一種小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)，包括控制器、電壓電流檢測電路、流速檢測電路和水輪機(jī)。本發(fā)明設(shè)計(jì)的小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)是一種可長期運(yùn)行的離網(wǎng)型系統(tǒng)，通過對(duì)軟硬件的優(yōu)化選擇，使系統(tǒng)不僅在低潮流流速下能夠穩(wěn)定運(yùn)行，而且在大風(fēng)大浪等特殊環(huán)境下也能夠可靠運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，故障率低，減少了維護(hù)檢修的成本。
【專利說明】一種小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，具體是一種小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著傳統(tǒng)化石能源的日益緊缺，各國政府都著手通過開發(fā)利用可再生能源來解決能源危機(jī)，作為可再生能源之一，潮流能因其具有的能量密度大、可預(yù)測性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)而成為世界很多國家開發(fā)和利用的重點(diǎn)。目前潮流能的主要利用方式是通過水輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，而且大多處于試驗(yàn)階段，還有很多問題沒有解決，如系統(tǒng)的整機(jī)穩(wěn)定性、實(shí)用性以及成本問題等等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定可靠、成本低的小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)，包括控制器、電壓電流檢測電路、流速檢測電路和水輪機(jī)，所述控制器分別連接電壓電流檢測電路、流速檢測電路、放電電流檢測電路、編碼器、電壓調(diào)節(jié)電路、驅(qū)動(dòng)電路、報(bào)警電路、直流接觸器、電源電路、PC機(jī)和流速儀，編碼器還通過水輪機(jī)連接整流濾波電路，所述電壓調(diào)節(jié)電路還分別連接整流濾波電路和逆變電路，逆變電路還分別連接驅(qū)動(dòng)電路和變壓器，變壓器另一端連接外電網(wǎng)。
[0005]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述電壓電流檢測電路包括電壓檢測電路和電流檢測電路，電壓檢測電路包括電阻R1、電容Cl和運(yùn)放Ul，運(yùn)放Ul引腳11連接接地電容Cl，運(yùn)放Ul引腳3分別連接電阻R1、電阻R2和插座Jl引腳1，電阻Rl另一端連接電阻R2另一端并接地，所述插座Jl引腳2連接插座Jl引腳4并接地，插座Jl引腳3連接電源VCC，所述運(yùn)放Ul引腳2分別連接運(yùn)放Ul引腳1、二極管Dl負(fù)極、電容C3和電阻R3，二極管Dl正極連接電容C3另一端并接地，所述運(yùn)放Ul引腳4分別連接接地電容C2和電源VCC，所述電阻R3另一端分別連接接地電容C4和運(yùn)放U2引腳5，運(yùn)放U2引腳6分別連接運(yùn)放U2引腳7和控制器，運(yùn)放U2引腳11連接接地電容C5。
[0006]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述運(yùn)放Ul和運(yùn)放U2均為LM2902D。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述控制器為STM32F103VBT6。
[0008]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述電源電路采用以芯片UC3844為核心的開關(guān)電源電路。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明設(shè)計(jì)的小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)是一種可長期運(yùn)行的離網(wǎng)型系統(tǒng)，通過對(duì)軟硬件的優(yōu)化選擇，使系統(tǒng)不僅在低潮流流速下能夠穩(wěn)定運(yùn)行，而且在大風(fēng)大浪等特殊環(huán)境下也能夠可靠運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，故障率低，減少了維護(hù)檢修的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為一種小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為一種小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)中電壓檢測電路的的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0012]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)，包括控制器、電壓電流檢測電路、流速檢測電路和水輪機(jī)，控制器分別連接電壓電流檢測電路、流速檢測電路、放電電流檢測電路、編碼器、電壓調(diào)節(jié)電路、驅(qū)動(dòng)電路、報(bào)警電路、直流接觸器、電源電路、PC機(jī)和流速儀，編碼器還通過水輪機(jī)連接整流濾波電路，電壓調(diào)節(jié)電路還分別連接整流濾波電路和逆變電路，逆變電路還分別連接驅(qū)動(dòng)電路和變壓器，變壓器另一端連接外電網(wǎng)。
[0013]電壓電流檢測電路包括電壓檢測電路和電流檢測電路，電壓檢測電路包括電阻Rl、電容Cl和運(yùn)放Ul，運(yùn)放Ul引腳11連接接地電容Cl，運(yùn)放Ul引腳3分別連接電阻Rl、電阻R2和插座Jl引腳1，電阻Rl另一端連接電阻R2另一端并接地，插座Jl引腳2連接插座Jl引腳4并接地，插座Jl引腳3連接電源VCC，運(yùn)放Ul引腳2分別連接運(yùn)放Ul引腳1、二極管Dl負(fù)極、電容C3和電阻R3，二極管Dl正極連接電容C3另一端并接地，運(yùn)放Ul引腳4分別連接接地電容C2和電源VCC，電阻R3另一端分別連接接地電容C4和運(yùn)放U2引腳5，運(yùn)放U2引腳6分別連接運(yùn)放U2引腳7和控制器，運(yùn)放U2引腳11連接接地電容C5。
[0014]運(yùn)放Ul和運(yùn)放U2均為LM2902D。
[0015]電源電路采用以芯片UC3844為核心的開關(guān)電源電路。
[0016]控制器為STM32F103VBT6，控制器輸出控制信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變電路的控制，各種檢測電路實(shí)現(xiàn)電流、電壓信號(hào)的AD采集和編碼器的轉(zhuǎn)速檢測，通訊部分實(shí)現(xiàn)控制器與流速儀和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的互聯(lián)互通。
[0017]控制器STM32F103VBT6內(nèi)集成有18路AD轉(zhuǎn)換通道，每個(gè)AD轉(zhuǎn)換通道均有12位的轉(zhuǎn)換精度，為了提高芯片的AD裝換精度，本系統(tǒng)采用外部基準(zhǔn)源，即通過芯片REF3133提供3.3V的AD轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)源，REF3133的最大輸出電流為10mA，電壓輸出精度能達(dá)到0.2%。
[0018]請(qǐng)參閱圖2，電壓檢測電路采用兩級(jí)跟隨方式，電阻Rl為采樣電阻，將電壓傳感器輸入的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為0~3.3V的電壓信號(hào)輸入第一級(jí)運(yùn)放U1，第一級(jí)運(yùn)放輸出的信號(hào)首先通過穩(wěn)壓二極管Dl限定在3.3V以下，防止將控制器STM32F103VBT6燒毀，之后通過由電阻R3和電容C4組成的RC濾波電路進(jìn)行濾波，最后將信號(hào)送入第二級(jí)運(yùn)放U2，第二級(jí)運(yùn)放將信號(hào)送入控制器STM32F103VBT6進(jìn)行AD采集。電流檢測電路與上述電壓檢測電路類似。
【權(quán)利要求】
1.一種小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)，包括控制器、電壓電流檢測電路、流速檢測電路和水輪機(jī)，其特征在于，所述控制器分別連接電壓電流檢測電路、流速檢測電路、放電電流檢測電路、編碼器、電壓調(diào)節(jié)電路、驅(qū)動(dòng)電路、報(bào)警電路、直流接觸器、電源電路、PC機(jī)和流速儀，編碼器還通過水輪機(jī)連接整流濾波電路，所述電壓調(diào)節(jié)電路還分別連接整流濾波電路和逆變電路，逆變電路還分別連接驅(qū)動(dòng)電路和變壓器，變壓器另一端連接外電網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓電流檢測電路包括電壓檢測電路和電流檢測電路，電壓檢測電路包括電阻R1、電容Cl和運(yùn)放U1，運(yùn)放Ul引腳11連接接地電容Cl，運(yùn)放Ul引腳3分別連接電阻R1、電阻R2和插座Jl引腳1，電阻Rl另一端連接電阻R2另一端并接地，所述插座Jl引腳2連接插座Jl引腳4并接地，插座Jl引腳3連接電源VCC，所述運(yùn)放Ul引腳2分別連接運(yùn)放Ul引腳1、二極管Dl負(fù)極、電容C3和電阻R3，二極管Dl正極連接電容C3另一端并接地，所述運(yùn)放Ul引腳4分別連接接地電容C2和電源VCC，所述電阻R3另一端分別連接接地電容C4和運(yùn)放U2引腳5，運(yùn)放U2引腳6分別連接運(yùn)放U2引腳7和控制器，運(yùn)放U2引腳11連接接地電容C5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)放Ul和運(yùn)放U2均為 LM2902D。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器為STM32F103VBT6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型海水發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源電路采用以芯片UC3844為核心的開關(guān)電源電路。
【文檔編號(hào)】H02P9/00GK104467578SQ201410700929
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】魏紹宏, 韓榮忠 申請(qǐng)人:魏紹宏