集成控制式智能控制器.pdf

本发明公开了一种集成控制式智能控制器。在主控芯片上同时配置有PWM预置程序及MPPT预置程序，PWM+MPPT可以进行集成控制，同时对风力发电机、太阳能电池板最大功率跟踪、电压调节、充电控制，使系统始终工作在最大效率点。本发明解决了同时对风力发电机和太阳能电池板进行电压调节、功率跟踪、充电控制、对负载半功率放电延长放电时间等技术难题，实现了集成控制式并智能化操作。

1.  一种集成控制式智能控制器，包括调节模块，其特征在于：在主控芯片上同时配置有PWM预置程序及MPPT预置程序，PWM+MPPT可以进行集成控制，同时对风力发电机、太阳能电池板最大功率跟踪、电压调节、充电控制，使系统始终工作在最大效率点。

2.  根据权利要求1所述的集成控制式智能控制器，其特征在于：PWM+MPPT集成控制，根据其检测到的蓄电池的存储状态，选择放电量的大小实现负载的半功率运行。

3.  根据权利要求1所述的集成控制式智能控制器，其特征在于：PWM+MPPT集成控制，可以对风力发电机及太阳能电池板进行限速及充电保护。

集成控制式智能控制器
技术领域
本发明涉及一种集成控制式智能控制器，属于风光互补发电技术领域。
背景技术
目前的风光互补发电系统，采用的充电方式不进行调压，只能按照预置的各工作点来检测系统，当太阳能电池阵列与蓄电池并联工作时，由于阵列的输出状态受到电池、电机工作状态的限制，输出功率往往不在阵列的最大功率点，使风力机、太阳能板不能达到最佳的充电效果。
电池放电仍按负载全功率放电，放电时间很短，一般为3-5个阴雨天并且无风不能保证晚上亮灯
系统保护方式采用增加固定负载(固定的有形电阻)的方法来控制发电部分的输出值，控制器检测到输出电压高时，将发电机直接接到电阻上，使风力机和太阳能板达不到预定(最佳)的充电效果，使其使用得不到相应的保护，而且体积大、成本高且安装使用不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种集成控制式智能控制器以解决上述问题中的不足之处。
为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：在主控芯片上同时配置有PWM预置程序及MPPT预置程序，PWM+MPPT可以进行集成控制，同时对风力发电机、太阳能电池板最大功率跟踪、电压调节、充电控制，使系统始终工作在最大效率点。
PWM+MPPT集成控制，根据其检测到的蓄电池的存储状态，选择放电量的大小并实现负载的半功率运行，并可以对风力发电机及太阳能电池板进行限速及充电保护。
本发明，解决了同时对风力发电机和太阳能电池板进行电压调节、功率跟踪、充电控制、对负载半功率放电延长放电时间等技术难题，实现了集成控制式并智能化操作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构配置框图。
MPPT(Maximum Power Point Tracker)-----最大功率跟踪
PWM(Pulse Width Modulation)----脉宽调制
具体实施方式
如图1所示，当风力发电机1和太阳能电池板2有功率输出时，控制器4通过其内的主控芯片3上的PWM预置程序及MPPT预置程序，首先检测风力发电机1的信号和蓄电池6的存储状态，主控芯片3上的PWM预置程序及MPPT预置程序会跟据蓄电池6的状态作用于调压模块7选择调压程序，将风力发电机1和太阳能电池板2的输出值调整到适合蓄电池6充电的最佳值(mppt)，当蓄电池6为饱和状态而有输出时，主控芯片3上的PWM预置程序及MPPT预置程序会将输出功率一小部分保留继续给蓄电池6充电，使蓄电池6保持在浮充状态(mppt)，若此时风力发电机1和太阳能电池板2都有输出时，主控芯片3上的PWM预置程序及MPPT预置程序会通过其电路上设置的开关KM1对太阳能电池板2进行开路保护，风力发电机1的另一部分输出控制器芯片8会向风力发电机1内的电磁制动系统发出限速制动信号，同时接通到虚拟负载9上，根据输出值的大小通过开关KM2选择接通时间，实现对风力发电机1的限速和系统的保护，摆脱了传统增加电阻负载限速的方式，若风力发电机1无输出，太阳能电池2板有输出时，主控芯片3上的PWM预置程序及MPPT预置程序会选择将一小部分功率继续给蓄电池6充电，另外一部分接通到虚拟负载9上实现系统保护(pwm)。
负载放电pwm+mppt
当主控芯片3上的PWM预置程序及MPPT预置程序检测到外界亮度低时(天黑)，PWM预置程序及MPPT预置程首先检测蓄电池6的存储状态，根据蓄电池6的状态选择放电量的大小，例如：PWM预置程序及MPPT预置程序检测到蓄电池6的存储为标准容量的70％，PWM预置程序及MPPT预置程序会选择给负载10的全功率放电量为额定值的70％，而不是百分之百；当放电时间超过4小时(可以根据情况设定)后，PWM预置程序及MPPT预置程序通过控制负载10的输出方波的占空比来改变负载10的导通时间，实现负载10的半功率运行，从而改变了传统的新能源路灯的工作方式，保证了亮灯时间延长一倍(8-10个阴雨无风天保证晚上全夜亮灯)。图中1-12为接线端口，5为调节控制模块。
本发明当风力发电机转速超过额定转速时，通过PWM+MPPT集成方式向风机内的电磁制动系统发出制动信号，从而达到刹车的目的。本发明以TMS3202407A为主控制芯片，以升压BOOST电路为主电路，采用双路控制结构，一路使用数字PI控制器，一路使用基于模糊控制的最大功率点跟踪器，成功的实现了风光互补的最大功率跟踪系统。
现有的PWM技术应用主要是对风力发电机的相电压、电流进行调整控制，起不到对风力机及太阳能板的最大功率点跟踪及充电控制；MPPT主要应用在太阳能的充电控制上，本技术结合了PWM+MPPT技术，解决了同时对风力发电机和太阳能电池板进行电压调节、功率跟踪、充电控制、对负载半功率放电延长放电时间等技术难题，实现了集成控制式并智能化操作。