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1、小型风力发电充放电控制系统设计摘 要小型风力发电系统一般由风力机直接驱动三相永磁同步发电机发电，发电机输出的三相交流电，通过不可控桥式整流器整流直接给蓄电池充电，然后经过逆变器给交流负载供电。上述系统主要的问题是缺乏最大功率跟踪控制和蓄电池充放电控制的统一考虑。本文设计了介于整流器和蓄电池之间的电力电子接口以控制风电系统能量转换过程，在一定程度上解决了现有系统存在的问题，从而提高系统的整体运行性能。电力电子接口主要由两个模块组成:第一个模块是功率调节模块，根据风能和负载用电量来调节系统功率匹配，自动跟踪其功率点；第二个模块为充放电控制模块，根据最低出气率为前提的蓄电池可接受充电电流曲线，对蓄电
2、池实施合理的充电。本文设计的充放电控制电路，在风力发电机输出电压波动范围大的情况下，也能对蓄电池实施合理的充电。关键词：风力发电；DC-DC变换器；功率点跟踪；恒压充电摘 要小型风力发电系统一般由风力机直接驱动三相永磁同步发电机发电，发电机输出的三相交流电，通过不可控桥式整流器整流直接给蓄电池充电，然后经过逆变器给交流负载供电。上述系统主要的问题是缺乏最大功率跟踪控制和蓄电池充放电控制的统一考虑。本文设计了介于整流器和蓄电池之间的电力电子接口以控制风电系统能量转换过程，在一定程度上解决了现有系统存在的问题，从而提高系统的整体运行性能。电力电子接口主要由两个模块组成:第一个模块是功率调节模块，根
3、据风能和负载用电量来调节系统功率匹配，自动跟踪其功率点；第二个模块为充放电控制模块，根据最低出气率为前提的蓄电池可接受充电电流曲线，对蓄电池实施合理的充电。本文设计的充放电控制电路，在风力发电机输出电压波动范围大的情况下，也能对蓄电池实施合理的充电。关键词：风力发电；DC-DC变换器；功率点跟踪；恒压充电结 论本文针对小型风力发电系统各个运行状态的分析，提出了按负载用电量调节功率的策略，提出了一种小型风力发电系统功率不匹配的问题的解决方法，同时为小型风力发电系统蓄电池充放电的实现提供了前提。在按负载用电量调节功率输出的前提下，当风力机捕获的风能大于负载用电量时，可以实现对蓄电池恒压充电；当风能
4、小于负载用电量时跟踪最大功率点，最大限度的捕获风能。对于充放电部分，通过对比采取了适合小型风力发电的蓄电池的充电模式，既恒压浮充的模式，以87C196KB 单片机为核心，设计了控制系统硬件电路，并对系统各部分功能做出了详细的介绍。本文设计了控制部分的辅助电源。由于小型风力发电大多位于远离电网的地方，没有比较稳定的电源，但要想使控制系统按要求工作，就必须提供比较稳定的电源。所以本文利用蓄电池作为所有控制芯片的电能来源，因为蓄电池是并联接在传输线上的，所以不可能利用简单的电阻分压的方法获得控制电源。针对这一特点，本文设计了隔离型的电源变换模块，利用反激变换器实现电能的转换和传输，为整个控制系统的实
5、现奠定了基础。本文在设计时由于时间仓促，没有计算充电器主电路元件的参数，没有实际连接硬件电路，并且由于设计者能力有限，难免有一些漏洞，希望各位老师指出错误，我将虚心地接受并加以改进。参考文献1 王承熙，张源.风力发电. 北京.中国电力出版社.2002：34-352 迟毅林等.机械工程及自动化专业的建构.昆明理工大学学报.2002，12：22-243 彭国平.小型无刷直流风力发电系统能量转换控制的研究.西安交通大学硕士学位论文.20044 蔡锦涛，椭圆抛物面风斗式风力机发电装置.CN2005100026.20055 李四光.中国地震的特点.人民日报，1988-08-02(4)6 王明亮. 燃料乙醇发展将步入新的快速发展阶段.中国新能源网、http:/ 李明.热熔法预浸料生产过程中的工艺控制.见：孙立国.第十三届全国复合材料学术会议论文集.北京.航空工业出版社.2004：1221
