本發(fā)明涉及電力電子領(lǐng)域，尤其是涉及一種風力發(fā)電智能充電裝置。

背景技術(shù)：

我國雖然是一個能源生產(chǎn)大國，但更是一個能源消費大國。伴隨著我國經(jīng)濟的快速增長，能源儲量與未來幾十年的發(fā)展需求之間的缺口將越來越大。特別是近年來能源消費急劇增長，供需矛盾更是日益突出，同時，引發(fā)的能源緊缺和環(huán)境惡化等一系列的經(jīng)濟和社會問題，直接威脅國家經(jīng)濟安全。

我國風能資源較為豐富，風能在我國的利用也較為成熟。據(jù)中國風電發(fā)展報告指出，如果充分開發(fā)，中國有能力在2020年實現(xiàn)4000萬千瓦的風電裝機容量，風電將超過核電成為中國第三大主力發(fā)電電源。在我國甘肅等風能資源豐富的地區(qū)有較大規(guī)模的應用。

在風能利用上，多是一些比較大功率的風力發(fā)電機，而對于人們?nèi)粘Ｉ钪械娘L能沒有較好的利用；并且市場上少數(shù)低功率的風力發(fā)電裝置對于充電裝置的設(shè)計又停留在穩(wěn)壓的層面，沒有根據(jù)電池的最優(yōu)功率進行充電，對電池的壽命有不好的影響。

鑒于現(xiàn)有節(jié)約能源的國家發(fā)展戰(zhàn)略，對小功率發(fā)電充電設(shè)備的用戶需求，和對電池充電的效率和電池使用壽命的考慮，將存有電池最佳功率曲線數(shù)據(jù)的低功耗DSP芯片加入傳統(tǒng)充電裝置，大大節(jié)約能源，并使電池有效充電。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明索要解決的技術(shù)問題是提供一種風力發(fā)電智能充電裝置，可以根據(jù)電池的最佳功率曲線來實時自動調(diào)節(jié)輸出電信號。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開了一種風力發(fā)電智能充電裝置，包括帶風扇的直流風力發(fā)電裝置(1)、穩(wěn)壓裝置(2)、帶低功耗DSP的智能降壓裝置(3)、帶USB接口的直流電壓輸出裝置(4)；所述風力發(fā)電裝置、穩(wěn)壓裝置、智能降壓裝置和直流電壓輸出裝置依次電連接；

所述智能降壓裝置(3)包括低功耗DSP芯片模塊、低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104、MOS管M3、MOS管M4，電容C1，電容C2，二極管D1，電感L1，電源VCC，電阻R3，電阻R4；其中，所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的VCC端口、二極管D1的正極端均與電源VCC相連；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的IN端口與低功耗DSP芯片模塊的PWM波輸出相連；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的SD端口與低功耗DSP芯片模塊5V電信號相連；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的COM端口接地；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的VB端口、二極管D1的負極端口均與電容C1的一端相連；電容C1的另一端、低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的VS端口、電感L1的一端、MOS管M3的S端均與MOS管M4的D端相連；電感L1的另一端與電容C2的一端相連；電容C2的另一端接地；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的HO端口與電阻R3的一端相連；電阻R3的另一端與MOS管M3的G端相連；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的LO端口與電阻R4的一端相連；電阻R4的另一端與MOS管M4的G端相連；MOS管M4的S端接地；

所述穩(wěn)壓裝置(2)輸出正極端與MOS管M3的D端相連，穩(wěn)壓裝置(2)輸出另一端接地；

所述智能降壓裝置(3)輸出正極端接電感L1與電容C2的相連處，另一端接地。

優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓裝置(2)包括穩(wěn)壓芯片LM2596，電容Cin，電容Cout，電容C3，電感L2，電感L3，電位器R2，電阻R1，二極管D2；其中，所述風力發(fā)電裝置的輸出端、電容Cin的一端均與穩(wěn)壓芯片LM2596的V_IN端口相連；電容Cin的另一端接地；穩(wěn)壓芯片LM2596的Ground端口和ON/OFF端口均接地；電感L2的一端、二極管D2的負端均與穩(wěn)壓芯片LM2596的Output端口相連；電感L2的另一端、電容Cout的正極端、電位器R2除電位調(diào)節(jié)端外的一端均與電感L3的一端相連；電容Cout的另一端接地；

電位器R2除電位調(diào)節(jié)端外的另一端與電阻R1的一端相連；電阻R1的另一端接地；電位器R2的電位調(diào)節(jié)端與穩(wěn)壓芯片LM2596的Feed Back端口相連；電感L3的另一端與電容C3的正極端相連，均為穩(wěn)壓模塊的輸出；電容C3的另一端接地。

優(yōu)選的，所述輸出裝置(4)提供了USB裝換接口，包括A型USB母口P1，電容C4，電容C5；其中，所述A型USB母口P1的1端口、電容C4的正極端、電容C5的一端均與智能降壓模塊的正極輸出端相連；所述A型USB母口P1的4端口、電容C4的另一端與電容C5的另一端均接地。

所述風力發(fā)電裝置用于在空氣相對流動較大的場合，利用風扇帶動直流電動機轉(zhuǎn)動發(fā)出直流電。

進一步的，所述穩(wěn)壓裝置用于將發(fā)電裝置輸出的直流電穩(wěn)定在一定范圍的電壓的電信號輸出。

進一步的，所述的智能降壓裝置用于根據(jù)充電電池的最佳功率曲線，實時調(diào)整輸出電壓與電流。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)將風力發(fā)電應用于小功率發(fā)電，提高風能在日常生活中的利用。

2)應用低功耗DSP對輸出電信號根據(jù)最佳功率曲線進行處理輸出，在不損傷電池的情況下對電池高效地充電。

3)理論上來講，在風能充足的地方可以有較高的普及度，因為采用了風力發(fā)電裝置和USB輸出裝置。

4)節(jié)約能源。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，1-風力發(fā)電裝置，2-穩(wěn)壓裝置，3-智能降壓裝置，4-輸出裝置。

圖2是風力發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)圖，5-風扇，6-直流發(fā)電機，7-直流電機轉(zhuǎn)軸，即風扇轉(zhuǎn)軸。

圖3是穩(wěn)壓裝置電路圖。

圖4是智能降壓裝置電路圖。

圖5是輸出裝置電路圖。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1和2所示，本發(fā)明公開了一種風力發(fā)電智能充電裝置，包括帶風扇的直流風力發(fā)電裝置1、穩(wěn)壓裝置2、帶低功耗DSP的智能降壓裝置3、帶USB接口的直流電壓輸出裝置4；所述風力發(fā)電裝置、穩(wěn)壓裝置、智能降壓裝置和直流電壓輸出裝置依次電連接；

如圖4所示，所述智能降壓裝置3包括低功耗DSP芯片模塊、低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104、MOS管M3、MOS管M4，電容C1，電容C2，二極管D1，電感L1，電源VCC，電阻R3，電阻R4；其中，所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的VCC端口、二極管D1的正極端均與電源VCC相連；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的IN端口與低功耗DSP芯片模塊的PWM波輸出相連；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的SD端口與低功耗DSP芯片模塊5V電信號相連；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的COM端口接地；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的VB端口、二極管D1的負極端口均與電容C1的一端相連；電容C1的另一端、低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的VS端口、電感L1的一端、MOS管M3的S端均與MOS管M4的D端相連；電感L1的另一端與電容C2的一端相連；電容C2的另一端接地；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的HO端口與電阻R3的一端相連；電阻R3的另一端與MOS管M3的G端相連；所述低功耗MOS管驅(qū)動芯片IR2104的LO端口與電阻R4的一端相連；電阻R4的另一端與MOS管M4的G端相連；MOS管M4的S端接地；

所述穩(wěn)壓裝置2輸出正極端與MOS管M3的D端相連，穩(wěn)壓裝置2輸出另一端接地；

所述智能降壓裝置3輸出正極端接電感L1與電容C2的相連處，另一端接地。

所述低功耗DSP芯片模塊，包括AD輸入，控制器，PWM輸出；

所述AD輸入是對所述智能降壓裝置輸出的AD采樣，將數(shù)字信號傳到所述控制器計算；

所述控制器是對采樣得到的數(shù)字信號與導入的最佳功率曲線上的值進行計算處理，計算得所述PWM波輸出占空比；

所述PWM輸出是所述低功耗DSP芯片模塊中的PWM發(fā)生模塊產(chǎn)生所述PWM波輸出占空比的PWM信號。

如圖3所示所述穩(wěn)壓裝置2包括穩(wěn)壓芯片LM2596，電容Cin，電容Cout，電容C3，電感L2，電感L3，電位器R2，電阻R1，二極管D2；其中，所述風力發(fā)電裝置的輸出端、電容Cin的一端均與穩(wěn)壓芯片LM2596的VIN端口相連；電容Cin的另一端接地；穩(wěn)壓芯片LM2596的Ground端口和ON/OFF端口均接地；電感L2的一端、二極管D2的負端均與穩(wěn)壓芯片LM2596的Output端口相連；電感L2的另一端、電容Cout的正極端、電位器R2除電位調(diào)節(jié)端外的一端均與電感L3的一端相連；電容Cout的另一端接地；

電位器R2除電位調(diào)節(jié)端外的另一端與電阻R1的一端相連；電阻R1的另一端接地；電位器R2的電位調(diào)節(jié)端與穩(wěn)壓芯片LM2596的Feed Back端口相連；電感L3的另一端與電容C3的正極端相連，均為穩(wěn)壓模塊的輸出；電容C3的另一端接地。

如圖5所示，所述輸出裝置4提供了USB裝換接口，包括A型USB母口P1，電容C4，電容C5；其中，所述A型USB母口P1的1端口、電容C4的正極端、電容C5的一端均與智能降壓模塊的正極輸出端相連；所述A型USB母口P1的4端口、電容C4的另一端與電容C5的另一端均接地。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。