一体化变桨控制器及变桨系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种一体化变桨控制器及变桨系统。一体化变桨控制器包括：控制器壳体、变桨控制部件和电源管理器；变桨控制部件和电源管理器均设置在控制器壳体的内部；电源管理器与变桨控制部件相连，用于给变桨控制部件供电；变桨控制部件包括：中央处理器及电源接口；电源接口的一端连接中央处理器，另一端与电源管理器相连。本发明专利技术实施例的一体化变桨控制器及变桨系统，将变桨控制部件和电源管理器进行集成式设计，减少了空间的占用以及故障隐患点，能够提高变桨系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一体化变桨控制器及变桨系统
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种一体化变桨控制器及变桨系统。
技术介绍
变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。稳定的变桨控制已成为当前大型风力发电机组控制技术研究的热点和难点之一。变桨控制器是兆瓦级大型风机变桨系统的核心控制单元。变桨控制器接收主控制器发送的期望桨距角和变桨速度等参数，驱动桨叶的电机伺服系统，实现对桨叶转动角度和速度的独立控制。通过对桨叶的桨距角的调整，稳定发电机的输出功率。目前的变桨系统包括可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC)、充电器、DC/DC电源、伺服驱动器、超级电容和电机等功能模块或核心部件，这些功能模块或核心部件独立且分散，占用空间较大，故障隐患点多，使得变桨系统可靠性较差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种一体化变桨控制器及变桨系统，能够提高变桨系统的可靠性。一方面，本专利技术实施例提供了一种一体化变桨控制器，一体化变桨控制器包括：控制器壳体、变桨控制部件和电源管理器；变桨控制部件和电源管理器均设置在控制器壳体的内部；电源管理器与变桨控制部件相连，用于给变桨控制部件供电；变桨控制部件包括：中央处理器及电源接口；电源接口的一端连接中央处理器，另一端与电源管理器相连。在本专利技术的一个实施例中，变桨控制部件还包括：数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、以太网通信接口、CANopen接口和现场总线通信接口；数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、以太网通信接口、CANopen接口和现场总线通信接口分别与中央处理器连接；以太网通信接口还与上位机相连；CANopen接口还与风力发电机组的变桨系统的伺服驱动器相连；现场总线通信接口还与风力发电机组的主控制器相连。在本专利技术的一个实施例中，变桨控制部件还包括：旋转编码器、旋转变压器和绝对值编码器；旋转编码器、旋转变压器和绝对值编码器分别与中央处理器连接；旋转编码器，用于测量和调节风力发电机组的变桨系统的伺服电机的转速；旋转变压器，用于测量桨叶的桨距角和变桨速度；绝对值编码器，用于测量桨叶的桨距角。在本专利技术的一个实施例中，电源管理器包括：供电电路、AC/DC电路、DC/DC电路、控制电路和监测电路；AC/DC电路与外部交流电源相连；DC/DC电路的一端与AC/DC电路相连，另一端通过供电电路与变桨控制部件连接；控制电路与DC/DC电路的另一端相连，用于对DC/DC电路的电流和/或电压进行控制；监测电路与DC/DC电路的另一端相连，用于对DC/DC电路的电流和/或电压进行监测。在本专利技术的一个实施例中，一体化变桨控制器还包括：后备电源；电源管理器还包括充电电路；DC/DC电路的另一端通过充电电路与后备电源连接；后备电源分别与电源管理器以及风力发电机组的变桨系统的伺服驱动器相连。在本专利技术的一个实施例中，后备电源包括：超级电容模组，或铅酸电池，或锂电池。在本专利技术的一个实施例中，一体化变桨控制器还包括：设置在控制器壳体内的伺服驱动器。在本专利技术的一个实施例中，变桨控制部件和伺服驱动器分别集成于控制器壳体内。另一方面，本专利技术实施例提供了一种变桨系统，变桨系统包括本专利技术实施例提供的一体化变桨控制器。本专利技术实施例的一体化变桨控制器及变桨系统，将变桨控制部件和电源管理器进行集成式设计，减少了空间的占用以及故障隐患点，能够提高变桨系统的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的一体化变桨控制器的第一种结构示意图；图2示出了本专利技术实施例提供的变桨控制部件的第一种结构示意图；图3示出了本专利技术实施例提供的变桨控制部件的第二种结构示意图；图4示出了本专利技术实施例提供的电源管理器结构示意图；图5示出了本专利技术实施例提供的AC/DC电路的结构示意图；图6示出了本专利技术实施例提供的DC/DC电路的结构示意图；图7示出了本专利技术实施例提供的一体化变桨控制器的第二种结构示意图；图8示出了本专利技术实施例提供的一体化变桨控制器的第三种结构示意图；图9示出了本专利技术实施例提供的一体化变桨控制器的第四种结构示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如图1所示，图1示出了本专利技术实施例提供的一体化变桨控制器的第一种结构示意图。一体化变桨控制器可以包括：控制器壳体101、变桨控制部件102和电源管理器103；变桨控制部件102和电源管理器103均设置在控制器壳体101的内部。电源管理器103与变桨控制部件102相连，用于给变桨控制部件102供电；变桨控制部件102可以包括：中央处理器及电源接口；电源接口的一端连接中央处理器，另一端与电源管理器相连。变桨控制部件102用于控制风力发电机组的桨叶的桨距角和变桨速度，实现变桨控制。本专利技术实施例的一体化变桨控制器，将变桨控制部件和电源管理器进行集成式设计，减少了空间的占用以及故障隐患点，能够提高变桨系统的可靠性。在本专利技术的一个实施例中，变桨控制部件102还可以包括：数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、以太网通信接口、CANopen接口和现场总线通信接口。如图2所示，图2示出了本专利技术实施例提供的变桨控制部件的第一种结构示意图。数字量输入接口12、数字量输出接口13、模拟量输入接口14、模拟量输出接口15、以太网通信接口16、CANopen接口17、现场总线通信接口18和电源接口19分别与中央处理器11连接。电源接口19还与电源管理器103相连。中央处理器11，用于控制桨叶的桨距角和变桨速度，实现变桨控制。以太网通信接口16还与上位机相连，用于一体化变桨控制器与上位机之间的通信。CANopen接口17还与风力发电机组的变桨系统的伺服驱动器相连，用于一体化变桨控制器与伺服驱动器之间的通信。现场总线通信接口18还与风力发电机组的主控制器相连，用于一体化变桨控制器与主控制器之间的通信。数字量输入接口12、数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体化变桨控制器，其特征在于，所述一体化变桨控制器包括：控制器壳体、变桨控制部件和电源管理器；所述变桨控制部件和所述电源管理器均设置在所述控制器壳体的内部；所述电源管理器与所述变桨控制部件相连，用于给所述变桨控制部件供电；所述变桨控制部件包括：中央处理器及电源接口；所述电源接口的一端连接所述中央处理器，另一端与所述电源管理器相连。

【技术特征摘要】
1.一种一体化变桨控制器，其特征在于，所述一体化变桨控制器包括：控制器壳体、变桨控制部件和电源管理器；所述变桨控制部件和所述电源管理器均设置在所述控制器壳体的内部；所述电源管理器与所述变桨控制部件相连，用于给所述变桨控制部件供电；所述变桨控制部件包括：中央处理器及电源接口；所述电源接口的一端连接所述中央处理器，另一端与所述电源管理器相连。2.根据权利要求1所述的一体化变桨控制器，其特征在于，所述变桨控制部件还包括：数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、以太网通信接口、CANopen接口和现场总线通信接口；所述数字量输入接口、所述数字量输出接口、所述模拟量输入接口、所述模拟量输出接口、所述以太网通信接口、所述CANopen接口和所述现场总线通信接口分别与所述中央处理器连接；所述以太网通信接口还与上位机相连；所述CANopen接口还与所述风力发电机组的变桨系统的伺服驱动器相连；所述现场总线通信接口还与所述风力发电机组的主控制器相连。3.根据权利要求2所述的一体化变桨控制器，其特征在于，所述变桨控制部件还包括：旋转编码器、旋转变压器和绝对值编码器；所述旋转编码器、所述旋转变压器和所述绝对值编码器分别与所述中央处理器连接；所述旋转编码器，用于测量和调节所述风力发电机组的变桨系统的伺服电机的转速；所述旋转变压器，用于测量所述桨叶的桨距角和变桨速度；所述绝对值编码器，用于测量所述桨叶的桨距角。...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢勇，王大为，张智勇，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11