風力發電機對蓄電池的充電電路設計
(1)用一個二極管的電路
最簡單的電路是在風力發電機與蓄電池之間插入一個二極管,就可實現充電。下圖a是基本原理電路,下圖b是使用三相風力發電機的實際電路。當風速增大,風車轉速升高使發電機輸出電壓高于蓄電池電壓時,充電電流就流進蓄電池。用這種簡單的充電電路,風速小時輸出電壓低,要能夠充電需風速增大,但即使風速達到要求,由于發電機的輸出電壓被蓄電池電壓鉗位,發電機的負荷轉矩變大,將風車轉速抑制在一定值,因而不能工作在最佳負荷點,效率也不高。
(2)利用DC-DC變換器的控制電路
電路如下圖,在風力發電機與蓄電池之間插入DC-DC交換器,可有效應對風速變化,使風力發電機工作在最高效率點。
(3)從風力發電機取得最大輸出
在上圖電路中,從發電機一側看負荷側的輸入特性示于下圖a。當風速增大使發電機輸出電壓上升,達到蓄電池電壓(12V或24V)開始充電時,發電機的輸出電壓會被鉗位于蓄電池電壓。這時發電機負荷轉矩急劇增大,即便風力強,風車轉速也被固定在某一值。
這恰好使發電機變成電流源,把電池作為負荷而工作。
通常,風速恒定的時候,風車的轉速能使風車產生最大轉矩,即最佳轉速。例如直徑1.3m、最佳轉速比為55的風車的最佳負荷如下圖b所示。在沒計上圖所示電路時,發電機側的輸入特性應符合下圖b的特性,使在任何風速下都可得到最大輸出。
風力發電機相關文章:風力發電機原理
評論