我國(guó)電量的百分之七十以上是火力電,其中火力電中百分之九十以上為動(dòng)力煤發(fā)電,但是由于我國(guó)高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,供電量還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,特別是隨著5G技術(shù)的普及,5G信號(hào)的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于4G,這就導(dǎo)致5G信號(hào)的傳遞范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于4G的傳播范圍,因此需要建立的基站數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G通信的基站數(shù)量,隨著5G技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的普及, 我國(guó)將在會(huì)有更大的電力缺口,為了緩解將來(lái)電力能源的危機(jī),新的發(fā)電方式必將迎來(lái)蓬勃的發(fā)展。
在傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電中,由于風(fēng)力的不穩(wěn)定性,因此直接產(chǎn)生的電壓不穩(wěn)定,不能直接被利用,需要進(jìn)一步的穩(wěn)壓,儲(chǔ)能,轉(zhuǎn)化才能實(shí)現(xiàn)正常的使用。
為了克服傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電問(wèn)題,本文介紹了一種工頻風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能逆變電路,本電路是通過(guò)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存到蓄電池中,蓄電池通過(guò)逆變電路將直流電轉(zhuǎn)換為工頻交流電,供負(fù)載使用。 在風(fēng)能較多的地區(qū)可以利用此電路特性將不穩(wěn)定的風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定可控的交流電供負(fù)載使用,若電量有剩余,還可以申請(qǐng)并入電網(wǎng)給其他用戶提供干凈穩(wěn)定的電能。
工頻風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能逆變電路中包括電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路、充電電路、發(fā)電電路、控制電路、逆變電路、LED顯示電路、告警電路和輸出電路,發(fā)電電路將電能傳遞至充電電路,電流檢測(cè)電路和所述電壓檢測(cè)電路負(fù)責(zé)采集充電電路的電流和電壓,控制電路向充電電路雙向提供信號(hào),充電電路向逆變電路提供電能,逆變電路向LED顯示電路、 告警電路和輸出電路提供電壓,充電電路包括BUCK降壓電路、輔助電源電路、驅(qū)動(dòng)電路、控制電路。
電壓檢測(cè)電路檢測(cè)從發(fā)電電路輸出的電壓,通過(guò)電阻Ra和電阻Rb1采集電壓,采集的電壓信號(hào)經(jīng)四路運(yùn)算放大器放大輸出至所述控制電路,四路運(yùn)算放大器的型號(hào)為L(zhǎng)M248DR,電流檢測(cè)電路采集來(lái)自發(fā)電電路的電流,IPO端口為電流檢測(cè)端口,將檢測(cè)到的電流輸入到控制器電路的I/O端口進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,電流檢測(cè)電路采取的芯片型號(hào)為CH701, 驅(qū)動(dòng)電路由控制電路通過(guò)I/O口輸出PWM信號(hào),對(duì)MOS管進(jìn)行開/關(guān)控制。
逆變電路包括脈寬調(diào)制電路、控制器電路、升壓電路、整流電路和H橋電路。 LED顯示電路由一路常亮LED電路和一路告警LED電路構(gòu)成,告警電路由四個(gè)型號(hào)為L(zhǎng)M324M(14)的功率放大器構(gòu)成,由控制芯片U5控制。
圖1 發(fā)電電路;
圖2 充電電路;
圖3 升壓電路、整流電路、控制器電路;
圖4 H橋電路、脈寬調(diào)制電路、LED顯示電路、告警電路;
圖5 輸出電路;
圖6為電路結(jié)構(gòu)圖。
工作原理:
本電路通過(guò)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存到蓄電池中,蓄電池通過(guò)逆變電路將直流電轉(zhuǎn)換為工頻交流電,供負(fù)載使用,在風(fēng)能較多的地區(qū)可以利用此電路特性將不穩(wěn)定的風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定可控的交流電供負(fù)載使用,若電量有剩余,還可以申請(qǐng)并入電網(wǎng)給其他用戶提供干凈穩(wěn)定的電能。
電流采用及處理電路采用CH701電流傳感器IC,CH701是工業(yè)、商業(yè)和通信系統(tǒng)交直流傳感的精確經(jīng)濟(jì)的解決方案,小型封裝非常適合空間狹小的應(yīng)用,由于減少了電路板的面積,還降低了成本,典型應(yīng)用領(lǐng)域包括電動(dòng)機(jī)控制、載荷檢測(cè)和管理、開關(guān)式電源和過(guò)電流故障保護(hù)。
圖7 霍爾電流傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
CH701產(chǎn)品特點(diǎn):
1.0.8 mohm初級(jí)導(dǎo)體電阻,用于低功率損耗和高浪涌電流耐受能力
2.集成屏蔽實(shí)際上消除了從電流導(dǎo)體到芯片的電容耦合,極大地抑制了由于高dv/dt瞬態(tài)而產(chǎn)生的輸出噪聲
3.行業(yè)領(lǐng)先的噪聲性能,通過(guò)專有的放大器和濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)大大提高了帶寬
4.高帶寬120kHz模擬輸出,在控制應(yīng)用中響應(yīng)時(shí)間更快
5.過(guò)濾器引腳允許用戶在較低的帶寬下過(guò)濾輸出以提高分辨率
6.集成數(shù)字溫度補(bǔ)償電路允許在開環(huán)傳感器中實(shí)現(xiàn)近閉環(huán)精度
7.適用于空間受限應(yīng)用的小尺寸、低剖面SOIC8封裝
8.濾波器引腳簡(jiǎn)化了帶寬限制,在較低的頻率下獲得更好的分辨率
9.單電源運(yùn)行
10.輸出電壓與交流或直流電流成比例
11.工廠微調(diào)靈敏度和靜態(tài)輸出電壓
12.提高精確度
13.斬波器穩(wěn)定導(dǎo)致極穩(wěn)定的靜態(tài)輸出電壓
14.近零磁滯
15.電源電壓輸出比率
產(chǎn)品應(yīng)用:
負(fù)荷檢測(cè)與管理;
過(guò)電流故障保護(hù);
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:工頻風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能逆變電路中的電流檢測(cè)
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