本实用新型专利技术提出了一种基于钛酸锂电池的变桨后备电源检测保护装置，包括：变桨后备电源包括多个钛酸锂电池模组，变桨后备电源检测保护装置包括：多个电池电压检测单元、多个温度检测单元、多个温度调节单元、多个开关单元和控制单元，其中，每个电池检测单元的输入端连接一个电池模组的电源输出端，以检测该电池模组的输出电压信号，每个电池检测单元的输出端与控制单元的输入端连接，每个温度检测单元的输入端与一个电池模组连接，以检测该电池模组的温度信号，每个温度检测单元的输出端与控制单元的输入端连接，控制器的输出端与每个开关单元的一端连接，每个开关单元的另一端与一个电池模组连接。个电池模组连接。个电池模组连接。
【技术实现步骤摘要】
基于钛酸锂电池的变桨后备电源检测保护装置
[0001]本技术涉及钛酸锂电池
，特别涉及一种基于钛酸锂电池的变桨后备电源检测保护装置。
技术介绍
[0002]风力发电机组变桨系统通过控制叶片的角度来控制风轮的转速，进而控制风机的输出功率，并能够通过空气动力制动的方式使风机安全停机。在风机正常运行期间，当风速超过机组额定风速时，为了控制功率输出变桨角度限定在0度到30度之间(变桨角度根据风速的变化进行自动调整)，通过控制叶片的角度使风轮的转速保持恒定；在风机因突发故障停机时，变桨系统需要调整叶片到安全位置，以保证整个风机安全。如果在风机故障状态下，叶片无法回到安全位置，可能会导致风机发生飞车事故，甚至会导致风机的倒塌。
[0003]电动变桨已经成为风电变桨系统技术的主流。电动变桨在正常工作时，由电网供电。在一些故障下，风电变桨系统会和电网脱离，而无法依靠电网工作。所以风电变桨系统会配备备用电源，保证系统在电网相关的故障或其他重大故障下，仍可以将叶片顺桨到安全位置。现有的备用电源通常采用蓄电池，但是蓄电池存在以下问题：
[0004](1)蓄电池耐低温性能差
[0005]在电动变桨早期应用时，使用蓄电池作为备用电源。在使用过程中，逐渐发现蓄电池有一些难以克服的缺点：蓄电池的充放电特性不好，充电时间长，充电、放电电流不能太大；蓄电池需要维护，而变桨系统安装在100米高的风机上，维护成本太大；蓄电池的低温特性不好，在寒冷季节容量会衰减；蓄电池的循环寿命短，可靠性不强。尤其在2010年后，出现过因为蓄电池的故障，导致风机飞车的事故。
[0006](2)蓄电池充电时间过长
[0007]早期安装的风机，随着风机使用年限的增加，采用蓄电池作为备用电源的变桨系统正承受着越来越高的安全风险、维护成本及维护人员工作量的增加。同时，不断增多的电池类故障和停电检修后过长的电池充电时间，一再给风电场带来大额的电量损失。
[0008](3)蓄电池损坏率高，后期维护价格高
[0009]运行过程中，铅酸铅酸蓄电池需频繁更换，每年采购铅酸蓄电池费用近10万元，同时给现场维护带来大量工作量。铅酸电池故障频繁，平均每年故障近700次，直接导致电量损失超过30万元。风场每次线路巡检完毕后，都有部分机组因铅酸电池问题无法正常起机，至少需充电时间24小时以上，导致经济损失超过80万元。因铅酸电池问题直接或间接影响，风场每年损失费用达120万元。
技术实现思路
[0010]本技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0011]为此，本技术的目的在于提出一种基于钛酸锂电池的变桨后备电源检测保护装置。
[0012]为了实现上述目的，本技术的实施例提供一种基于钛酸锂电池的变桨后备电源检测保护装置，包括：变桨后备电源包括多个钛酸锂电池模组，所述变桨后备电源检测保护装置包括：多个电池电压检测单元、多个温度检测单元、多个温度调节单元、多个开关单元和控制单元，其中，每个所述电池电压检测单元的输入端连接一个所述电池模组的电源输出端，以检测该电池模组的输出电压信号，每个所述电池电压检测单元的输出端与所述控制单元的输入端连接，每个所述温度检测单元的输入端与一个所述电池模组连接，以检测该电池模组的温度信号，每个所述温度检测单元的输出端与所述控制单元的输入端连接，所述控制器的输出端与每个所述开关单元的一端连接，每个所述开关单元的另一端与一个电池模组连接，所述控制单元的输出端与每个所述温度调节单元的输入端连接，每个所述温度调节单元的输出端与一个所述电池模组连接；
[0013]其中，所述电池电压检测单元包括：稳压二极管、PNP管、NPN管，其中，所述稳压二极管的正极通过电阻与所述PNP管的基极连接，所述PNP管的集电极与所述NPN管的基极连接，所述NPN管的发射级接地，所述NPN管的集电极接电池模组的输出电压，所述稳压二极管进一步与所述控制单元的输入端连接；
[0014]所述温度检测单元包括：控制单元、电阻和温度传感器，其中，所述温度传感器的数据端与所述控制单元的输入端连接，所述控制单元的输出端与所述控制单元的输入端连接，所述控制单元的输入端进一步连接所述电阻的一端；
[0015]所述开关单元包括多路开关，每路所述开关的一端与所述控制单元的输出端连接，另一端与所述电池模组连接。
[0016]进一步，所述控制单元采用MCU控制单元。
[0017]进一步，所述稳压二极管采用型号为TL431的二极管。
[0018]进一步，所述温度传感器采用型号为DS18B20的传感器。
[0019]进一步，所述温度调节单元包括：温度加热装置和温度制冷装置，所述控制装置的输出端选择性的与所述温度加热装置的输入端和所述温度制冷装置的输入端连接。
[0020]根据本技术实施例的基于钛酸锂电池的变桨后备电源检测保护装置，采用钛酸锂电池对现有的铅酸蓄电池进行替换，实现变桨后备电源免维护。本技术实现对变桨后备电源的电压和温度进行检测保护，采用电池电压检测单元对电池模组的输出电压信号进行检测，采用温度传感器对电池模组的实时温度进行检测，由控制单元进行分析，当电压或温度出现安全隐患时，由控制单元控制开关单元或温度调节单元对电池模组执行相应的动作，从而实现对电池模组的保护。本技术电路结构简单，便于制造，可以起到对电池模组的保护作用。
[0021]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0022]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0023]图1为根据本技术实施例的基于钛酸锂电池的变桨后备电源检测保护装置的示意图；
[0024]图2为根据本技术实施例的电池电压检测单元的电路图；
[0025]图3为根据本技术实施例的控制单元的电路图；
[0026]图4为根据本技术实施例的温度检测单元的电路图；
[0027]图5为根据本技术实施例的开关单元的电路图。
具体实施方式
[0028]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0029]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0030]如图1所示，变桨后备电源包括多个钛酸锂电池模组4。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于钛酸锂电池的变桨后备电源检测保护装置，其特征在于，变桨后备电源包括多个钛酸锂电池模组，所述变桨后备电源检测保护装置包括：多个电池电压检测单元、多个温度检测单元、多个温度调节单元、多个开关单元和控制单元，其中，每个所述电池电压检测单元的输入端连接一个所述电池模组的电源输出端，以检测该电池模组的输出电压信号，每个所述电池电压检测单元的输出端与所述控制单元的输入端连接，每个所述温度检测单元的输入端与一个所述电池模组连接，以检测该电池模组的温度信号，每个所述温度检测单元的输出端与所述控制单元的输入端连接，所述控制单元的输出端与每个所述开关单元的一端连接，每个所述开关单元的另一端与一个电池模组连接，所述控制单元的输出端与每个所述温度调节单元的输入端连接，每个所述温度调节单元的输出端与一个所述电池模组连接；其中，所述电池电压检测单元包括：稳压二极管、PNP管、NPN管，其中，所述稳压二极管的正极通过电阻与所述PNP管的基极连接，所述PNP管的集电极与所述NPN管的基极连接，所述NPN管的发射级接地，所述NPN管的集电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐超，詹彪，白玉鹏，王显义，胡辉，朱玉瑞，徐鸿飞，张锐，
申请(专利权)人：华能威宁风力发电有限公司，
类型：新型
国别省市：
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