8风机充电器充电电流波形

1所示。各充电控制器和逆变器以位微处理器30F2010为控制核心，可独立运行，并通过于上位单片机通讯，组成监控系统。在系统中，主要用于完成对键盘、液晶和指示灯的控制，与交换数据及与微型机通信等功能。系统中逆变器模块主电路采用隔离式全桥逆变电路，用模块作为逆变电路的开关器件，采用通用的单极性控制方式。

2所示。当风速达到启动风速时，控制器进入工作状态;低于额定风速时，控制器依功率控制方式跟踪风电机组的功率变化;高于额定风速时，通过风电机组的机械式结构限制风电机组的转速，使之接近恒功率运行。同步脉冲形成电路产生同步脉冲，作为同步信号加至单片机外部中断引脚。根据蓄电池的充电特性，控制可控硅导通角对三相桥式整流电路的进行触发和控制输出。当蓄电池足压时，驱动卸载电路对风机进行卸载，以防止风机飞车。图中sun是来自光伏支路的输出电流，为蓄电池综合充电。

3所示。光伏电池的输出特性曲线表示最大功率点与日照及电池板温度有关，为了提高太阳电池的发电效率，在系统中加入一个太阳电池峰值功率跟踪器，即式的跟踪器。由于曲线的最大功率点几乎分布于一条垂直线的两侧，可以假定阵列的最大功率输出点大致对应于某个恒定电压，这就大大简化了系统的控制设计。人们仅需从生产厂商处获得max数据并使阵列的输出电压钳位于max值即可，实际上是把控制简化为稳压控制，这就构成了式的控制。通过改变开关管的脉冲宽度，可以控制变换器给蓄电池充电的电流，保证蓄电池具有最大可能的充电电流，从而达到最大功率点跟踪的目的。为保证对蓄电池有效地充电，在控制回路中应增加蓄电池充电电压与电流的反馈，以实现过压和过流保护，以及恒压充电控制。同时，为适应温度变化对光伏阵列的影响，根据不同的温度或季节调节阵列的输出电压，可利用微处理器采集光伏阵列温度，并根据温度查表或计算在当前温度下光伏阵列最大功率点的输出电压。

4所示。由于光伏支路的输出电流sun较小，故设计成浮充和辅助充电器功能。在电流控制环节虚线框内的给定端*，框外有一个限幅环节，用来限制充电电流。由于采用电流闭环控制，这个限定值就是恒流充电的电流给定值。在初始充电时，电池电压b'较低，小于蓄电池的给定电压b，因此有b-V'>0，由于调节中积分环节的作用，使输出达到最大值，从而电流给定以限幅值输入，实现限流充电。当充电电压超过给定电压时，充电电流从限流状态退出。蓄电池的电压作为充电控制的外环，以b这个经过温度补偿计算得到的充电电压作为给定，由于电压闭环的作用使蓄电池的电压始终不会超过此值。充电电流降低，系统自动转入恒压充电状态，随着蓄电池电压的不断升高，充电电流不断减小，直至为零，此时蓄电池的电压等于给定电压。

5所示。当实测功率与蓄电池回路消耗功率的差达到一定值时，关闭门限开关，投入卸载回路功率伺服环，通过调节卸载负荷回路的电流来跟踪发电机组的功率，从而控制由于瞬时风速引起的功率波动。

6所示，其中1为浮充电压，2为风力发动机组切入点。

7所示。由图可知，系统能够有效地工作在阵列的最大功率点，而且误差很小，说明控制方法可行。

8所示的风机充电器充电电流波形是在风速为的情况下获得的，风机输出功率为，蓄电池电压为，电流钳定位于1A档位，风机充电器充电输出电流均值为，卸载回路不工作，符合控制系统要求。

E. Koutroulis, K. Kalaitzakis, and N. C. Voulgaris. Development of a Microcontroller-Based Photovoltaic Maximum Power Point Tracking ControlSystem. IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 16, No. 1, January 2001,pp. 46-54.

. 微型计算机控制新技术机械工业出版社，

. 风力发电机组的控制技术机械工业出版社，