[发明专利]用于风能设备的桨距系统和用于运行桨距系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于风能设备的桨距系统和一种用于运行桨距系统的方法。桨距系统具有：至少一个驱动装置，该驱动装置用于调节风能设备的至少一个转子叶片的定位角；和应急蓄能器，该应急蓄能器用于在外部电能供给出现故障时运行至少一个驱动装置。借助于所述方法检查应急蓄能器的特征值。

背景技术

在风能设备中，可以通过桨距系统相应于在运行中作用于转子叶片的风荷载调节定位角(英语：Pitch)，并由此调节风能设备的发电机的驱动力矩。为此，通过发电机控制装置的相应的控制信号为桨距系统预先规定所需的定位角。该发电机控制装置也称为涡轮机控制装置。

电桨距系统可以具有应急蓄能器。相应于能量需求确定应急蓄能器的尺寸，以便在外部能量供给出现故障时使转子叶片移动至安全位置中(紧急移动)，并由此可靠地制动风能设备。在此，通常可向所谓的摆平位置(Fahnenposition)移动，在该摆平位置中，转子叶片的板平面垂直于转子叶片的转动平面。

应急蓄能器可以具有双层电容器。该双层电容器随着运行时间而老化并因此丧失电容量。出于这个原因，对应急蓄能器的监控和规律性的检查是必要的，以便能确保紧急移动的功能并确定蓄能器的更换时间。

由DE 10 2008 025 944 B4已知了，为了检查应急蓄能器，把桨距系统的调节驱动装置从正常运行模式切换至检查模式，在该检查模式中控制作为负荷的调节驱动装置。由此可以为应急蓄能器调节可预先选择的且可再现的负荷。

由DE 10 2009 003 843 A1已知了，桨距系统的应急蓄能器以相继的时间间隔暂时地与其充电器分开并被加载电试验荷载、例如功率电阻。由放电特性确定应急蓄能器的充电状态。

根据DE 10 2009 025 819 A1，在调节驱动装置的电机被闭锁时，通过变流器对应急蓄能器加载负荷，从而观察应急蓄能器的放电特性。由该观察而确定应急蓄能器的电容量。

目前的解决方案的缺点是，为了检查应急蓄能器需要相对费用巨大的电测试电路，且检查耗费时间，而在这段时间中风能设备不能用于产生电能。

发明内容

本发明的目的在于，在风能设备的高可用性的同时确保风能设备的安全运行。

该目的通过根据本发明的方法和根据本发明的桨距系统实现。

按照根据本发明的方法，风能设备的桨距系统如此运行，即在风能设备的正常运行模式中借助于桨距系统的驱动装置基于风能设备的发电机控制装置的控制信号调节风能设备的转子叶片的定位角。在此，驱动装置至少暂时地由(相对于桨距系统来说的)外部供电网络供给电能。在第二运行模式—紧急运行模式—中，转子叶片借助于驱动装置移动至安全位置中。同时，驱动装置由桨距系统的应急蓄能器供给电能。当外部供电网络出现故障时且因此风能设备必须起动时，例如可以在紧急运行模式中运行桨距系统。

例如，为了确定应急蓄能器的老化状态，在根据本发明的方法中在正常运行模式中驱动单元也暂时仅由应急蓄能器供给电能以检查应急蓄能器的特征值。

因为风能设备在检查期间处于正常运行模式中，所以不能使用专用的负载电阻作为用于检查应急蓄能器的电负载。当然，驱动单元随时都改变转子叶片的定位角，且消耗能量。这可以用于，观察应急蓄能器的放电特性并由此得出关于其老化状态的结论。

根据本发明的方法的优点是，因此提高了风能设备的正常运行时系统的可用性，因为不必为了检查应急蓄能器而停止风能设备，而可以继续产生电能。调节驱动装置从运行模式至检查模式的转换是不需要的。另一个优点是，不需要额外的电阻和使电机制动以作为用于应急蓄能器的放电的负载从而检查应急蓄能器。

根据本发明的方法优选和蓄能器相联系地一起使用，该蓄能器包括双层电容器、锂离子电池或这些蓄能器的组合(所谓的混和蓄能器)。相应地，根据本发明的方法的一个实施方式设计用于，检查应急蓄能器的电容器、尤其是双层电容器的作为特征值的电容量和/或内部电阻。通过该改进方案实现了，规律地且经常检查具有电容器的应急蓄能器，并进而也可靠地运行风能设备，在该风能设备中使用双层电容器作为应急蓄能器。电容器的检查可以设计为，在预先确定的时间段由应急蓄能器为驱动单元供给电能，并且接着仅检查，由应急蓄能器产生的电压是否仍处于阈值之上。当然优选设计了，确定电容器的电容量的电容量值。这是最准确的且进而是最可靠的检查双层电容器的功能良好性的方法。