风电变桨系统后备电源用充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术揭示了风电变桨系统后备电源用充电装置，与上位机及采集后备电源温度的温度采集电路连接通信，包括微处理器，微处理器产生期望充电电流控制信号、期望充电电压控制信号及期望温度补偿控制信号输送给电流信号放大调制电路、电压信号放大调制电路、温度信号放大调制电路，电流信号放大调制电路与充电电流控制电路耦合，电压信号放大调制电路、温度信号放大调制电路与充电电压及温度补偿控制电路耦合，充电电流控制电路及充电电压及温度补偿控制电路构成控制双管正激电路输出充电电压的控制电路。本实用新型专利技术可以给不同额定电压的后备电源充电，应用灵活、范围广，温度补偿功能既保护了后备电源又提高了后备电源输出电压的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
风电变桨系统后备电源用充电装置
本技术涉及充电装置，尤其是一种风电变桨系统后备电源用充电装置。
技术介绍
随着风电事业的发展，变桨控制系统的控制和设计不断优化完善，尤其是安全设计，而后备电源作为风机安全运行的重要保护措施之一，其充电装置的设计直接影响着它的使用寿命以及应用的可靠性和灵活性。在变桨系统应用中，充电装置以浮充充电方式进行充电，即先进行恒流充电，待后备电源电压达到浮充电压后，再进行涓流充电。目前，很多充电装置只能输出固定的充电电压，无法根据后备电源额定电压进行调节,且不同发电功率的风机所配备变桨系统的后备电源额定电压也不尽相同，因此，充电电压固定的充电装置无法适用于不同发电功率的风机，这就导致了这类充电装置的适用性大大降低。同时，常见的充电装置也不具备温度补偿功能，而风机运行环境恶劣，温度变化范围大，在环境温度较高时，较高的充电电压长时间充电容易造成后备电源过冲，减少后备电源使用寿命，从而增加维护成本；在环境温度较低时，又无法使后备电源电压达到实际充满状态，影响收桨速度，甚至无法将桨叶收至安全位置，存在安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，通过提出了一种可以根据不同后备电源额定电压调制的且具有温度补偿功能的风电变桨系统后备电源用充电装置。本技术的目的将通过以下技术方案得以实现：风电变桨系统后备电源用充电装置，与上位机及采集后备电源温度的温度采集电路连接通信，包括微处理器，所述微处理器产生期望充电电流控制信号、期望充电电压控制信号及期望温度补偿控制信号并分别输送给与其耦合的电流信号放大调制电路、电压信号放大调制电路、温度信号放大调制电路，所述电流信号放大调制电路与充电电流控制电路耦合，所述电压信号放大调制电路、温度信号放大调制电路均与充电电压及温度补偿控制电路耦合，所述充电电流控制电路及充电电压及温度补偿控制电路构成控制双管正激电路输出的充电电压的控制电路。优选的，所述的风电变桨系统后备电源用充电装置，其中：所述电流信号放大调制电路包括第一放大器和第二放大器，所述第一放大器的正向输入引脚通过两级RC滤波电路连接充电电流调制信号端，第一级RC滤波电路包括第二电阻与第一电容，第二级RC滤波电路包括第三电阻与第二电容，所述充电电流调制信号端通过第一电阻接+3.3V电源端，所述第一放大器的反向输入引脚通过第四电阻连接电源地，所述第一放大器的输出引脚和反向输入引脚之间设置第五电阻，所述第一放大器的输出引脚通过第六电阻连接所述第二放大器的正向输入引脚，第二放大器的正向输入引脚还通过第七电阻连接电源地，所述第二放大器的反向输入引脚和输出引脚之间还设置第八电阻，所述第二放大器的输出引脚输出充电电流控制信号。优选的，所述的风电变桨系统后备电源用充电装置，其中：所述充电电流调制信号端的调节充电电流的占空比大小满足如下公式：其中，T1是调节充电电流的占空比大小，I指需要设定的电流，Io是恒流充电时的电流，即充电器的额定输出电流，V1是计算T1数学关系时电路的电流环基准电压，K1是根据所述电流信号放大调制电路的参数计算的比例增益参数，取值在0.1～10之间。优选的，所述的风电变桨系统后备电源用充电装置，其中：所述电压信号放大调制电路包括第三放大器和第四放大器，所述第三放大器的正向输入引脚通过两级RC滤波电路连接充电电压调制信号端，第五级RC滤波电路由第十电阻与第三电容构成，第六级RC滤波电路由第十一电阻与第四电容构成，所述充电电压调制信号端与+3.3V电源之间设置第九电阻，所述第三放大器的反向输入引脚通过第十二电阻连接电源地，所述第三放大器的反向输入引脚和输出引脚之间设置第十三电阻，所述第三放大器的输出引脚通过第十四电阻连接所述第四放大器的正向输入引脚，所述第四放大器的正向输入引脚还通过第十五电阻连接电源地，所述第四放大器的反向输入引脚和输出引脚之间设置第十六电阻，所述第四放大器的输出引脚输出充电电压控制信号。优选的，所述的风电变桨系统后备电源用充电装置，其中：所述充电电压调制信号端的调节充电电压的占空比大小满足如下公式：其中，T2是调节充电电压的占空比大小，t是后备电源电压和充电电压的比值，Vbatt指后备电源额定电压，Vo是恒压充电时的电压大小，即充电器的额定输出电压，V2是计算T2数学关系时电路的电压环基准电压，K2是根据所述电压信号放大调制电路的参数计算的比例增益参数，取值在0.1～10000之间。优选的，所述的风电变桨系统后备电源用充电装置，其中：所述温度信号放大调制电路包括第五放大器，所述第五放大器的正向输入引脚通过两级RC滤波电路接温度补偿调制信号端及接电源地，第三级RC滤波电路包括第十七电阻与第五电容，第四级RC滤波电路包括第十八电阻与第六电容，所述第五放大器的反向输入引脚通过第十九电阻连接电源地，所述第五放大器的反向输入引脚和输出引脚之间设置第二十电阻和第二十一电阻，所述第五放大器的输出引脚通过第二十二电阻连接温度补偿控制信号输出端。优选的，所述的风电变桨系统后备电源用充电装置，其中：所述温度补偿调制信号端的调节温度补偿的占空比大小满足如下公式：其中，T3是调节温度补偿的占空比大小，Kd是根据充电电压及温度补偿控制电路参数计算的比例增益常数K与调节充电电压的占空比T2的乘积，Ka是由铅酸电池特性决定的常系数与后备电源额定电压参数Vbatt的乘积，ΔT指温度补偿的温度差，Kc是根据充电电压及温度补偿控制电路参数计算的比例增益常数。本技术技术方案的优点主要体现在：本技术设计合理，通过调整后备电源的额定电压参数，可以适用不同额定电压的后备电源的充电要求，参数设计简单、直观、快捷，提高了充电装置应用的广泛性和灵活性，温度补偿功能既保护了后备电源又提高了后备电源输出电压的稳定性，为风机的安全、稳定运行提供了更加可靠的保障，同时也有利于延长后备电源的适用寿命。附图说明图1是本技术的过程示意图；图2是本技术的充电电流信号放大调制电路图；图3是本技术的充电电压信号放大调制电路图；图4是本技术的温度控制信号放大调制电路图；图5是本技术中充电电流控制电路及充电电压及温度补偿控制电路构成的控制电路。具体实施方式本技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本技术要求保护的范围之内。本技术揭示的风电变桨系统后备电源用充电装置，如附图1所示，与上位机1及采集后备电源温度的温度采集电路连接通信，包括微处理器2，所述微处理器2产生期望充电电流控制信号、期望充电电压控制信号及期望温度补偿控制信号并分别输送给与其耦合的电流信号放大调制电路3、电压信号放大调制电路4、温度信号放大调制电路5，所述电流信号放大调制电路3与充电电流控制电路6耦合，所述电压信号放大调制电路4、温度信号放大调制电路5均与充电电压及温度补偿控制电路7耦合，所述充电电流控制电路6及充电电压及温度补偿控制电路7构成控制双管正激电路8输出的充电电压的控制电路9。其中，如附图2所示，所述电流信号放大调制电路3包括第一放大器U9-B和第二放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
风电变桨系统后备电源用充电装置，与上位机(1)及采集后备电源温度的温度采集电路连接通信，其特征在于：包括微处理器(2)，所述微处理器(2)产生期望充电电流控制信号、期望充电电压控制信号及期望温度补偿控制信号并分别输送给与其耦合的电流信号放大调制电路(3)、电压信号放大调制电路(4)、温度信号放大调制电路(5)，所述电流信号放大调制电路(3)与充电电流控制电路(6)耦合，所述电压信号放大调制电路(4)、温度信号放大调制电路(5)均与充电电压及温度补偿控制电路(7)耦合，所述充电电流控制电路(6)及充电电压及温度补偿控制电路(7)构成控制双管正激电路(8)输出充电电压的控制电路(9)。

【技术特征摘要】
1.风电变桨系统后备电源用充电装置，与上位机(1)及采集后备电源温度的温度采集电路连接通信，其特征在于：包括微处理器(2)，所述微处理器(2)产生期望充电电流控制信号、期望充电电压控制信号及期望温度补偿控制信号并分别输送给与其耦合的电流信号放大调制电路(3)、电压信号放大调制电路(4)、温度信号放大调制电路(5)，所述电流信号放大调制电路(3)与充电电流控制电路(6)耦合，所述电压信号放大调制电路(4)、温度信号放大调制电路(5)均与充电电压及温度补偿控制电路(7)耦合，所述充电电流控制电路(6)及充电电压及温度补偿控制电路(7)构成控制双管正激电路(8)输出充电电压的控制电路(9)。2.根据权利要求1所述的风电变桨系统后备电源用充电装置，其特征在于：所述电流信号放大调制电路(3)包括第一放大器(U9-B)和第二放大器(U9-C)，所述第一放大器(U9-B)的正向输入引脚通过两级RC滤波电路连接充电电流调制信号端(D1)，第一级RC滤波电路包括第二电阻(R65)与第一电容(C42)，第二级RC滤波电路包括第三电阻(R66)与第二电容(C43)，所述充电电流调制信号端(D1)通过第一电阻(R89)接+3.3V电源端，所述第一放大器(U9-B)的反向输入引脚通过第四电阻(R67)连接电源地，所述第一放大器(U9-B)的输出引脚和反向输入引脚之间设置第五电阻(R68)，所述第一放大器(U9-B)的输出引脚通过第六电阻(R64)连接所述第二放大器(U9-C)的正向输入引脚，第二放大器(U9-C)的正向输入引脚还通过第七电阻(R63)连接电源地，所述第二放大器(U9-C)的反向输入引脚和输出引脚之间还设置第八电阻(R79)，所述第二放大器(U9-C)的输出引脚输出充电电流控制信号(AO1)。3.根据权利要求2所述的风电变桨系统后备电源用充电装置，其特征在于：所述充电电流调制信号端(D1)的调节充电电流的占空比大小满足如下公式：其中，T1是调节充电电流的占空比大小，I指需要设定的电流，Io是恒流充电时的电流，即充电器的额定输出电流，V1是计算T1数学关系时电路的电流环基准电压，K1是根据所述电流信号放大调制电路的参数计算的比例增益参数，取值在0.1～10之间。4.根据权利要求1所述的风电变桨系统后备电源用充电装置，其特征在于：所述电压信号放大调制电路(4)包括第三放大器(U9-A)和第四放大器(U9-D)，所述第三放大器(U9-A)的正向输入引脚通过两级RC滤波电路连接充电电压调制信号端(D2)，第五级RC滤波电路由第十电阻(R7...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆卫丽，肖庆恩，
申请(专利权)人：苏州格远电气有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32