[发明专利]变桨备用电源系统、变桨系统及风力发电机组

权利要求书

1.一种风力发电机组的变桨备用电源系统，其特征在于，所述变桨备用电源系统包括：

备用电源管理单元；

至少一个超级电容模组，作为变桨系统的备用电源，每个超级电容模组包括串联连接的多个超级电容；

其中，所述备用电源管理单元电连接到所述至少一个超级电容模组，并且所述备用电源管理单元的故障触点与所述至少一个超级电容模组中的每个超级电容模组的故障触点串联连接。

2.如权利要求1所述的变桨备用电源系统，其特征在于，所述至少一个超级电容模组包括串联连接的N个超级电容模组，其中，N为大于1的整数。

3.如权利要求1所述的变桨备用电源系统，其特征在于，所述备用电源管理单元可通信地连接到变桨系统的控制器，并且具有自身的实际节点地址和用于虚拟另外的备用电源管理单元的虚拟节点地址。

4.如权利要求2所述的变桨备用电源系统，其特征在于，所述备用电源管理单元的故障触点与所述N个超级电容模组的故障触点通过硬件线路串联连接到所述变桨系统的控制器。

5.如权利要求4所述的变桨备用电源系统，其特征在于，当任意一个超级电容模组出现故障时，故障的超级电容模组的故障触点断开，从而触发所述变桨系统的控制器执行收桨操作，和/或

当所述备用电源管理单元出现故障时，所述备用电源管理单元的故障触点断开，从而触发所述变桨系统的控制器执行收桨操作。

6.如权利要求2所述的变桨备用电源系统，其特征在于，所述N个超级电容模组与变桨系统负载串联连接，作为备用电源对所述变桨系统负载供电。

7.如权利要求2所述的变桨备用电源系统，其特征在于，所述备用电源管理单元具有多种工作模式，所述多种工作模式包括故障模式和正常模式。

8.如权利要求7所述的变桨备用电源系统，其特征在于，所述多种工作模式还包括：用于向所述变桨系统的控制器上传所述多个超级电容模组的第一部分电压的第一上传模式、等待模式、以及用于向所述变桨系统的控制器上传所述多个超级电容模组的第二部分电压的第二上传模式。

9.如权利要求2所述的变桨备用电源系统，其特征在于，基于变桨电机电枢电流、电枢电压、电枢电阻以及变桨电机电枢回路上串联的电阻，确定所述N个超级电容模组的电压下限值，并且基于变桨电机在预定时间内所消耗的能量、变桨电机的电枢回路上串联的电阻在所述预定时间内所消耗的能量、所述N个超级电容模组的总的容值以及所述N个超级电容模组的电压下限值，确定所述N个超级电容模组的电压上限值。

10.如权利要求9所述的变桨备用电源系统，其特征在于，基于变桨电机的电磁系数和变桨电机的转速确定变桨电机电枢电压，并且基于变桨电机的负载扭矩和扭矩系数确定变桨电机电枢电流。

11.如权利要求10所述的变桨备用电源系统，其特征在于，基于变桨电机的额定转速和额定转速下的变桨电机电枢电压确定变桨电机的电磁系数，并且基于变桨电机的额定扭矩和额定转速下的变桨电机电枢电流确定变桨电机的扭矩系数。

12.如权利要求9所述的变桨备用电源系统，其特征在于，基于变桨电机的额定转速、额定电压、额定电流以及额定扭矩确定变桨电机效率因数，基于变桨电机的负载扭矩、转速、变桨电机效率因数确定变桨电机在所述预定时间内所消耗的能量，并且基于变桨电机电枢电流、变桨电机的电枢回路上串联的电阻确定变桨电机的电枢回路的串联电阻在所述预定时间内所消耗的能量。

13.一种风力发电机组的变桨系统，其特征在于，所述变桨系统包括如权利要求1-12中任意一项所述的变桨备用电源系统。

14.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括如权利要求13所述的变桨系统。