[实用新型]一种风力发电机组变桨距系统的超级电容充电电路

说明书

一种风力发电机组变桨距系统的超级电容充电电路，其超级电容(C1)的正极经第一断路器(F1)、二极管模块(RA1)连接到变频器(A1)的直流母线正极端(R+/B+)。超级电容(C1)的负极经第一断路器(F1)接到变频器(A1)的直流母线负极端(B‑)。超级电容(C1)经第一断路器(F1)、第四断路器(F4)接到电压检测模块(EE1)的输入端。电压检测模块(EE1)的输出端接到变频器(A1)的模拟信号检测端。变频器(A1)的直流母线正极端(R+/B+)经电阻器(R1)接到充电模块(K1)的输入端。充电模块(K1)的输出端经第五断路器(F5)、二极管模块(RA1)、第一断路器(F1)接到超级电容(C1)的正极端。变频器(A1)的DO口接到充电模块(K1)的控制端。

技术领域

本实用新型涉及一种超级电容充电电路。

背景技术

采用变桨距控制的风力发电机不但可以吸收更多的风能，调节风力发电机组功率，而且使风力机具有更好的起动和制动性能，保证风力机可靠运行。当风力发电机组或电网发生故障时，可以控制变桨距机构使叶片顺桨，从而使叶轮迅速制动；在风速高于安全运行风速时，可以使叶片处于顺桨状态，改善风力机组的受力状况，避免大风对风力机的损害。此外，若通过合适的变桨距控制，可以减小传递链上的机械振动，减小阵风对塔架的冲击以及对叶片的载荷，从而达到减小风机的疲劳度，延长风力机使用寿命的目的。

风力发电机组交流变桨距系统一般由变频器、变桨电机、后备电源管理系统、配电系统等构成。当电网故障时，由后备电源提供能量给变频器驱动电机转动，使叶片顺桨。

后备电源管理系统负责后备电源的充电管理、放电管理及后备电源的故障报警。后备电源一般由超级电容或蓄电池构成。现在常用的超级电容充电电路如图1所示。

图1所示的超级电容充电电路包括变频器A1、超级电容C1、电压检测模块EE1、断路器F1、断路器F2、断路器F3、断路器F4、电阻器R1、二极管模块RA1，以及超级电容充电机TB1。

超级电容C1的正极经断路器F1、二极管模块RA1接到变频器A1的直流母线正极端R+/B+。超级电容C1的负极经断路器F1接到变频器A1的直流母线负极端B-。超级电容 C1经断路器F1、断路器F4接到电压检测模块EE1的输入端。电压检测模块EE1的输出端接到变频器A1的模拟信号检测端。电网L1相经断路器F2接到超级电容充电机TB1的输入端L。电网N接到超级电容充电机TB1的输入端N。超级电容充电机TB1的输出端经断路器F3、断路器F1接到超级电容C1。电阻器R1跨接在变频器A1的直流母线正极端R+/B+ 与变频器A1的端子R-之间。

工作时断路器F1、F2、F3、F4为闭合状态，对工作电路起到保护作用。当电网上电时，由超级电容充电机TB1给超级电容C1充电。由电压检测模块EE1采集超级电容C1的电压，并反馈给变频器A1。当超级电容C1的电压超过限值时，变频器A1会报超级电容C1电压异常，并执行故障停机。当电网故障时，由超级电容C1给变频器A1提供能量，驱动电机转动，使叶片顺桨。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有的超级电容器充电电路的缺点，提供一种应用于风力发电机组变桨距系统的超级电容充电电路，本实用新型可以节省物料成本，节省安装空间。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种应用于风力发电机组变桨距系统的超级电容充电电路，包括变频器、超级电容、电压检测模块、第一断路器、第四断路器、第五断路器、充电模块、电阻器，以及二极管模块。所述的充电模块由IGBT与IGBT驱动电路构成。变频器的输入端连接交流电网的三相电。