用于风力涡轮的包括功率源的叶片变桨系统技术方案

提供了用于对风力涡轮中的叶片变桨系统提供功率的系统及方法。叶片变桨系统可包括配置成使风力涡轮的一个或多个叶片变桨的一个或多个电机以及功率源。功率源可包括串联联接的多个储能装置。多个储能装置可配置成在功率损耗事件期间对一个或多个电机提供功率。功率源还可包括至少一个旁通电流装置，其配置成允许旁通电流将功率从至少一个储能装置提供至一个或多个电机。旁通电流可为绕过多个储能装置中的一个或多个失效的储能装置的电流。

【技术实现步骤摘要】
用于风力涡轮的包括功率源的叶片变桨系统
本公开大体上涉及风力涡轮，且更具体地涉及用于在功率损耗事件期间对用于风力涡轮的叶片变桨系统中的一个或多个电机提供功率的方法及系统。
技术介绍
大体上，风力涡轮包括转子，其包括具有多个叶片的可旋转的毂组件。叶片将风能转变成机械转矩，转矩经由转子驱动一个或多个发电机。发电机有时但并非总是通过变速箱而可旋转地联接到转子上。变速箱逐步提升转子的固有低转速，以用于发电机将旋转机械能高效地转换成电能，电能经由至少一种电连接馈送到电网中。还存在无传动装置的直接驱动式风力涡轮。转子、发电机、变速箱和其它构件典型地被安装在定位于塔架的顶部上的壳体或机舱内。然而，在风力涡轮的操作期间，可能存在电网干扰。例如，在电网的部分经历电网故障时，可出现电压或电流异常，诸如电压降。在此情况下，风力涡轮可能需要与电网电隔离。例如，可需要断开一个或多个断路器或开关来将风力涡轮与电网电隔离。风力涡轮还可能需要关闭，使得风力涡轮不继续产生功率。在风力涡轮关闭时，可能需要使风力涡轮的叶片变桨，以便使叶片顺桨，使得风不会机械地使叶片旋转。例如，叶片变桨系统的一个或多个电机可使风力涡轮上的一个或多个叶片机械地变桨，以便使叶片顺风顺桨。然而，在典型的构造中，当风力涡轮与电网断开时，叶片变桨系统可能未被供能，且因此不能使叶片变桨。在一些风力涡轮系统中，后备的功率源可配置成对叶片变桨系统中的一个或多个电机提供功率。然而，当在该后备功率源中储能装置(诸如电池组)失效时，叶片变桨系统可失效，且不能使风力涡轮的叶片变桨。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在以下描述中被部分地阐明，或可根据描述而显而易见，或可通过实践本专利技术而被习知。本公开的一个示例性方面涉及一种用于风力涡轮的叶片变桨系统。风力涡轮可包括一个或多个叶片。叶片变桨系统可包括配置成使风力涡轮的一个或多个叶片变桨的一个或多个电机。叶片变桨系统可进一步包括功率源。功率源可包括串联联接的多个储能装置。多个储能装置可配置成在功率损耗事件期间对一个或多个电机提供功率。功率源可进一步包括至少一个旁通电流装置，其配置成允许旁通电流将功率从至少一个储能装置提供至一个或多个电机。旁通电流可为绕过多个储能装置中的一个或多个失效的储能装置的电流。本公开的另一示例性方面涉及一种用于对叶片变桨系统的一个或多个电机提供功率来使风力涡轮的一个或多个叶片变桨的方法。该方法可包括由控制装置确定已发生功率损耗事件。该方法可进一步包括由控制装置致使功率源电联接到一个或多个电机上。功率源可包括串联联接的多个储能装置以及与至少一个储能装置并联联接的至少一个旁通电流装置。该方法可进一步包括由控制装置确定储能装置已失效。该方法可进一步包括由控制装置控制旁通电流装置以允许旁通电流绕过失效的储能装置来对一个或多个电机提供功率。本公开的又一示例性方面涉及一种风力涡轮系统。该风力涡轮系统可包括风力涡轮，风力涡轮包括一个或多个叶片。风力涡轮系统可进一步包括叶片变桨系统。叶片变桨系统可包括配置成使一个或多个叶片变桨的一个或多个电机。叶片变桨系统可进一步包括功率源。功率源可包括串联联接的多个储能装置。多个储能装置可配置成在功率损耗事件期间对一个或多个电机提供功率。功率源可进一步包括至少一个旁通电流装置，其配置成允许旁通电流将功率从至少一个储能装置提供至一个或多个电机。旁通电流可为绕过多个储能装置中的一个或多个失效的储能装置的电流。至少一个旁通电流装置可为二极管、MOSFET开关装置或IGBT开关装置。可作出针对本公开的这些示例性实施例的变型和修改。参照以下描述和所附权利要求，本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本所明书中且构成本说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并连同描述用于阐释本专利技术的原理。技术方案1.一种用于风力涡轮的叶片变桨系统，所述风力涡轮包括一个或多个叶片，所述叶片变桨系统包括：一个或多个电机，其配置成使所述风力涡轮的一个或多个叶片变桨；以及功率源，其包括：串联联接的多个储能装置，所述多个储能装置配置成在功率损耗事件期间对所述一个或多个电机提供功率；以及至少一个旁通电流装置，其配置成允许旁通电流将功率从至少一个储能装置提供至所述一个或多个电机；其中，所述旁通电流包括绕过所述多个储能装置中的一个或多个失效的储能装置的电流。技术方案2.根据技术方案1所述的叶片变桨系统，其特征在于，各个储能装置包括电池或超级电容器。技术方案3.根据技术方案1所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述旁通电流装置包括功率二极管。技术方案4.根据技术方案1所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述叶片变桨系统进一步包括：配置成确定储能装置已失效的控制装置。技术方案5.根据技术方案4所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述控制装置配置成至少部分地基于横跨所述至少一个旁通电流装置的电压来确定储能装置已失效。技术方案6.根据技术方案4所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述控制装置进一步配置成提供要在所述失效的储能装置上执行的定期维护的警示。技术方案7.根据技术方案4所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述旁通电流装置包括开关装置；其中所述开关装置包括MOSFET或IGBT开关装置；并且其中所述控制装置进一步配置成控制所述开关装置以允许所述旁通电流绕过所述失效的储能装置。技术方案8.根据技术方案1所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述至少一个旁通电流装置定位成与至少一个储能装置并联。技术方案9.根据技术方案1所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述叶片变桨系统进一步包括：联接在所述多个储能装置中的至少一个储能装置与所述至少一个旁通电流装置之间的熔丝；其中所述旁通电流流过所述熔丝。技术方案10.根据技术方案9所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述熔丝配置成防止遭受所述旁通电流装置中的短路或错误安装的旁通电流装置的影响。技术方案11.根据技术方案1所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述至少一个旁通电流装置包括多个旁通电流装置；并且其中旁通电流装置与各个储能装置并联联接。技术方案12.根据技术方案11所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述叶片变桨系统进一步包括：多个熔丝；其中各个熔丝联接在至少一个储能装置与同所述至少一个储能装置并联联接的至少一个旁通电流装置之间。技术方案13.一种用于对叶片变桨系统的一个或多个电机提供功率以使风力涡轮的一个或多个叶片变桨的方法，所述方法包括：由控制装置确定已发生功率损耗事件；由所述控制装置致使功率源电联接到所述一个或多个电机上，所述功率源包括串联联接的多个储能装置以及与至少一个储能装置并联联接的至少一个旁通电流装置；由所述控制装置确定储能装置已失效；以及由所述控制装置控制所述旁通电流装置以允许旁通电流绕过所述失效的储能装置，以对所述一个或多个电机提供功率。技术方案14.根据技术方案13所述的方法，其特征在于，所述旁通电流装置包括MOSFET或IGBT开关装置；并且其中由所述控制装置控制所述旁通电流装置以允许旁通电流绕过所述失效的储能装置来对所述一个或多个电机提供功率包括控制所述MOSFET或IGBT开关装置以允许所述旁通电流绕过所述失效的储能装置。技术方案15.根据技术方案13所述的方法，其特征在于，由控制装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种用于风力涡轮的叶片变桨系统，所述风力涡轮包括一个或多个叶片，所述叶片变桨系统包括：一个或多个电机，其配置成使所述风力涡轮的一个或多个叶片变桨；以及功率源，其包括：串联联接的多个储能装置，所述多个储能装置配置成在功率损耗事件期间对所述一个或多个电机提供功率；以及至少一个旁通电流装置，其配置成允许旁通电流将功率从至少一个储能装置提供至所述一个或多个电机；其中，所述旁通电流包括绕过所述多个储能装置中的一个或多个失效的储能装置的电流。

【技术特征摘要】
2017.06.22 US 15/6298791.一种用于风力涡轮的叶片变桨系统，所述风力涡轮包括一个或多个叶片，所述叶片变桨系统包括：一个或多个电机，其配置成使所述风力涡轮的一个或多个叶片变桨；以及功率源，其包括：串联联接的多个储能装置，所述多个储能装置配置成在功率损耗事件期间对所述一个或多个电机提供功率；以及至少一个旁通电流装置，其配置成允许旁通电流将功率从至少一个储能装置提供至所述一个或多个电机；其中，所述旁通电流包括绕过所述多个储能装置中的一个或多个失效的储能装置的电流。2.根据权利要求1所述的叶片变桨系统，其特征在于，各个储能装置包括电池或超级电容器。3.根据权利要求1所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述旁通电流装置包括功率二极管。4.根据权利要求1所述的叶片变桨系统，其特征在于，所述叶片变桨系统进一步包括：配置成确定储能装置已失效的控制装置。5.根据权利要求4所述的叶片变桨系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：DJ丹尼尔森，JA梅柳斯，PR达马迪卡里，RM森亚克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US