具有在线监测功能的风力发电机变桨电池充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有在线监测功能的风力发电机变桨电池充电系统。该系统包括：充电模块，与电池相连接，用于将交流电经过功率变换转换向电池充电；温度检测模块，与电池相连接，用于检测电池的温度；内阻检测模块，与充电模块相连接，用于检测电池充电完成后的内阻；处理模块，与充电模块、温度检测模块和内阻检测模块分别相连接；以及告警模块，与处理模块相连接，用于在电池异常时产生告警信号。通过本发明专利技术，能够在充电的同时及时监测到电池的异常状态，从而能够避免电池故障而造成风力发电机不能正常收浆。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种具有在线监测功能的风力发电机变桨电池充电系统。该系统包括：充电模块，与电池相连接，用于将交流电经过功率变换转换向电池充电；温度检测模块，与电池相连接，用于检测电池的温度；内阻检测模块，与充电模块相连接，用于检测电池充电完成后的内阻；处理模块，与充电模块、温度检测模块和内阻检测模块分别相连接；以及告警模块，与处理模块相连接，用于在电池异常时产生告警信号。通过本专利技术，能够在充电的同时及时监测到电池的异常状态，从而能够避免电池故障而造成风力发电机不能正常收浆。【专利说明】具有在线监测功能的风力发电机变桨电池充电系统
本专利技术涉及风力发电机
，具体而言，特别涉及具有在线监测功能的风力发电机变桨电池充电系统。
技术介绍
随着不可再生能源在世界范围内面临枯竭的窘境，为满足工业化生产和人类生活所需，人们对太阳能、风力、水力这些可再生资源的关注和利用已日渐提升。其中，风力发电是一种已经发展相对成熟的能源开发技术，尤其在高原、沿海等地区有着广泛的普及和应用。目前风力发电机变桨系统的备用电源大多采用铅酸蓄电池组，由于变浆系统在收浆时铅酸电池以3C-5C的电流放电，在使用一段时间后铅酸电池就会出现不同程度的损坏，若没有及时发现落后电池则会造成不能正常收浆的事故，致使整台风力发电机损坏或报废，从而造成巨大的经济损失。针对现有技术中存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方法。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种具有在线监测功能的风力发电机变桨电池充电系统，以解决现有技术中由于没有及时发现落后电池而造成风力发电机不能正常收浆的问题。依据本专利技术的具有在线监测功能的风力发电机变桨电池充电系统包括:充电模块，与电池相连接，用于将交流电经过功率变换转换向电池充电；温度检测模块，与电池相连接，用于检测电池的温度；内阻检测模块，与充电模块相连接，用于检测电池充电完成后的内阻；处理模块，与充电模块、温度检测模块和内阻检测模块分别相连接；以及告警模块，与处理模块相连接，用于在电池异常时产生告警信号。进一步地，充电模块包括:交流输入电路，用于接入交流电；功率变换电路，与交流输入电路相连接，用于通过功率变换将交流电转换为电池的输入电压；充电输出电路，与功率变换电路相连接，用于输出电池的输出电压；以及检测电路，与交流输入电路、功率变换电路和充电输出电路分别相连接，用于根据输入电压和输出电压的状态实时控制功率变换电路，其中，当检测到输入电压变高或输出电压变高时，控制功率变换电路减小PWM的占空比，当检测到输入电压变低或输出电压变低时，控制功率变换电路增大PWM的占空比。进一步地，处理模块还用于在检测电路检测到输入电压和输出电压同步降低时，控制告警模块产生电池输出断线的告警信号。进一步地，内阻检测模块包括:正弦交流恒流源电路，用于产生正弦交流恒流激励信号；激励信号耦合电路，与正弦交流恒流源电路和电池相连接，用于将正弦交流恒流激励信号接入电池两端；接收信号耦合电路，与电池相连接，用于输出正弦交流恒流激励信号在电池上产生的交流电压降；以及接收信号匹配电路和处理电路，与接收信号耦合电路相连接，用于根据交流电压降获得与电池的内阻成比例的直流信号，其中，处理模块用于根据直流信号计算电池的内阻。进一步地，正弦交流恒流源电路包括:正弦波信号发生器，用于产生正弦波信号；功率放大电路，用于输出正弦交流恒流激励信号；恒流控制与驱动电路，第一端与正弦波信号发生器相连接，第二端与功率放大电路相连接，用于把从正弦交流恒流激励信号中得到的反馈信号与正弦波信号相比较，以调节正弦交流恒流激励信号的电流保持恒定；以及功率信号反馈电路，第一端与功率放大电路相连接，第二端与恒流控制与驱动电路相连接，用于从正弦交流恒流激励信号中获取反馈信号至恒流控制与驱动电路。进一步地，温度检测模块包括:温度探头，用于检测电池的温度；温度电压转换电路，与温度探头相连接，用于将温度转换成和温度成比例的直流电压信号，其中，处理模块用于根据直流电压信号计算电池的温度值。进一步地，处理模块还用于在温度检测模块检测到的温度超出第一预设范围值时，控制告警模块产生温度探头断线的告警信号。进一步地，该系统还包括:强制告警控制模块，与充电模块和告警模块相连接，用于检测输出电压，并在输出电压低于预设电压时，控制告警模块产生告警信号。进一步地，该系统还包括:通讯模块，与处理模块相连接，用于将处理模块得到的电池的实时状态信息上传至远程监控系统。进一步地，该系统用于向变桨风力发电机的一个扇叶所用的电池组进行充电、或者用于向变桨风力发电机的多个扇叶所用的电池组进行充电，其中，当系统用于向多个扇叶所用的电池组进行充电时，对其中一个扇叶所用电池组的充电时间达到预设时间后，自动切换为向下一个扇叶所用的电池组充电。通过本专利技术，提供了一种具有在线监测功能的风力发电机变桨电池充电系统，该系统中的充电模块与电池相连接，将交流电经过功率变换转换为电池充电时所需电压进行充电，在充电中，通过温度检测模块、内阻检测模块分别检测电池的温度以及内阻，并将这些检测值送入处理模块进行分析处理，最终根据分析处理结果控制告警模块在电池异常时产生告警信号，从而能够实时在线对电池进行有效的监测，及时发现电池异常或落后并报警，解决了现有技术中由于没有及时发现落后电池而造成风力发电机不能正常收浆的问题。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的【具体实施方式】。【专利附图】【附图说明】通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:图1是根据本专利技术实施例的具有在线监测功能的风力发电机变桨电池充电系统的框图；图2是根据本专利技术实施例的充电模块的原理示意图；图3是根据本专利技术实施例的内阻检测模块的原理示意图；图4是根据本专利技术实施例的内阻检测模块中的正弦交流恒流源电路的原理示意图；图5是根据本专利技术实施例的正弦交流恒流源电路中恒流控制与驱动电路的原理示意图；图6是根据本专利技术实施例的温度检测模块的原理示意图；以及。图7是根据本专利技术实施例的强制告警控制模块的原理示意图。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术做进一步说明。需要指出的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。图1是根据本专利技术第一实施例的具有在线监测功能的风力发电机变桨电池充电系统的框图，如图1所示，该系统包括充电模块10、温度检测模块20、内阻检测模块30、处理模块50和告警模块60。其中，充电模块10与被测的电池40相连接，将外接交流电经过功率变换，向电池40充电，在电池40放电过程中、或者在电池40的电量低于预设电量时，对电池40进行充电。温度检测模块20与被测的电池40相连接，实时检测电池40的当前温度。内阻检测模块30与充电模块10相连接，在电池40完成一次充电后，经由充电模块10检测电池40的充电参数，从而检测到电池4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马伍新，
申请(专利权)人：北京亚安新能航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：