一端和控制器连接；控制器分别和风机电压频率检测装置、卸荷电阻AC/DC变换及蓄电池连接。

垂直风机的风光互补路灯照明设备，其风力发电机随着风速的变化会引起电压幅值变化，同时也引起电压频率的变化。以风机的交流发电机输出的交流电压频率为检测对象，便可很好地解决风速过大时需要采取的限速问题。通过采样电路，将永磁发电机输出的三相正弦交流电压转换为矩形脉冲信号，传递给控制器，通过控制器读取矩形脉冲，计算脉冲的频率，根据脉冲频率即可反应风速的大小。根据实际情况设定频率的上下限，控制器根据脉冲频率来判断风力情况，通过与设定值相比较，产生不同的控制策略，以实现合理的速度设定。

如图2所示，信号采样从交流风力发电机输出的三相交流电中读取两相，采集出正弦波电压，通过二极管整形获得半波电压，将该信号通过比例分压后送入比较器的同相输入端，在比较器的反相输入端加一参考电压，当正弦信号的电压值高于比较电压时，输出5V高电平；同理，低于比较电压时，输出低电平0V，这样便将正弦信号转换成了幅值确定的脉冲信号。单片机通过中断采集脉冲信号，采用下降沿触发，可选择0.5S为1个周期，采集到的下降沿数乘以2便是风机输出正弦交流电压的频率。得到频率后便可以控制继电器，控制卸荷电阻执行相应的动作。一般高于一个安全设定置后（风速约在17米/秒）以上时便接入卸荷电阻进行电磁限速，当风机的速低于另一个设定值后再断开卸荷电阻，继续为蓄电池充电。电压频率控制电磁限速以永磁发电机输出的电压频率为控制信号来反应风速大小，从而实现限速，保护电路。大大提高了微风发电机组的结构稳定性和可靠性，具有很强的现场适应性。