Устройство преобразования напряжения ветроэнергетической установки

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к агрегатам резервного или бесперебойного питания сети постоянного тока, преимущественно работающей от нестабильных источников электропитания, в частности, ветроэнергетическая установка. Задачей настоящей полезной модели является обеспечение подзарядки аккумуляторной батареи от ветроэнергетической установки при слабых порывах ветра. Поставленная задача решается устройством преобразования напряжения ветроэнергетической установки, состоящим из двух ключей, аккумуляторной батареи, микроконтроллера и балластной нагрузки, отличающейся тем, что устройство содержит дополнительный ключ, работающий совместно с одним из основных ключей для отключения аккумуляторной батареи от ветроэнергетической установки для ее последующей раскрутки на холостом ходу при слабом порыве ветра.

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к агрегатам резервного или бесперебойного питания сети постоянного тока, преимущественно работающей от нестабильных источников электропитания, в частности, ветроэнергетической установки.

Известен источник вторичного электропитания (1), содержащий импульсный высокочастотный преобразователь с индуктивно-емкостным фильтром и широтно-импульсным модулятором, выход которого подключен к нагрузке, аккумуляторную батарею с цепью заряда и содержащей полупроводниковый ключ цепью разряда, устройство управления полупроводниковым ключом, подключенное к датчику состояния питающей сети, аккумуляторная батарея соединена с питающей сетью последовательно через полупроводниковый ключ, нагрузку и импульсный высокочастотный преобразователь, зарядное устройство выполнено в виде ДС/ДС-преобразователя, подключенного входом к выходу импульсного высокочастотного преобразователя параллельно нагрузке, а выходом подключенного к аккумуляторной батарее. Описанное устройство решает задачу использования напряжения при снижении его ниже номинального, особенно в случае использования нестабильных источников электроэнергии, в том числе возобновляемых, что позволяет использовать широкий диапазон вырабатываемых мощностей.

Задачей настоящей полезной модели является обеспечение подзарядки аккумуляторной батареи от ветроэнергетической установки при слабых порывах ветра.

Поставленная задача решается устройством преобразования напряжения ветроэнергетической установки, состоящим из двух ключей, аккумуляторной батареи, микроконтроллера и балластной нагрузки, отличающейся тем, что устройство содержит дополнительный ключ, работающий совместно с одним из основных ключей для отключения аккумуляторной батареи от ветроэнергетической установки для последующей раскрутки ее на холостом ходу при слабых порывах ветра.

Схема работы устройства представлена на рис.1 и 2, где:

1 и 3 - ключи, 2 - микроконтроллер, 4 - аккумуляторная батарея, 5 - балластная нагрузка, 6 - дополнительный ключ.

Выпрямленное напряжение (рис.1) с ветроэнергетической установки (Uген) подается на аккумуляторную батарею 4 через ключ 1, а микроконтроллер 2 отслеживает напряжение на аккумуляторной батарее 4 (Uакк). В случае превышения им порогового напряжения (Uпор) микроконтроллер 2 подключает с помощью ключа 3 балластную нагрузку 5 для предотвращения выхода из строя аккумуляторной батареи 4.

В ситуации слабого ветра напряжение Uген, поступающее с ветроэнергетической установки, меньше напряжения аккумулятора Uакк и, соответственно, заряда не происходит. В этом случае микроконтроллер 2 отслеживает прекращение заряда, при помощи ключей 6 и 1 отключает аккумуляторную батарею 4 от ветроэнергетической установке, позволяя ей раскрутится на холостом ходу.

При этом начинает повышаться напряжение Uген, микроконтроллер 2 отслеживает эти изменения и при достижении достаточного напряжения Uxx большего Uакк подключает аккумуляторную батарею 4 при помощи ключей 1 и 6. Начинается заряд аккумуляторной батареи 4. Если ветер по-прежнему слабый, ветроэнергетическая установка тормозится, ток заряда падает и процесс повторяется, позволяя тем самым даже при слабом ветре осуществлять заряд аккумуляторной батареи 4.

Применение устройства позволило обеспечить бесперебойную подачу электрической энергии от ветроэнергетической установки даже при слабом ветре.

Использованная литература:

1. Патент РФ №2234182, 2004 г.

Устройство преобразования напряжения ветроэнергетической установки, состоящее из двух ключей, аккумуляторной батареи, микроконтроллера и балластной нагрузки, отличающееся тем, что устройство содержит дополнительный ключ, соединенный последовательно с основным ключом, отключающий аккумуляторную батарею для последующей раскрутки ветрогенератора на холостом ходу при слабом порыве ветра, поскольку нагрузкой ветрогенератора является аккумуляторная батарея, имеющая низкое внутреннее сопротивление, при слабых ветрах энергии, вырабатываемой ветрогенератором недостаточно (Uген<Uакк) для заряда аккумуляторной батареи, отключение в этом случае аккумуляторной батареи от ветрогенератора позволяет ему раскрутиться на холостом ходу до достаточных оборотов и при последующем подключении аккумуляторной батареи в течение некоторого времени заряжать ее.