風光互補發電系統（風能控制器選型）

風光互補發電系統應用中，小型風力發電機發電時的電壓、電流、功率與電量都處于一種不穩定的狀態，所以系統中需要一個控制發電時電能系數波動穩定設備，需要選擇優質風能控制器保護電路設備支持，通過三段式充電、限速保護、限流保護、卸荷保護等功能必不可少。為了更好的完成小型風力發電機的電源管理，可通過電路設計的邏輯性、條件邏輯判斷、數據采集、遠程控制等方式。選擇合適的風能控制器成為系統中的主要部分，針對低風速地區、高風速地區、海拔因素、風能利用率、阻力型風機、升力型風機都因為不同系數、地區選型有所差異。

風能控制器依據對象的不同一般分為兩種：PWM型/MPPT型。選擇時需要考慮合適的小型風力發電機配對才能完美體現高發電效率價值。

PWM的風能控制器優勢是提供高效能量轉換，適用于高風速的場合，充電效率極高。配置物聯網遠程控制可實現優化能量電源管理。

MPPT風能控制器優勢是快速追蹤高功率點捕抓，根據不同的點進行提升電壓等級，適用于低風速場景，利于提升低風速區發電量。

小型風力發電機通過控制整流后經過設計電路給儲能電池組充電，風能控制器的微處理器（MCU）對儲能電池組的電壓和小型風力發電機能量系數的檢測，然后通過內部MPPT算法，計算出當前小型風力發電機的產出最大功率點，然后調節能源模塊的工作狀態，使系統以最大功率輸出對儲能電池組充電。

MPPT風能控制器內置低內阻MOS管。當風力發電機充電電流較小時不導通使用，內部寄生二極管做防反作用，防止儲能電池組電流回流。當小型風力發電機充電流大于一定值以后風能控制器的MCU給出導通信號MOS管打開，由于MOS導通后內阻很小，所以代替二極管能夠在很大程度上減小損耗，降低發熱量。

PWM風能控制器內置控制模塊。風能控制器的微處理器（MCU）對儲能電池的電壓和風力發電機電壓與電流的檢測然后通過調節圖中中間位置的MOS管的導通與斷開時間，實現對充電時間的調節，從而調節儲能電池組的電壓與充電電流。

一般的風能控制器有以下幾個功能：

1、過電壓自動剎車：當小型風力發電機產生的電壓超過了風能控制器的設定上限，風能控制器會強制讓風機剎車減速（電磁制動），減少小型風力發電機瞬時發電功率，直到儲能電池組電壓下降到恢復電壓參數值以下，再進入下一個邏輯判定。（必要性）

2、過速自動剎車：當小型風力發電機轉速超過風能控制器設置的保護值時，風能控制器會進入電磁制動狀態，目的是保護小型風力發電機和儲能電池組，達到過充保護。（必要性）

3、儲能電池組反接保護：當儲能電池“+”“-”極反接的情況下會熔斷熔斷絲，只要更換了熔斷絲并且正確接線便可以正常使用。（必要性）

4、工業防雷：當戶外使用遇到雷雨天氣遭到雷擊時，產生的電弧不會對風能防雷器起到干擾，設備停機的情況。風力發電機安裝位置處于立桿/塔架的最高點，戶外型離網系統中風能防雷需要配置接地。（必要性）

5、卸荷電路：小型風力發電機應用場景中針對電能系數進行合理調節的方法。（穩定性）

小型風力發電機屬于戶外型免維護產品，使用壽命長達十年以上，所以選擇合理的、穩定的、高效的產品是十分重要的。部署風光互補發電系統是需要從完善設計方案入手，才能達到理想的效果。

審核編輯 黃昊宇