一种除冰控制器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及风电技术领域，提供一种除冰控制器及其控制方法，所述除冰控制器包括塔基控制器、机舱主控器、叶根从控制器和温湿度传感器，所述塔基控制器与机舱主控器连接，用于所述机舱主控器与外部控制装置之间的通讯；所述叶跟从控制器分别与加热器和鼓风机连接，用于控制加热器启停、调整加热器的加热功率、检测鼓风机的输入电流和加热器的加热温度；所述机舱主控器分别与温湿度传感器和叶跟从控制器连接，用于根据相应的信号控制叶跟从控制器，该控制器能够根据风机外界环境控制加热器启停，并且能够对系统过温进行保护，以及在任何工况下实现对加热器出口温度的恒定控制，确保最高的热利用效率和除冰效果。最高的热利用效率和除冰效果。最高的热利用效率和除冰效果。

【技术实现步骤摘要】
一种除冰控制器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及风电
，具体涉及一种除冰控制器及其控制方法。

技术介绍

[0002]在温度低，湿度大，海拔高的地方，风力发电机叶片比较容易结冰。叶片结冰后会导致叶片过载和载荷不均衡，造成风机效率下降。叶片结冰状态下继续运行还会改变叶片原有的翼型，导致桨叶气动性能恶化，造成风能捕获能力急剧下降；积冰严重时载荷增加，震动加剧，甚至会导致叶片断裂，对发电机组产生非常大的危害。因此，结冰严重时，机组必须脱网停机，机组利用率下降，造成发电量损失。另外叶片结冰后，随着温度升高，冰块就会脱落，脱落冰块被甩出的距离可达1.5倍叶尖高度，对机组和现场人员有很大的安全隐患。
[0003]基于上述情况，需要对风力发电机叶片进行除冰。但是，除冰系统的功率较大，现有风机叶片除冰系统需要单独布置690V或者380V的电缆作为除冰系统的动力电源，若除冰系统一直启动会造成能源浪费，使除冰成本增加，同时除冰系统中加热器长时间运行或高功率运行有可能造成设备损坏的危险。
[0004]因此，需要研制出一种能够根据风机外界环境控制加热器启停，并且能够对系统过温进行保护，以及在任何工况下实现对加热器出口温度的恒定控制，确保最高的热利用效率和除冰效果。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种除冰控制器，该方案能够根据风机外界环境控制加热器启停，并且能够对系统过温进行保护，以及在任何工况下实现对加热器出口温度的恒定控制，确保了最高的热利用效率和除冰效果。r/>[0006]本专利技术提供的技术方案是：一种除冰控制器，用于包括加热器和鼓风机的风机除冰系统中，所述除冰控制器包括塔基控制器、机舱主控器、叶根从控制器和温湿度传感器，其中：
[0007]所述塔基控制器与机舱主控器连接，用于实现机舱主控器与外部控制装置之间的通讯；
[0008]所述叶跟从控制器分别与加热器和鼓风机连接，用于控制加热器启停、调整加热器的加热功率、检测鼓风机的输入电流和加热器的加热温度；
[0009]所述机舱主控器分别与温湿度传感器和叶跟从控制器连接，机舱主控器根据所接收的信号给叶跟从控制器发送操作指令，所述信号包括温湿度传感器的温湿度信号、外部控制装置的控制信号以及鼓风机的输入电流信号和加热器的加热温度信号。
[0010]优选的，还包括与所述叶跟从控制器分别连接的温度传感器和电流互感器，所述温度传感器用于检测加热器的加热温度，所述电流互感器用于检测鼓风机的输入电流。
[0011]优选的，所述温度传感器设于加热器的输出端，所述电流互感器设于鼓风机的电源输入端。
[0012]优选的，所述塔基控制器通过以太网与外部控制装置连接，所述塔基控制器通过光纤与机舱主控器连接。
[0013]优选的，所述机舱主控器通过CAN总线与叶根从控制器通信连接。
[0014]优选的，所述加热器的电源输入端和鼓风机的电源输入端均设置有接触器。
[0015]一种除冰控制器的控制方法，包括以下步骤：
[0016]S100、利用温湿度传感器采集外界环境中的温度T1和湿度φ1并传输给机枪主控器；
[0017]S200、机舱主控器根据所接收的外界环境中的温度T1分析外界温度变化趋势，同时利用外界温度变化趋势以及步骤S100中所采集的外界环境中的温度T1 和湿度φ1判断是否满足加热器的加热要求，并进入步骤S300；
[0018]S300、若判断满足加热器的加热要求，则机舱主控器通过叶根从控制器控制加热器开始加热，并进入步骤S400；若判断不满足加热器的加热要求，则返回步骤S100；
[0019]S400、机舱主控器通过叶根从控制器对加热器的加热功率进行线性调整。
[0020]优选的，所述步骤S200中利用外界温度变化趋势以及步骤S100中所采集的外界环境中的温度T1和湿度φ1判断是否满足加热器的加热要求的具体实现方式包括：将所采集到的外界环境中的温度T1和湿度φ1分别与预设的温度T0和预设湿度φ0相比较，若满足T1＜T0，φ1＜φ0，且外界温度变化趋势呈下降趋势，即可判断满足加热器的加热要求，否则，不满足加热器的加热要求。
[0021]优选的，所述步骤S400中对加热器的加热功率进行线性调整的具体实现方式包括：叶根从控制器检测加热器的加热温度和鼓风机的输入电流，并根据加热器的加热温度和鼓风机的输入电流线性调节加热器的加热功率。
[0022]与现有技术相比，本专利技术所涉及到的一种除冰控制器具有以下优点：
[0023]本专利技术能够根据风机外界环境控制加热器启停，并且能够对系统过温进行保护，以及在任何工况下实现对加热器出口温度的恒定控制，确保了最高的热利用效率和除冰效果。
附图说明
[0024]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0025]图1为本专利技术一种除冰控制器的电路原理图；
[0026]图2为本专利技术一种除冰控制器的控制方法的流程图。
[0027]图中：1、塔基控制器；2、机舱主控器；3、温湿度传感器；4、叶根从控制器；5、加热器；6、鼓风机；7、电流互感器；8、温度传感器；9、接触器。
具体实施方式
[0028]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上
述术语在本专利技术中的具体含义。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0029]如图1所示，一种除冰控制器，用于风机除冰系统中，所述风机除冰系统包括加热器5和鼓风机6，所述除冰控制器包括塔基控制器1、机舱主控器2和叶根从控制器4，所述塔基控制器1与机舱主控器2连接，用于所述机舱主控器2与外部控制装置之间的通讯；
[0030]所述叶跟从控制器4分别与加热器5和鼓风机6连接，用于控制加热器5启停、调整加热器5的加热功率、检测鼓风机6的输入电流和加热器5的加热温度；
[0031]所述机舱主控器2分别与温湿度传感器3和叶跟从控制器4连接，机舱主控器2根据相应的信号给叶跟从控制器4发送操作指令，所述信号包括温湿度传感器3所发送的温湿度信号、外部控制装置所发送的控制信号以及所述叶跟从控制器4所反馈的鼓风机6的输入电流信号和加热器5的加热温度信号；
[0032]所述塔基控制器1通过以太网与外部控制装置进行通讯，本实施例中，所述塔基控制器1通过光纤与机舱主控器2通信连接，塔基控制器1将外部控制装置发送的控制命令传送给机舱主控器2，同时，塔基控制器1将机舱主控器2接收到的信息发送给外部控制装置，以方便外部控制装置对风机内加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种除冰控制器，用于包括加热器(5)和鼓风机(6)的风机除冰系统中，其特征在于，所述除冰控制器包括塔基控制器(1)、机舱主控器(2)、叶根从控制器(4)和温湿度传感器(3)，其中：所述塔基控制器(1)与机舱主控器(2)连接，用于实现机舱主控器(2)与外部控制装置之间的通讯；所述叶跟从控制器(4)分别与加热器(5)和鼓风机(6)连接，用于控制加热器(5)启停、调整加热器(5)的加热功率、检测鼓风机(6)的输入电流和加热器(5)的加热温度；所述机舱主控器(2)分别与温湿度传感器(3)和叶跟从控制器(4)连接，机舱主控器(2)根据所接收的信号给叶跟从控制器(4)发送操作指令，所述信号包括温湿度传感器(3)的温湿度信号、外部控制装置的控制信号以及鼓风机(6)的输入电流信号和加热器(5)的加热温度信号。2.如权利要求1所述的除冰控制器，其特征在于，还包括与所述叶跟从控制器分别连接的温度传感器(8)和电流互感器(7)，所述温度传感器(8)用于检测加热器(5)的加热温度，所述电流互感器(7)用于检测鼓风机(6)的输入电流。3.如权利要求2所述的除冰控制器，其特征在于，所述温度传感器(8)设于加热器(5)的输出端，所述电流互感器(7)设于鼓风机(6)的电源输入端。4.如权利要求1所述的除冰控制器，其特征在于，所述塔基控制器(1)通过以太网与外部控制装置连接，所述塔基控制器(1)通过光纤与机舱主控器(2)连接。5.如权利要求1所述的除冰控制器，其特征在于，所述机舱主控器(2)通过CAN总线与叶根从控制器(4)通信连接。6.如权利要求1所述的除冰控制器，其特征在于，所述加热器(5)的电源输入端和鼓风机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖克家，马强，肖建涛，谢代新，
申请(专利权)人：湖南风创能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：