[发明专利]用于风力发电机变桨距控制系统的超级电容储能装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种为风力发电机变桨距控制系统供电的超级电容储能装置，属于当市电停止后，需要为大型风力发电机变桨距控制系统提供一定工作能量的储能装置。

背景技术

风力发电机的变桨距控制系统在市电正常时，依靠市电供电，控制风力发电机的变桨距系统。

为了保证在当市电停止后，风力发电机的变桨距控制系统仍然可以工作一段时间，需要为系统提供一定工作能量的储能装置。储能装置储存的能量的大小，根据用电设备的功率和备用时间确定。

有一些储能装置采用蓄电池等作为储能装置，其主要缺点是重量较重、体积较大、循环寿命短、维护成本较高，同时充放电效率低，对工作温度要求也较严格。

超级电容是近期发展起来的一种新型储能元件，它即像静电电容一样具有很高的放电功率，又像电池一样具有很大的电荷储存能力，使得这两种元件之间找到了一个最佳的结合点。由于其放电特性与静电电容更为接近，所以仍然称之为“电容”。目前超级电容器的名称尚不统一，有超级电容器(Supercapacitor)，超电容器(Ultracapacitor)、电化学电容器(Electrochemical Capacitor)、超大容量电容器等名称，也有称为双电荷层电容器(electricDouble-Layer Capacitor，EDLC)或双电层电容器(Double LayerCapacitor，DLC)的。

以上名称在本说明中统一称为超级电容。

发明内容

本发明的任务是为风力发电机的变桨距控制系统提供一种克服上述不足的采用超级电容储能的装置，它包括整流器或充电器、充电软启动装置、超级电容；本储能装置采用超级电容，或者采用超级电容和蓄电池并联的复合结构，电容容量可从几法拉到几百法拉，放电电流可达几千安培，额定电压从几伏可达几百甚至上千伏；整流器或充电器采用AC-DC或DC-DC变换技术，按照电容容量、电压等参数变化合理配置，为电容器充电，具备输出过电流保护、输出过电压保护等功能；充电软启动装置接于整流器或充电器与超级电容之间。

上述的储能装置采用超级电容，或采用超级电容和蓄电池并联的复合电源，而且无论蓄电池的种类。

上述的储能装置的超级电容容量大小和额定电压根据变桨距控制系统的功率和备用时间确定。

上述的储能装置的整流器或充电器采用AC-DC或DC-DC变换技术，按照电容容量、电压等参数变化合理配置，为电容器充电，具备输出过电流保护、输出过电压保护等功能。

上述的储能装置的整流器或充电器与超级电容之间加有充电软启动装置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明的实施例由以下器件和电路组成：整流器或充电器1、充电软启动装置2、超级电容3、变桨距控制系统4。其工作过程为，交流电经整流器或充电器、变为恒定电压的直流电为超级电容充电，初始时，经充电软启动装置充电。这是因为整流器或充电器输出的直流电压与超级电容电压差比较大，为限制充电电流，避免对电路器件损坏。

市电正常时变桨距控制系统正常工作，市电停电后，变桨距控制系统转入停电控制模式，变桨距控制系统仍然需要工作一段时间，这时由储能装置中的超级电容为系统提供一定工作能量的。储能装置储存的能量的大小，根据用电设备的功率和备用时间确定。