一种风电机组变桨距系统蓄电池容量检测方法技术方案

一种风电机组变桨距系统蓄电池容量检测方法。所述的检测方法利用蓄电池放电时电压的变化量来判断蓄电池的健康状况，计算出蓄电池的老化率，然后通过蓄电池当前的开路电压与老化率的乘积计算出电池的容量。具体方法如下：(1)当变桨距系统蓄电池放电时，检测蓄电池的端电压和放电电流；(2)在蓄电池放电过程中每隔1s记录一次蓄电池端电压的压降和放电电流，并计算压降与放电容量的比值；(3)根据压降与放电容量的比值及放电电流，查表得到蓄电池的老化率；(4)在蓄电池开路的情况下，测量蓄电池的端电压，开路电压乘以蓄电池的老化率即为当前蓄电池的容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电机组变桨距蓄电池容量检测方法。
技术介绍
目前在风力发电的变桨距系统中普遍采用蓄电池作为后备电源，在电网出现故障时由蓄电池供电，使机组顺桨。若蓄电池容量不足会导致机组在紧急情况下无法顺桨，严重时会导致机组飞车。目前蓄电池容量检测的方法主要有三种(1)开路电压法；(2)蓄电池内阻法，通过大电流放电测量蓄电池的内阻，内阻阻值反应蓄电池的容量。(3)电量累积法，通过电流积分计算电池的容量。第一种方法是通过测试蓄电池的开路电压来显示蓄电池的剩余容量，其基本原理是基于蓄电池电压和剩余容量之间存在的某种已知关系。但这种方法不能检测出蓄电池的老化程度，当蓄电池老化后虽然其端电压比较高但其容量可能很低。第二种方法是通过测试阀控铅酸蓄电池的内阻来判断蓄电池的实际容量，剩余容量和蓄电池内阻有一定的固定关系。这种方法一般需要通过大电流放电的方式来测得蓄电池的内阻，需要配置高精度大功率放电电阻，检测装置体积大，不便于安装或携带到风力发电机组的变桨距系统中。第三种方法通过电流积分计算电池容量，这种方法长期使用会产生累积误差，需要定期校准蓄电池容量，维护工作量较大，不适合应用到风电机组的变桨距系统中。CN 102074984A《在线监测电池电量的移动终端及其检测方法》提出了一种基于储能单元的电池容量检测装置和方法，其缺点是增加了储能单元，不适用于大容量电池组检测，此方法需要增加蓄电池向储能单元放电逻辑控制，不易于应用到变桨距系统；CN 101814758A《用于电动助力车蓄电池组容量检测仪的放电电路》提出了一种基于电阻放电方法的蓄电池容量检测电路，放电时由功率管控制放电电流，采用功率管控制放电电流的方法增加了硬件成本。现有的蓄电池容量检测方法由于检测电路体积大、需要增加蓄电池放电控制过程、硬件成本高等缺点，不适合应用在变桨距系统中。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有蓄电池容量检测方法需要增加硬件成本高、影响变桨系统正常逻辑控制、检测装置体积大等缺点，提供一种风电机组变桨距系统蓄电池容量检测的方法，能够在不改变变桨距系统正常运行模式的基础上通过在线方式检测蓄电池的容量。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案本专利技术根据蓄电池的自身特性，电池组电压与电池剩余电量成一定的关系，并根据蓄电池在不同放电电流下老化率与蓄电池安时压降VPQ之间的关系估计蓄电池的老化情况。采用可编程逻辑控制器通过蓄电池放电电压检测、蓄电池放电电流检测和蓄电池老化率计算等步骤检测蓄电池容量。所述方法基于变桨系统内的可编程逻辑控制器PLC、电压测量模块、电流测量模块、接触器，变桨电机等元器件进行容量检测，并且不改变变桨系统正常的控制逻辑。当风电机组顺桨时，所述的接触器闭合，蓄电池放电，此时可编程逻辑控制器通过电压测量模块检测蓄电池的端电压，通过电流测量模块检测蓄电池的放电电流。可编程逻辑控制器根据放电电流计算放电电量，每隔Is计算一次放电电压差与放电量的比值，即权利要求1.，其特征在于所述检测方法根据蓄电池在不同放电电流下老化率与蓄电池安时压降VPQ之间的关系估算蓄电池的老化情况当风电机组顺桨时，所述的风电机组变桨距系统的接触器(Kl)闭合，蓄电池放电，此时可编程逻辑控制器(PLC)通过与蓄电池并联的风电机组变桨距系统电压测量模块(111) 检测蓄电池的端电压，通过所述的风电机组变桨距系统电流测量模块(11 检测蓄电池的放电电流；可编程逻辑控制器(PLC)根据蓄电池的放电电流计算蓄电池的放电电量，每隔 Is采用以下公式计算一次放电电压差与放电量的比值2.根据权利要求1所述的蓄电池容量检测方法，其特征在于所述的蓄电池当前的老化率用整个放电过程测量得到的蓄电池老化率求平均值得到。3.根据权利要求1所述的蓄电池容量检测方法，其特征在于所述的蓄电池容量对电压的函数f(v)由蓄电池厂商提供，或根据蓄电池厂商提供曲线，通过拟合的方式得到。全文摘要。所述的检测方法利用蓄电池放电时电压的变化量来判断蓄电池的健康状况，计算出蓄电池的老化率，然后通过蓄电池当前的开路电压与老化率的乘积计算出电池的容量。具体方法如下(1)当变桨距系统蓄电池放电时，检测蓄电池的端电压和放电电流；(2)在蓄电池放电过程中每隔1s记录一次蓄电池端电压的压降和放电电流，并计算压降与放电容量的比值；(3)根据压降与放电容量的比值及放电电流，查表得到蓄电池的老化率；(4)在蓄电池开路的情况下，测量蓄电池的端电压，开路电压乘以蓄电池的老化率即为当前蓄电池的容量。文档编号G01R31/36GK102495372SQ20111038853公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日专利技术者李海东, 苏晓东, 赵斌, 赵栋利 申请人:北京科诺伟业科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李海东，苏晓东，赵栋利，赵斌，
申请(专利权)人：北京科诺伟业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：