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专利号: 2021103244671
申请人: 许昌学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1. 一种工频风力发电储能逆变电路,其特征在于,包括电压检测电路、电流检测电路、充电电路、发电电路、控制电路、逆变电路、LED显示电路、告警电路和输出电路,所述发电电路将电能传递至充电电路,所述电流检测电路和所述电压检测电路负责采集充电电路的电流和电压,所述控制电路向充电电路双向提供信号,所述充电电路向逆变电路提供电能,所述逆变电路向LED显示电路、告警电路和输出电路提供电压,所述充电电路包括BUCK降压电路、辅助电源电路、驱动电路、控制电路,所述逆变电路包括脉宽调制电路、控制器电路、升压电路、整流电路和H桥电路,所述控制器电路由控制芯片U5和外围电路构成,所述控制芯片U5的型号为TL494,所述升压电路包括蓄电池P4和T1、T2、T3、T4四路电压器电路,所述升压电路由控制器电路通过PWM模块输出PWM信号对升压进行精准控制,得到升压信号,在T1电压器电路中,所述蓄电池P4的1管脚接地,2管脚的第一引线经电感L4接VCC电压,所述蓄电池P4的2管脚的第二引线经并联的极性电容C14、C15、C16、C20接地,所述蓄电池P4的2管脚的第三引线接变压器 T1 的第二、第四管脚,所述控制芯片U5的10管脚接三极管Q21的基极,所述三极管Q21的基极和集电极间接二极管D14,三极管Q21的基极和发射极间接1K的电阻R52,三极管Q21的发射极还接地,三极管Q21的集电极还经10R的电阻R4接MOS管Q5的栅极,所述MOS管Q5的源极接地,漏极接变压器 T1 的第四、第五管脚,所述控制芯片U5的9管脚接三极管Q21的基极,所述三极管Q22的基极和集电极间接二极管D18,三极管Q22的基极和发射极间接1K的电阻R69,三极管Q22的发射极还接地,三极管Q22的集电极还经10R的电阻R12接MOS管Q8的栅极,所述MOS管Q8的源极接地,漏极接变压器T1的第一管脚,所述 MOS 管 Q5 的漏极依次经电容 C11 和电阻 R3 后与所述 MOS 管 Q8 的漏极连接,所述变压器 T1、T2、T3、T4 的原边依次串联,所述整流电路由D5、D8、D9、D10、D11、D12、D13、D15八个整流二极管构成,整流来自变压器的电流,所述整流二极管的型号为HER505,所述整流电路通过控制芯片U5的4管脚控制,所述控制芯片U5的4管脚处还设置并联的极性电容C34和电阻R65,所述控制芯片U5的13和14管脚接5V电压且电压处设置去耦极性电容C28, 控制芯片U5的11和8管脚接VCC电压,6管脚经电阻R61接地,5管脚经电容C31接地,所述H桥电路包括四个三极管Q1、Q3、Q9、Q10,三极管Q1、Q3、Q9、Q10的集电极分别和MOS管Q2和Q6、Q4和Q7、Q12和Q15、Q13和Q16的栅极连接,所述H桥电路将直流电逆变为工频交流电,所述脉宽调制电路由调制芯片U4及外围电路构成,负责调制H桥电路的后端信号,所述调制芯片U4的型号为SG3524,所述调制芯片U4的1管脚的第一引线经750K电阻R49接300V电压,调制芯片U4的1管脚的第二引线经10K电阻R56接地,调制芯片U4的2管脚的第一引线经电阻R41接5.0V电压,调制芯片U4的2管脚的第二引线经电阻R57接地,调制芯片U4的4、5、6、7、8管脚接地,调制芯片U4的11管脚调制H桥电路的后端。

2.根据权利要求1所述的一种工频风力发电储能逆变电路,其特征在于,所述发电电路由发电机P5、整流桥、滤波稳压电路组成,发电机P5的3、2、1管脚分别和稳压二极管VD1、VD6、VD7的阳极与VD8、VD9、VD10的阴极连接构成整流桥,晶体管Q23、Q25、Q26的集电极和整流桥的上端连接,整流桥的上端经滤波稳压电路中的电容C35、电阻R71、稳压管VS、电阻R73、二极管D21、二极管VD11、电阻R72、电阻R74、电容C36 和整流桥的下端连接,晶体管Q27的集电极分别和晶体管Q24的集电极、Q26的基极连接,晶体管Q24的发射极经电阻R70和整流桥的上端连接,晶体管Q27的发射极和晶体管Q28的发射极连接,晶体管Q28的集电极和整流桥的下端连接。

3.根据权利要求2所述的一种工频风力发电储能逆变电路,其特征在于,所述电压检测电路检测从发电电路输出的电压,通过电阻Ra和电阻Rb1采集电压,采集的电压信号经四路运算放大器放大输出至所述控制电路,所述四路运算放大器的型号为LM248DR,所述电流检测电路采集来自发电电路的电流,所述电流检测电路采取的芯片型号为ACS712/20A,其IPO端口为电流检测端口,将检测到的电流输入到控制器电路的I/O端口进行A/D转换,所述驱动电路的驱动芯片IR2104的HO端和MOSFET管的栅极连接,输出PWM信号对MOSFET管进行开/关控制,所述BUCK 降压电路由电容C1、MOSFET管、二极管VD2、0.1mH电感L1、电容C2组成,对输入电压进行降压、滤波、给蓄电池P2充电,所述辅助电源电路的输入端和所述BUCK 降压电路中的L1的一端连接,所述辅助电源电路分为5V辅助电源电路和12V辅助电源电路,给电路提供12V电压和5V电压,所述5V辅助电源电路采用的电源芯片型号为LM2596/5V,所述12V辅助电源电路采用的电源芯片型号为LM2596/12V。

4.根据权利要求1所述的一种工频风力发电储能逆变电路,其特征在于,所述LED显示电路由一路常亮LED电路和一路告警LED电路构成,所述告警电路由四个型号为LM324M的功率放大器构成,由控制芯片U5控制,所述告警电路实时采集H桥电路的电流和电压,在过流和过压时发出报警声,同时告警LED电路的LED灯亮起。

5.根据权利要求4所述的一种工频风力发电储能逆变电路,其特征在于,所述输出电路接在H桥电路的后端,所述输出电路由控制芯片U5的I/O端口控制光耦通断,进而控制继电器开/关,对加热器L5进行控制。