[发明专利]用于风力涡轮机的放电布置

说明书

本发明题为“用于风力涡轮机的放电布置”。本发明提供了一种风力涡轮机俯仰驱动单元，其包括电能储存装置、电阻器、以及被布置成在电阻器上方提供空气流动的冷却风扇。俯仰驱动单元被配置成通过以下操作使电能储存装置放电：将电能储存装置连接到电阻器，使得来自电能储存装置的电流流过电阻器；当跨电能储存装置的电压达到第一预定阈值时，将电能储存装置与电阻器断开；并且一旦电压已经达到第一预定阈值，就利用电能储存装置给冷却风扇供电，直到电压达到第二预定电压，由此冷却电阻器。

技术领域

本发明涉及用于风力涡轮机中的俯仰驱动单元的冷却系统，具体地涉及用于在备用电源放电期间使用的冷却系统。

背景技术

在风力涡轮机中，已知提供一个或多个转子叶片，每个转子叶片具有可调俯仰角。通常，通过在俯仰驱动单元中使用俯仰驱动电机来控制俯仰角。在紧急情况下，已知使用俯仰驱动电机来更改转子叶片的角度，使得入射在转子叶片上的风力在转子叶片上几乎没有引起转矩，并且叶片本身用作气制动器以减慢转子的移动。这被称为将叶片置于顺桨位置。为了能够在对风力涡轮机的电力供应损失的情况下将转子叶片置于顺桨位置，已知在风力涡轮机中(例如，在俯仰驱动单元中)提供备用电源，该备用电源储存用于在电源中断的情况下给俯仰驱动电机供电的能量。此类备用电源通常以非常高的电压(例如，420V)储存能量，并且可以采取超级电容器或电池的形式。

当维修人员需要进入风力涡轮机时，风力涡轮机必须处于对于维修人员来说安全的状态，并且至少满足各种最低安全要求，诸如寿命零件的电压降低到其不会对人造成问题的水平。为此目的，风力涡轮机的转子叶片可以首先被驱动成处于顺桨位置，使得风力不能转动叶片并且然后风力涡轮机与电网断开。即使可能没有触摸寿命零件，另一个问题是风力涡轮机不可以保持足以意外设置运动中的风力涡轮机致动器的任何能量，这可能危害接近或接触风力涡轮机的致动零件的维修人员。因此，例如在维修人员进入风力涡轮机的危险区之前，应当使应急电源和中间电容器充分放电。

用于使电能储存装置放电的布置可以是俯仰驱动器的一部分，该俯仰驱动器即旋转风力涡轮机的转子叶片的驱动器。它也可以是俯仰驱动系统的一部分，该俯仰驱动系统包括用于风力涡轮机的每个转子叶片的俯仰驱动器。特别地，该布置可以布置在便携式外壳中作为单独放电装置，在风力涡轮机未配备其自身放电布置的情况下，维护人员将该单独放电装置带到风力涡轮机。

备用电源可以通过俯仰系统内的电阻器放电，电阻器将能量作为热量耗散。为了减小风力涡轮机的停机时间(即风力涡轮机未操作、同时执行维护程序的时间)，所期望的是使备用电源尽可能快地放电，从而导致电阻器的高加热水平。例如，已知使备用电源在10分钟内基本完全放电。

发明内容

为了减轻至少一些以上问题，本发明提供了如在所附独立权利要求中限定的俯仰驱动单元和用于使备用电源放电的方法。在从属权利要求中描述了本发明的优选特征。

在优选实施方案中，提供了风力涡轮机俯仰驱动单元，其包括备用电源、电阻器、以及被布置成在电阻器上方提供空气流动的冷却风扇。俯仰驱动单元被配置成通过以下操作使备用电源放电：将备用电源连接到电阻器，使得来自备用电源的电流流过电阻器；当跨备用电源的电压达到第一预定阈值时，将备用电源与电阻器断开；并且一旦电压已经达到第一预定阈值，就利用备用电源给冷却风扇供电，由此冷却电阻器并且使备用电源进一步放电。

还优选地提供了用于使俯仰距驱动单元中的备用电源放电的方法，包括：将备用电源连接到电阻器；当跨备用电源的电压达到第一预定阈值时，将备用电源与电阻器断开；并且一旦电压已经达到第一预定阈值，就利用备用电源给冷却风扇供电，由此冷却电阻器并且进一步使备用电源放电。