本實用新型涉及風力發電領域，具體涉及一種微風力發電充電裝置。

背景技術：

風電是目前比較成熟的可再生能源發電技術，也是風能規模化開發利用的主要方式，世界各國都把發展風電作為重要的替代能源技術。隨著風力發電機組單機容量的大型化和機組型式的多元化，風力發電的儲能系統也得到了相應的發展。目前在實際運行的風力發電系統中，所使用的儲能系統有抽水儲能電站、壓縮空氣儲能系統、蓄電池、超導磁能、飛輪和電容等。

近來小型永磁直驅風力發電系統應用越來越廣泛，風力發電的效率是非常 重要的一個指標，利用風力發電控制器可以有效提高風力發電系統的風能捕獲能力。

風力發電受到氣象因素的影響非常大，因此風力發電的輸出也非常不穩定。在微風力發電獨立供電系統中，通常需要蓄電池等儲能裝置，以便向負載提供穩定的電能，因此風力發電控制器為了向蓄電池充電需要對風力發電機的輸 出電壓進行調節。當風速較低時，微風力發電機的輸出電壓經過整流以后低于蓄電池的電壓，無法向蓄電池充電，因此當風速低于一定值時的風能無法利用。 為了提高風能的利用，特別是提高低風速時的風能利用率，必須對風力發電機的輸出做升壓變換。通常的風力發電控制器多采用專門的升壓控制器，利用升壓變換器可以在風速較低時向蓄電池和負載供電。

當風速較高時，如果不對風力發電機的輸出電壓進行控制，則由于蓄電池的鉗制作用，使風力發電機的轉速被鉗制到一定值。在一定的風速下，風力發電機的輸出功率會隨著其的轉速變化而變化，而且有一個最大值。為了對風力發電輸出功率的最大點進行追蹤，就不能讓蓄電池的電壓將風力發電機的轉速鉗制住。這就需要利用降壓控制器，對風力發電機的輸出電壓進行降壓控制。

因此為了得到較高性能的微風力發電控制系統，就需要有升壓控制器還需要降壓控制器，兩者需要分別控制。綜上所述，目前現有小型風力發電控制器存在很多缺點，一類是風能利用率低，另外一類是結構復雜，成本較高。

同時目前在微風力發電控制電路中，多數并未集成電流表和電壓表，不能很直觀的實時看出風力變化時，電量參數的變化，同時將風能直接轉化為可用于給便攜式電子設備的充電的電能的設備并不多見。

技術實現要素：

本實用新型針對上述現有技術的不足，提供了一種微風力發電充電裝置，將微風力發電穩壓控制電路、微風力發電充電控制電路、發電機轉速控制電路，三種電路集中在一塊電路板上完成，并且集成了電流表、電壓表，USB接口，能很直觀的實時看出風力變化時，電量參數的變化，在野外時，可以直接跟外部USB接口相連，實現電子設備的充電功能。

為解決現有技術中存在的問題，采用的具體技術方案是：

一種微風力發電充電裝置，其包括微風力發電機、微風力發電充電電路板、USB接口、發電機安裝座、充電裝置支座；

所述微風力發電充電電路板設置有微風力發電穩壓控制電路、微風力發電充電控制電路、發電機轉速控制電路；

所述微風力發電穩壓控制電路設置有三相單向輸入橋、電容、電壓表、可變電阻、穩壓控制電路；

所述微風力發電充電控制電路設置有充電控制電路、電容、電流表；

所述微風力發電機的三相輸出與三相單向輸入橋相連；電容并聯在三相單向輸入橋上；穩壓控制電路并聯在三相單向輸入橋上；穩壓控制電路與三相單向輸入橋之間并聯有電壓表與可變電阻；

所述穩壓控制電路的輸出端與充電控制電路的輸入端相連；所述充電控制電路輸出端與發電機轉速控制電路、USB接口并聯；發電機轉速控制電路與USB接口相互獨立；電流表串聯在充電控制電路與USB接口的回路上；電容并聯在充電控制電路與USB接口的回路上；

所述微風力發電機安裝在發電機安裝座內，發電機安裝座與充電裝置支座相連，微風力發電充電電路板安裝在充電裝置支座內，USB接口安裝在充電裝置支座上。

優選的技術方案，所述可變電阻為滑動式電阻。

優選的技術方案，所述電壓表為液晶顯示的電壓表。

進一步優選的技術方案，所述電流表為液晶顯示的電流表。

再進一步優選的技術方案，所述微風力發電穩壓控制電路設置的電容、微風力發電充電控制電路設置的電容為鋁電解電容器。

再進一步優選的技術方案，所述USB接口最終輸出電壓為5V±0.3V。

一種微風力發電充電裝置的實施過程為：微風力發電充電裝置置于野外通風處，將外部待充電的電子設備插入USB接口中，微風力發電機產生的電量經過三相單向輸入橋輸入，經過微風力發電穩壓控制電路進行放大輸出到微風力發電充電控制電路中，微風力發電充電控制電路進行運算放大分別輸出到發電機轉速控制電路與USB接口中；

在給USB接口充電的過程中，由于風量的變化，微風力發電機產生的電壓隨著風量的變化而變化，并聯在三相單向輸入橋的電容不斷的吸收和釋放電量，起到第一步穩壓的作用，并聯在穩壓控制電路與三相單向輸入橋之間的電壓表與可變電阻，分別起到實時顯示輸入電壓和隨時調節輸入到穩壓控制電路上的電壓的作用；

經過穩壓控制電路穩壓后的電壓輸入到充電控制電路中，充電控制電路運算放大輸出電流到發電機轉速控制電路與USB接口中，發電機轉速控制電路根據輸出的電流來控制微風力發電機的轉速，電流表顯示給USB接口充電的電流；并聯在充電控制電路與USB接口的回路上的電容用于穩定USB接口充電的電壓。

通過采用上述方案，本實用新型的一種微風力發電充電裝置與現有技術相比，其技術效果在于：

1. 本實用新型將微風力發電穩壓控制電路、微風力發電充電控制電路、發電機轉速控制電路，三種電路集中在一塊電路板上完成，成本較低，可靠性高。

2. 本實用新型集成了USB接口，最終輸出電壓為5V±0.3V能滿足大部分便攜電子設備的充電需求。

3. 本實用新型集成了電流表、電壓表能,很直觀的實時看出風力變化時，電量參數的變化。

4. 本實用新型的電容為鋁電解電容器，電容量大，能夠適應較寬的工作范圍，同時能夠保護蓄電池和相連接的電路。

5. 本實用新型設置了滑動式可變電阻，在人工調試時系統時，提供了便利。

附圖說明

圖1為本實用新型一種微風力發電充電裝置結構簡圖；

圖2為本實用新型一種微風力發電充電裝置原理圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實例并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。

如圖1及圖2所示：一種微風力發電充電裝置，其包括微風力發電機1、微風力發電充電電路板2、USB接口3、發電機安裝座4、充電裝置支座5；

所述微風力發電充電電路板2設置有微風力發電穩壓控制電路21、微風力發電充電控制電路22、發電機轉速控制電路23；

所述微風力發電穩壓控制電路21設置有三相單向輸入橋211、電容212、電壓表213、可變電阻214、穩壓控制電路215；

所述微風力發電充電控制電路22設置有充電控制電路221、電容222、電流表223；

所述微風力發電機1的三相輸出與三相單向輸入橋211相連；電容212并聯在三相單向輸入橋211上；穩壓控制電路215并聯在三相單向輸入橋211上；穩壓控制電路215與三相單向輸入橋211之間并聯有電壓表213與可變電阻214；

所述穩壓控制電路215的輸出端與充電控制電路221的輸入端相連；所述充電控制電路221輸出端與發電機轉速控制電路23、USB接口3并聯；發電機轉速控制電路23與USB接口3相互獨立；電流表223串聯在充電控制電路221與USB接口3的回路上；電容222并聯在充電控制電路221與USB接口3的回路上；

所述微風力發電機1安裝在發電機安裝座4內，發電機安裝座4與充電裝置支座5相連，微風力發電充電電路板2安裝在充電裝置支座5內，USB接口3安裝在充電裝置支座5上；

所述可變電阻214為滑動式電阻；所述電壓表213為液晶顯示的電壓表；所述電流表223為液晶顯示的電流表；所述電容212、電容222為鋁電解電容器；所述USB接口3最終輸出電壓為5V±0.3V。

如圖1及圖2所示：一種微風力發電充電裝置的實施過程為：微風力發電充電裝置置于野外通風處，將外部待充電的電子設備插入USB接口3中，微風力發電機1產生的電量經過三相單向輸入橋211輸入，經過微風力發電穩壓控制電路21進行放大輸出到微風力發電充電控制電路22中，微風力發電充電控制電路22進行運算放大分別輸出到發電機轉速控制電路23與USB接口3中；

在給USB接口3充電的過程中，由于風量的變化，微風力發電機1產生的電壓隨著風量的變化而變化，并聯在三相單向輸入橋211的電容212不斷的吸收和釋放電量，起到第一步穩壓的作用，并聯在穩壓控制電路215與三相單向輸入橋211之間的電壓表213與可變電阻214，分別起到實時顯示輸入電壓和隨時調節輸入到穩壓控制電路215上的電壓的作用；

經過穩壓控制電路215穩壓后的電壓輸入到充電控制電路221中，充電控制電路221運算放大輸出電流到發電機轉速控制電路23與USB接口3中，發電機轉速控制電路23根據輸出的電流來控制微風力發電機1的轉速，電流表223顯示給USB接口3充電的電流；并聯在充電控制電路221與USB接口3的回路上的電容222用于穩定USB接口3充電的電壓。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、均包含在本實用新型的保護范圍之內。