基于FPGA的小型永磁直驱风力发电机的MPPT控制装置

摘要

本实用新型提供一种基于FPGA的小型永磁直驱风力发电机的MPPT控制装置，包括小型永磁直驱风力发电机、转速传感器、第一电压传感器、第一电流传感器、不可控整流器、MPPT控制器、负载、第二电压传感器、第二电流传感器、DC‑DC变换器、驱动模块、第一滤波电路单元和第二滤波电路单元；第一和第二电压传感器、第一和第二电流传感器、驱动模块和转速传感器分别与MPPT控制器连接，不可控整流器、转速传感器分别与小型永磁直驱风力发电机连接，不可控整流器、第一和第二滤波电路单元、驱动模块分别与DC‑DC变换器连接；MPPT控制器由单片机和FPGA模块共同构成。本实用新型硬件性能稳定，能较好实现风力发电的最大功率跟踪；无需利用风速传感器，节约了发电系统的控制成本。

主权项

基于FPGA的小型永磁直驱风力发电机的MPPT控制装置，其特征在于，包括小型永磁直驱风力发电机(1)、转速传感器(2)、第一电压传感器(3)、第一电流传感器(4)、不可控整流器(5)、MPPT控制器(6)、负载(7)、第二电压传感器(8)、第二电流传感器(9)、DC‑DC变换器(10)、驱动模块(11)、第一滤波电路单元(12)和第二滤波电路单元(13)；其中，所述不可控整流器(5)的三相输入端与所述小型永磁直驱风力发电机(1)的三相输出端连接，所述不可控整流器(5)的单相输出正端与所述第一电压传感器(3)的待测电压输入端连接，所述不可控整流器(5)的单相输出负端接地；所述转速传感器(2)的转速测量信号输出端与所述MPPT控制器(6)连接；所述第一电压传感器(3)的待测电压输出端接地，而测量信号输出端与所述MPPT控制器(6)连接；所述第一滤波电路单元(12)的输入端与所述不可控整流器(5)的单相输出正端连接，所述第一滤波电路单元(12)的输出端接地；所述第一电流传感器(4)的待测电流输入端与所述不可控整流器(5)的单相输出正端连接，所述第一电流传感器(4)的待测电流输出端与DC‑DC变换器(10)的输入端连接，所述第一电流传感器(4)的测量信号输出端与所述MPPT控制器(6)连接；所述DC‑DC变换器(10)的脉宽调制信号输入端与所述驱动模块(11)的脉宽驱动信号输出端连接，所述驱动模块(11)的脉宽信号输入端与所述MPPT控制器(6)连接，所述DC‑DC变换器(10)的输出端与所述第二电流传感器(9)的待测电流输入端连接；所述第二滤波电路单元(13)的输入端与所述DC‑DC变换器(10)的输出端连接，所述第二滤波电路单元(13)的输出端接地；所述第二电流传感器(9)的待测电流输出端与所述负载(7)的一端连接，所述负载(7)的另一端接地，所述第二电流传感器(9)的测量信号输出端与所述MPPT控制器(6)连接；所述第二电压传感器(8)的待测电压输入端与所述DC‑DC变换器(10)的输入端连接，所述第二电压传感器(8)的待测电压输出端接地，所述第二电压传感器(8)的测量信号输出端与所述MPPT控制器(6)连接。