風(fēng)力發(fā)電機對蓄電池的充電電路設(shè)計

　　(1)用一個二極管的電路

　　最簡單的電路是在風(fēng)力發(fā)電機與蓄電池之間插入一個二極管，就可實現(xiàn)充電。下圖a是基本原理電路，下圖b是使用三相風(fēng)力發(fā)電機的實際電路。當(dāng)風(fēng)速增大，風(fēng)車轉(zhuǎn)速升高使發(fā)電機輸出電壓高于蓄電池電壓時，充電電流就流進(jìn)蓄電池。用這種簡單的充電電路，風(fēng)速小時輸出電壓低，要能夠充電需風(fēng)速增大，但即使風(fēng)速達(dá)到要求，由于發(fā)電機的輸出電壓被蓄電池電壓鉗位，發(fā)電機的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變大，將風(fēng)車轉(zhuǎn)速抑制在一定值，因而不能工作在最佳負(fù)荷點，效率也不高。

　　(2)利用DC-DC變換器的控制電路

　　電路如下圖，在風(fēng)力發(fā)電機與蓄電池之間插入DC-DC交換器，可有效應(yīng)對風(fēng)速變化，使風(fēng)力發(fā)電機工作在最高效率點。

(3)從風(fēng)力發(fā)電機取得最大輸出

　　在上圖電路中，從發(fā)電機一側(cè)看負(fù)荷側(cè)的輸入特性示于下圖a。當(dāng)風(fēng)速增大使發(fā)電機輸出電壓上升，達(dá)到蓄電池電壓(12V或24V)開始充電時，發(fā)電機的輸出電壓會被鉗位于蓄電池電壓。這時發(fā)電機負(fù)荷轉(zhuǎn)矩急劇增大，即便風(fēng)力強，風(fēng)車轉(zhuǎn)速也被固定在某一值。

　　這恰好使發(fā)電機變成電流源，把電池作為負(fù)荷而工作。

　　通常，風(fēng)速恒定的時候，風(fēng)車的轉(zhuǎn)速能使風(fēng)車產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩，即最佳轉(zhuǎn)速。例如直徑1.3m、最佳轉(zhuǎn)速比為55的風(fēng)車的最佳負(fù)荷如下圖b所示。在沒計上圖所示電路時，發(fā)電機側(cè)的輸入特性應(yīng)符合下圖b的特性，使在任何風(fēng)速下都可得到最大輸出。