用于检测风力涡轮的变桨系统中的电池故障的系统和方法技术方案

一种用于检测变桨系统的直流(DC)电池中的故障的方法包括经由服务器在至少一个时间段内接收电池的多个电压信号。方法还包括经由服务器的数据库来存储在预定时间段内电池的多个电压信号。此外，方法包括经由服务器根据多个电压信号来确定电池的状态。当电池的状态指示电池故障时，方法包括对电池实施校正动作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
用于检测风力涡轮的变桨系统中的电池故障的系统和方法


[0001]本公开内容大体上涉及风力涡轮，且更特别地涉及用于检测风力涡轮的变桨系统中的电池故障的系统和方法。

技术介绍

[0002]风力被认为是目前可用的最清洁、最环境友好的能源中的一种，且风力涡轮在该方面获得了增加的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱，以及包括一个或多个转子叶片的转子。转子叶片使用已知的翼型(foil)原理从风中获取动能，且通过旋转能来传送动能以转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱(或如果不使用齿轮箱，直接联接到发电机)。发电机然后将机械能转换成电能，该电能可部署至公用电网。
[0003]在操作期间，为风力涡轮提供功率的风向可改变。因此，风力涡轮可通过例如调整围绕塔架的纵向轴线的偏航来调整机舱，以保持与风向对准。另外，风力涡轮可经由变桨驱动机构来调整转子叶片中的一个或多个的桨距角，该变桨驱动机构构造有变桨轴承以改变叶片相对于风的角度。
[0004]典型的变桨驱动机构包括变桨驱动马达、变桨驱动齿轮箱和变桨驱动小齿轮。在此类构造中，变桨驱动马达联接到变桨驱动齿轮箱，使得变桨驱动马达将机械力给予变桨驱动齿轮箱。类似地，变桨驱动齿轮箱可联接到变桨驱动小齿轮以用于随其旋转。变桨驱动小齿轮继而可与联接在毂与对应的转子叶片之间的变桨轴承成旋转接合，使得变桨驱动小齿轮的旋转引起变桨轴承的旋转。因此，在此类实施例中，变桨驱动马达的旋转驱动变桨驱动齿轮箱和变桨驱动小齿轮，从而使变桨轴承和转子叶片围绕变桨轴线旋转。
[0005]在正常操作期间，变桨驱动马达由功率网驱动。然而，在一些情况下，诸如在不利的电网事件期间，变桨驱动马达可由一个或多个备用电池驱动。如果叶片的变桨依赖于此类电池(即，由于电网损失)，重要的是保证(ensure)电池能够在需要时操作。然而，随着时间流逝，变桨驱动机构的马达电池失去其电荷且最终耗尽(die)。因此，如果此类电池在没有通知的情况下耗尽，由于没有功率可用来使叶片变桨，与耗尽的电池相关联的转子叶片可变得卡住。在此类情况下，在卡住的转子叶片上，负载可增加，从而引起对其的损害。
[0006]因此，本公开内容涉及用于检测风力涡轮的变桨系统中的电池故障以便解决前述问题的系统和方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中清楚，或可通过实施本专利技术来获悉。
[0008]在一方面，本公开内容涉及一种用于检测直流(DC)电池中的故障的方法。方法包括经由服务器在至少一个时间段内接收电池的多个电压信号。方法还包括经由服务器的数据库来存储在预定时间段内电池的多个电压信号。此外，方法包括经由服务器根据多个电压信号来确定电池的状态。方法还包括当电池的状态指示电池故障时对电池实施校正动
作。
[0009]在实施例中，电压信号可包括一个或多个最小电压值、一个或多个最大电压值，和/或电池电压的一个或多个标准偏差值。在另一实施例中，方法可包括经由至少一个滤波器来对电池的多个电压信号滤波。
[0010]在另外的实施例中，根据多个电压信号来确定电池的状态可包括将一个或多个最小电压值与电池的最小电压阈值比较，以及当一个或多个最小电压值低于电池的最小电压阈值时识别电池的电压降。
[0011]在额外的实施例中，根据多个电压信号来确定电池的状态可包括，当一个或多个最小电压值低于电池的最小电压阈值时，经由通信地联接到服务器的控制器来确定电池的多个电压信号的一个或多个标准偏差值，以及将多个电压信号的一个或多个标准偏差值与预先限定的阈值比较，以保证电池的电压降持续达预定时间段。
[0012]在实施例中，方法可在多个时间段内实施。例如，多个时间段可包括10分钟的数据汇聚(aggregation)间隔。
[0013]在若干实施例中，方法可包括经由至少一个传感器来监测电池的多个电压信号。在另一实施例中，电池可为风力涡轮的变桨系统的一部分。
[0014]在特定实施例中，时间段可发生于电池用来为变桨系统的变桨马达提供功率时。
[0015]在又一实施例中，实施校正动作可包括生成警报信号、调度对电池的维护动作或更换电池。例如，在实施例中，方法可包括当电池中检测到多个电池故障时更换电池。
[0016]在另一方面，本公开内容涉及一种用于检测风力涡轮的变桨系统的电池中的故障的系统。系统包括：至少一个传感器，其配置成用于在至少一个时间段内监测电池的多个电压信号；以及服务器，其通信地联接到该传感器。服务器配置成执行多个操作，包括但不限于根据多个电压信号来确定电池的状态以及当电池的状态指示电池故障时对电池实施校正动作。
[0017]还应理解的是，系统还可包括如本文中描述的额外特征中的任一个。
[0018]技术方案1. 一种用于检测直流电池中的故障的方法，所述方法包括：经由服务器在至少一个时间段内接收所述电池的多个电压信号；经由服务器的数据库来存储在预定时间段内所述电池的多个电压信号；经由所述服务器根据所述多个电压信号来确定所述电池的状态；以及当所述电池的状态指示电池故障时，对所述电池实施校正动作。
[0019]技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其中所述多个电压信号包括一个或多个最小电压值、一个或多个最大电压信号和/或多个电压信号的一个或多个标准偏差值。
[0020]技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其中所述方法还包括经由至少一个滤波器来对所述电池的多个电压信号滤波。
[0021]技术方案4. 根据技术方案2所述的方法，其中根据所述多个电压信号来确定所述电池的状态还包括：将所述一个或多个最小电压值与所述电池的最小电压阈值比较；以及当所述一个或多个最小电压值低于所述电池的最小电压阈值时，识别所述电池的电压降。
[0022]技术方案5. 根据技术方案4所述的方法，其中根据所述多个电压信号来确定所述
电池的状态还包括：当所述一个或多个最小电压值低于所述电池的最小电压阈值时，经由通信地联接到所述服务器的控制器来确定所述电池的多个电压信号的一个或多个标准偏差值；以及经由所述服务器将所述多个电压信号的一个或多个标准偏差值与预先限定的阈值比较，以保证所述电池的电压降持续达预定时间段。
[0023]技术方案6. 根据技术方案1所述的方法，其中所述至少一个时间段包括多个时间段。
[0024]技术方案7. 根据技术方案6所述的方法，其中所述多个时间段包括10分钟的数据汇聚间隔。
[0025]技术方案8. 根据技术方案1所述的方法，其中所述方法还包括经由至少一个传感器来监测所述电池的多个电压信号。
[0026]技术方案9. 根据技术方案1所述的方法，其中所述电池是风力涡轮的变桨系统的部分。
[0027]技术方案10. 根据技术方案9所述的方法，其中所述至少一个时间段发生于所述电池用来为所述变桨系统的变桨马达提供功率时。
[0028]技术方案11. 根据技术方案1所述的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测直流(DC)电池中的故障的方法，所述方法包括：经由服务器在至少一个时间段内接收所述电池的多个电压信号；经由服务器的数据库来存储在预定时间段内所述电池的多个电压信号；经由所述服务器根据所述多个电压信号来确定所述电池的状态；以及当所述电池的状态指示电池故障时，对所述电池实施校正动作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个电压信号包括一个或多个最小电压值、一个或多个最大电压信号和/或多个电压信号的一个或多个标准偏差值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括经由至少一个滤波器来对所述电池的多个电压信号滤波。4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述多个电压信号来确定所述电池的状态还包括：将所述一个或多个最小电压值与所述电池的最小电压阈值比较；以及当所述一个或多个最小电压值低于所述电池的最小电压阈值时，识别所述电池的电压降。5. 根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：