專(zhuān)利名稱(chēng)：用于風(fēng)能設(shè)備的槳距系統(tǒng)和用于運(yùn)行槳距系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)能設(shè)備的槳距系統(tǒng)和一種用于運(yùn)行槳距系統(tǒng)的方法。槳距系統(tǒng)具有至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置用于調(diào)節(jié)風(fēng)能設(shè)備的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的定位角；和應(yīng)急蓄能器，該應(yīng)急蓄能器用于在外部電能供給出現(xiàn)故障時(shí)運(yùn)行至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。借助于所述方法檢查應(yīng)急蓄能器的特征值。
背景技術(shù)：
在風(fēng)能設(shè)備中，可以通過(guò)槳距系統(tǒng)相應(yīng)于在運(yùn)行中作用于轉(zhuǎn)子葉片的風(fēng)荷載調(diào)節(jié)定位角(英語(yǔ)Pitch)，并由此調(diào)節(jié)風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩。為此，通過(guò)發(fā)電機(jī)控制裝置的相應(yīng)的控制信號(hào)為槳距系統(tǒng)預(yù)先規(guī)定所需的定位角。該發(fā)電機(jī)控制裝置也稱(chēng)為渦輪機(jī)控制裝置。電槳距系統(tǒng)可以具有應(yīng)急蓄能器。相應(yīng)于能量需求確定應(yīng)急蓄能器的尺寸，以便在外部能量供給出現(xiàn)故障時(shí)使轉(zhuǎn)子葉片移動(dòng)至安全位置中(緊急移動(dòng))，并由此可靠地制動(dòng)風(fēng)能設(shè)備。在此，通?？上蛩^的擺平位置(Fahnenposition)移動(dòng)，在該擺平位置中，轉(zhuǎn)子葉片的板平面垂直于轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)平面。應(yīng)急蓄能器可以具有雙層電容器。該雙層電容器隨著運(yùn)行時(shí)間而老化并因此喪失電容量。出于這個(gè)原因，對(duì)應(yīng)急蓄能器的監(jiān)控和規(guī)律性的檢查是必要的，以便能確保緊急移動(dòng)的功能并確定蓄能器的更換時(shí)間。由DE 102008025944B4已知了，為了檢查應(yīng)急蓄能器，把槳距系統(tǒng)的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置從正常運(yùn)行模式切換至檢查模式，在該檢查模式中控制作為負(fù)荷的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置。由此可以為應(yīng)急蓄能器調(diào)節(jié)可預(yù)先選擇的且可再現(xiàn)的負(fù)荷。由DE 102009003843A1已知了，槳距系統(tǒng)的應(yīng)急蓄能器以相繼的時(shí)間間隔暫時(shí)地與其充電器分開(kāi)并被加載電試驗(yàn)荷載、例如功率電阻。由放電特性確定應(yīng)急蓄能器的充電狀態(tài)。根據(jù)DE 102009025819A1，在調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)被閉鎖時(shí)，通過(guò)變流器對(duì)應(yīng)急蓄能器加載負(fù)荷，從而觀察應(yīng)急蓄能器的放電特性。由該觀察而確定應(yīng)急蓄能器的電容量。目前的解決方案的缺點(diǎn)是，為了檢查應(yīng)急蓄能器需要相對(duì)費(fèi)用巨大的電測(cè)試電路，且檢查耗費(fèi)時(shí)間，而在這段時(shí)間中風(fēng)能設(shè)備不能用于產(chǎn)生電能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在風(fēng)能設(shè)備的高可用性的同時(shí)確保風(fēng)能設(shè)備的安全運(yùn)行。該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法和根據(jù)權(quán)利要求10所述的槳距系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的槳距系統(tǒng)的有利的改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求
全A屮
口 ED ο按照根據(jù)本發(fā)明的方法，風(fēng)能設(shè)備的槳距系統(tǒng)如此運(yùn)行，即在風(fēng)能設(shè)備的正常運(yùn)行模式中借助于槳距系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置基于風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)控制裝置的控制信號(hào)調(diào)節(jié)風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片的定位角。在此，驅(qū)動(dòng)裝置至少暫時(shí)地由(相對(duì)于槳距系統(tǒng)來(lái)說(shuō)的)外部供電網(wǎng)絡(luò)供給電能。在第二運(yùn)行模式一緊急運(yùn)行模式一中，轉(zhuǎn)子葉片借助于驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)至安全位置中。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置由槳距系統(tǒng)的應(yīng)急蓄能器供給電能。當(dāng)外部供電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)且因此風(fēng)能設(shè)備必須起動(dòng)時(shí)，例如可以在緊急運(yùn)行模式中運(yùn)行槳距系統(tǒng)。例如，為了確定應(yīng)急蓄能器的老化狀態(tài)，在根據(jù)本發(fā)明的方法中在正常運(yùn)行模式中驅(qū)動(dòng)單元也暫時(shí)僅由應(yīng)急蓄能器供給電能以檢查應(yīng)急蓄能器的特征值。因?yàn)轱L(fēng)能設(shè)備在檢查期間處于正常運(yùn)行模式中，所以不能使用專(zhuān)用的負(fù)載電阻作為用于檢查應(yīng)急蓄能器的電負(fù)載。當(dāng)然，驅(qū)動(dòng)單元隨時(shí)都改變轉(zhuǎn)子葉片的定位角，且消耗能量。這可以用于，觀察應(yīng)急蓄能器的放電特性并由此得出關(guān)于其老化狀態(tài)的結(jié)論。根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)是，因此提高了風(fēng)能設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的可用性，因?yàn)椴槐貫榱藱z查應(yīng)急蓄能器而停止風(fēng)能設(shè)備，而可以繼續(xù)產(chǎn)生電能。調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置從運(yùn)行模式至檢查模式的轉(zhuǎn)換是不需要的。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，不需要額外的電阻和使電機(jī)制動(dòng)以作為用于應(yīng)急蓄能器的放電的負(fù)載從而檢查應(yīng)急蓄能器。根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選和蓄能器相聯(lián)系地一起使用，該蓄能器包括雙層電容器、鋰離子電池或這些蓄能器的組合(所謂的混和蓄能器)。相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方式設(shè)計(jì)用于，檢查應(yīng)急蓄能器的電容器、尤其是雙層電容器的作為特征值的電容量和/或內(nèi)部電阻。通過(guò)該改進(jìn)方案實(shí)現(xiàn)了，規(guī)律地且經(jīng)常檢查具有電容器的應(yīng)急蓄能器，并進(jìn)而也可靠地運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備，在該風(fēng)能設(shè)備中使用雙層電容器作為應(yīng)急蓄能器。電容器的檢查可以設(shè)計(jì)為，在預(yù)先確定的時(shí)間段由應(yīng)急蓄能器為驅(qū)動(dòng)單元供給電能，并且接著僅檢查，由應(yīng)急蓄能器產(chǎn)生的電壓是否仍處于閾值之上。當(dāng)然優(yōu)選設(shè)計(jì)了，確定電容器的電容量的電容量值。這是最準(zhǔn)確的且進(jìn)而是最可靠的檢查雙層電容器的功能良好性的方法。例如，如上所述，根據(jù)合適的特征值可以確定應(yīng)急蓄能器的老化狀態(tài)，而該特征值是蓄能器電容量或內(nèi)部電阻。該特征值取決于在其確定期間的溫度條件。因此，按照根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，為了檢查特征值確定如下運(yùn)行參數(shù)中的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)的至少一個(gè)值施加在應(yīng)急蓄能器處的電壓；流入或流出應(yīng)急蓄能器的電流；應(yīng)急蓄能器的環(huán)境溫度；應(yīng)急蓄能器的內(nèi)部溫度?？梢灾苯拥鼗蛘咭部梢蚤g接地通過(guò)測(cè)量其它的運(yùn)行參數(shù)并推斷期望的運(yùn)行參數(shù)的值來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的確定。如果除了電流和電壓之外還測(cè)量應(yīng)急蓄能器的環(huán)境溫度或內(nèi)部溫度，則可以精確地確定蓄能器的老化狀態(tài)。雙層電容器尤其具有與溫度相關(guān)的電容量。因此，通過(guò)觀察充電過(guò)程和放電過(guò)程可以更精確地確定雙層電容器的老化狀態(tài)。由此還實(shí)現(xiàn)了更好地確定蓄能器內(nèi)部電阻。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)尤其有利的實(shí)施方式中提出，驅(qū)動(dòng)裝置和應(yīng)急蓄能器通過(guò)至少一個(gè)DC/DC變壓器由供電網(wǎng)絡(luò)供給電能。根據(jù)該實(shí)施方式，為了檢查特征值而去激活(deaktiviert)至少一個(gè)DC/DC變壓器。接著自動(dòng)地僅通過(guò)應(yīng)急蓄能器對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置供電。換句話說(shuō)，DC/DC變壓器用作開(kāi)關(guān)。由此得到的優(yōu)點(diǎn)是，不必提供額外的開(kāi)關(guān)裝置，以便在正常運(yùn)行模式中能實(shí)現(xiàn)對(duì)特征值的檢查。也可以在另一個(gè)方面有利地使用DC/DC變壓器。如果為了檢查特征值需要對(duì)于由應(yīng)急蓄能器產(chǎn)生的電壓的電壓值，則可以借助于DC/DC變壓器的電壓測(cè)量裝置確定該電壓值。通常DC/DC變壓器已經(jīng)具有用于調(diào)節(jié)其輸出電壓的電壓測(cè)量裝置。因此可以雙重使用該電壓測(cè)量裝置。因此，不必提供專(zhuān)門(mén)的電壓測(cè)量裝置用于檢查應(yīng)急蓄能器的特征值。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)改進(jìn)方案，也可以在風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子的靜止?fàn)顟B(tài)期間，即例如在無(wú)風(fēng)時(shí)進(jìn)行檢查應(yīng)急蓄能器的特征值。根據(jù)該改進(jìn)方案，在轉(zhuǎn)子的正常運(yùn)行中和在其靜止?fàn)顟B(tài)期間為了檢查特征值，轉(zhuǎn)子葉片的定位角移動(dòng)至預(yù)定的角度范圍內(nèi)。在此，驅(qū)動(dòng)裝置再次消耗能量，該能量當(dāng)然再次僅由應(yīng)急蓄能器提供。按照根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)改進(jìn)方案，由槳距系統(tǒng)自動(dòng)地(selbstandig)開(kāi)始對(duì)特征值的檢查。換句話說(shuō)，自給自足地，與發(fā)電機(jī)控制裝置無(wú)關(guān)地進(jìn)行檢查。由此得到的優(yōu)點(diǎn)是，風(fēng)能設(shè)備的其余組件、即例如發(fā)電機(jī)控制裝置或其它控制系統(tǒng)不必與槳距系統(tǒng)匹配，以便能通過(guò)槳距系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)特征值的檢查。因此，這種運(yùn)行的槳距系統(tǒng)可以毫無(wú)問(wèn)題地安裝在傳統(tǒng)的風(fēng)能設(shè)備中。然而，也可以通過(guò)與發(fā)電機(jī)控制裝置共同作用的方式檢查應(yīng)急蓄能器。為此，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中提出，對(duì)應(yīng)急蓄能器的檢查至少基于發(fā)電機(jī)控制裝置的檢查信號(hào)而開(kāi)始。由此得到的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)發(fā)電機(jī)控制裝置可以把對(duì)特征值的檢查和用于調(diào)節(jié)定位角的驅(qū)動(dòng)裝置的控制彼此協(xié)調(diào)起來(lái)。因此，當(dāng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生了對(duì)特征值的檢查有利的負(fù)荷曲線(LastprofiI)時(shí)，例如發(fā)電機(jī)控制裝置可以始終產(chǎn)生檢查信號(hào)。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)控制裝置通常具有相對(duì)功率強(qiáng)大的處理器，所以在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)改進(jìn)方案中提出，通過(guò)發(fā)電機(jī)控制裝置控制對(duì)特征值的檢查，并優(yōu)選通過(guò)發(fā)電機(jī)控制裝置分析風(fēng)能設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，以便確定應(yīng)急蓄能器的老化狀態(tài)。在所述方法的這種改進(jìn)方案中，也就不必在槳距系統(tǒng)本身中提供特別設(shè)計(jì)的處理器。雖然在檢查期間應(yīng)急蓄能器至少部分地放電，但是這不會(huì)必然導(dǎo)致，在檢查期間外部供電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的情況下不能再進(jìn)行緊急移動(dòng)。如果風(fēng)能設(shè)備具有多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片，且相應(yīng)地借助于槳距系統(tǒng)的為此分別提供的驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的定位角，那么在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方式中，在正常運(yùn)行中僅同時(shí)檢測(cè)這些驅(qū)動(dòng)裝置中的多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置、優(yōu)選僅唯一一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。換句話說(shuō)，從來(lái)不會(huì)是所有的驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)僅由其應(yīng)急蓄能器供給電能，以便檢查應(yīng)急蓄能器。如果出現(xiàn)了供電網(wǎng)絡(luò)的故障，那么也就可以始終有至少一些轉(zhuǎn)子葉片移動(dòng)至安全位置中。通常這足以制動(dòng)轉(zhuǎn)子并使得風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)入安全的狀態(tài)中。此外，該方法的一部分可以是應(yīng)急蓄能器僅部分地放電，從而始終能夠進(jìn)行緊急移動(dòng)。隨后可以在所有葉片上同時(shí)實(shí)施該方法。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種用于調(diào)節(jié)風(fēng)能設(shè)備的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的定位角的槳距系統(tǒng)。槳距系統(tǒng)具有至少一個(gè)用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的定位角的驅(qū)動(dòng)裝置。槳距系統(tǒng)可以通過(guò)供電接口接收來(lái)自(外部的)供電網(wǎng)絡(luò)的電能。槳距系統(tǒng)的應(yīng)急蓄能器設(shè)計(jì)用于，在供電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)運(yùn)行至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。槳距系統(tǒng)的控制裝置設(shè)計(jì)用于，按照根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方式來(lái)運(yùn)行槳距系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的槳距系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，在風(fēng)能設(shè)備的正常運(yùn)行模式中也可以檢查用于驅(qū)動(dòng)裝置的應(yīng)急蓄能器。在根據(jù)本發(fā)明的槳距系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置和其應(yīng)急蓄能器一起連接在變頻器的直流電壓中間電路上。在此，中間電路通過(guò)DC/DC變壓器與供電接口耦合。根據(jù)本發(fā)明的槳距系統(tǒng)的該改進(jìn)方案的優(yōu)點(diǎn)是，可以簡(jiǎn)單地由此開(kāi)始對(duì)應(yīng)急蓄能器的檢查，即去激活DC/DC變壓器。通過(guò)去激活則阻止了經(jīng)過(guò)DC/DC變壓器的電流。例如，可以如此進(jìn)行去激活，即DC/DC變壓器的功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)切換至止動(dòng)狀態(tài)。也就不必提供額外的電路，以便檢查應(yīng)急蓄能器。本發(fā)明還包括根據(jù)本發(fā)明的槳距系統(tǒng)的其它結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)方案，像聯(lián)系根據(jù)本發(fā)明的方法的改進(jìn)方案已經(jīng)描述的那樣。因此，此處不再次專(zhuān)門(mén)描述根據(jù)本發(fā)明的槳距系統(tǒng)的得出的改進(jìn)方案。


下面根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖示出圖1示出按照根據(jù)本發(fā)明的槳距系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)的框圖；以及圖2示出根據(jù)圖1的葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)的變體的電路圖。
具體實(shí)施例方式這些例子描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。圖1示出葉片調(diào)節(jié)裝置或調(diào)節(jié)設(shè)備10，其安裝在風(fēng)能設(shè)備中。借助于調(diào)節(jié)設(shè)備10可以調(diào)節(jié)風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子的(未示出的)轉(zhuǎn)子葉片的定位角。圖1中僅示出調(diào)節(jié)設(shè)備10的、可用于調(diào)節(jié)單個(gè)的轉(zhuǎn)子葉片的定位角的組件。這些組件是變頻器12、電機(jī)14、控制單元16和應(yīng)急蓄能器18。調(diào)節(jié)設(shè)備10通過(guò)其供電接口 20與供電網(wǎng)絡(luò)22電連接，變頻器12從供電網(wǎng)絡(luò)中接收電能。例如，供電網(wǎng)絡(luò)22可以是三相交流電網(wǎng)，通過(guò)風(fēng)能設(shè)備向該三相交流電網(wǎng)輸入能量，該能量通過(guò)風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生。電機(jī)14通過(guò)(未示出的)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)子葉片機(jī)械耦合。通過(guò)運(yùn)行電機(jī)14使轉(zhuǎn)子葉片圍繞其縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)并進(jìn)而改變其定位角。電機(jī)14從變頻器12接收用于運(yùn)行的能量。為此，變頻器12把從供電網(wǎng)絡(luò)22接收的交流電壓借助于整流器24轉(zhuǎn)化為整流的電壓U1，該電壓通過(guò)變頻器12的直流電壓中間電路28的網(wǎng)絡(luò)側(cè)的部分ZKl的濾波電容器25下降。通過(guò)DC/DC變壓器30，中間電路28的網(wǎng)絡(luò)側(cè)的部分ZKl和中間電路28的電機(jī)側(cè)的部分ZK2彼此連接。通過(guò)變頻器12的DC/DC變壓器30，由電壓Ul產(chǎn)生經(jīng)過(guò)整流的電壓U2，該經(jīng)過(guò)整流的電壓通過(guò)中間電路28的額外的過(guò)濾電容器32下降。經(jīng)過(guò)整流的電壓Ul此處可以具有例如530V的有效值，電壓U2具有在300V和700V之間的有效值。變頻器12的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置或可控制的逆變器34由電壓U2產(chǎn)生交流電壓，通過(guò)交流電壓在電機(jī)14中引起形成力矩的電流。應(yīng)急蓄能器18連接在中間電路28的電機(jī)側(cè)的部分ZK2上。在變頻器12的運(yùn)行中通過(guò)DC/DC變壓器30為應(yīng)急蓄能器18充上來(lái)自供電網(wǎng)絡(luò)22的電能。DC/DC變壓器30和逆變器34與控制單元16耦合。此外，控制單元16接收來(lái)自風(fēng)能設(shè)備的(未示出的)發(fā)電機(jī)控制裝置的控制信號(hào)。通過(guò)該控制信號(hào)預(yù)定了轉(zhuǎn)子葉片的規(guī)定定位角?？刂茊卧?6基于控制信號(hào)控制調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置或逆變器34，以便借助于電機(jī)14針對(duì)規(guī)定定位角調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片的定位角。例如控制單元16可以包括微控制器或信號(hào)處理器，通過(guò)微控制器或信號(hào)處理器執(zhí)行控制程序。在風(fēng)能設(shè)備的正常運(yùn)行期間，以規(guī)律的間隔例如每周一次、受控地基于預(yù)定的充電狀態(tài)對(duì)應(yīng)急蓄能器18放電，接著通過(guò)DC/DC變壓器30再次充電。放電過(guò)程通過(guò)DC/DC變壓器30控制，該DC/DC變壓器連接在應(yīng)急蓄能器18和逆變器34之前。為此，通過(guò)控制單元16切斷DC/DC變壓器30以用于開(kāi)始放電過(guò)程。由此使中間電路28的網(wǎng)絡(luò)側(cè)的部分ZKl和電機(jī)側(cè)的部分ZK2彼此電退稱(chēng)(elektrisch entkoppelt),也就是說(shuō),逆變器34和電機(jī)16僅由應(yīng)急蓄能器18供給電能。下面根據(jù)圖2進(jìn)一步描述在最終充電和再次充電期間對(duì)應(yīng)急蓄能器18的狀態(tài)的檢查。為此，在圖2中示出可能的電路變體，通過(guò)該電路變體例如可以實(shí)現(xiàn)圖1的調(diào)節(jié)設(shè)備10。在圖2示出的變體中，整流器24通過(guò)電網(wǎng)控制的整流器實(shí)現(xiàn)，該電網(wǎng)控制的整流器具有三個(gè)由二極管形成的半電橋。在中間電路28中由兩個(gè)半導(dǎo)體-功率開(kāi)關(guān)T1、T2、二極管和感應(yīng)線圈L形成單向DC/DC變壓器作為DC/DC變壓器30。在此，逆變器34包括三個(gè)半電橋，該半電橋分別具有兩個(gè)半導(dǎo)體-功率開(kāi)關(guān)以及與半導(dǎo)體-功率開(kāi)關(guān)反并聯(lián)連接的自振蕩二極管。例如，DC/DC變壓器30的和逆變器34的半導(dǎo)體-功率開(kāi)關(guān)可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管 Insulatet Gate Bipolar Transi si tor)。應(yīng)急蓄能器18在此包括由雙層電容器Cl至C3組成的串聯(lián)電路，其中在圖2示出的雙層電容器Cl至C3中僅作為較大數(shù)量的雙層電容器的代表。應(yīng)急蓄能器也可以通過(guò)并聯(lián)的其它蓄能器加以擴(kuò)展。控制單元16借助于內(nèi)置在DC/DC變壓器30中的電壓測(cè)量裝置36監(jiān)控電壓U2，該電壓相應(yīng)于由應(yīng)急蓄能器18產(chǎn)生的電壓。應(yīng)急蓄能器18通過(guò)整流器38與中間電路28的電機(jī)側(cè)的部分ZK2耦合。整流器38的信號(hào)同樣由控制單元16接收和分析。通過(guò)溫度測(cè)量電路40檢測(cè)雙層電容器Cl至C3的環(huán)境溫度。溫度測(cè)量電路40例如可以包括溫度傳感器，該溫度傳感器固定在電路板上，該電路板也將電容器Cl至C3與中間電路28電連接。所以，總之通過(guò)控制單元16通過(guò)測(cè)量電壓U2、測(cè)量應(yīng)急蓄能器18的放電電流和充電電流以及測(cè)量環(huán)境溫度觀察和分析放電過(guò)程和隨后的充電過(guò)程。由這些數(shù)據(jù)確定應(yīng)急蓄能器18的電容量。為了產(chǎn)生充電電流，再次通過(guò)控制單元16激活DC/DC變壓器30，并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從供電網(wǎng)絡(luò)22至應(yīng)急蓄能器18的能量輸入。當(dāng)電壓U2未超出預(yù)定的蓄能器電壓閾值時(shí)，由控制單元16激活DC/DC變壓器30。在電壓?jiǎn)卧?6中可自由地調(diào)節(jié)所述值?？梢灾芷谛赃M(jìn)行蓄能器檢查。在此，槳距系統(tǒng)可以自給自足地進(jìn)行檢查，也就是說(shuō)，通過(guò)控制單元16執(zhí)行用于DC/DC變壓器30的所有的控制指令，以及分析測(cè)量值。蓄能器檢查還可以自動(dòng)化并靈活地控制。尤其還可以，在檢查室考慮安全性方面。因此，例如注意，對(duì)于調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置10的兩個(gè)或三個(gè)應(yīng)急蓄能器來(lái)說(shuō)不同時(shí)進(jìn)行應(yīng)急蓄能器18的檢查。蓄能器檢查也可以由調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置10的上級(jí)的發(fā)電機(jī)控制裝置控制和監(jiān)控。對(duì)根據(jù)時(shí)間預(yù)定應(yīng)該執(zhí)行應(yīng)急蓄能器18的檢查的情況以及在該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)能設(shè)備靜止的情況，因?yàn)槔缡菬o(wú)風(fēng)的情況，則電機(jī)14可以在有限的范圍內(nèi)移動(dòng)，從而由此也可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急蓄能器18的放電。作為圖2示出的網(wǎng)絡(luò)控制的整流器24的替代，還可以設(shè)計(jì)為，設(shè)置有可控制的整流器、例如升壓變流器。然后可以借助于該整流器阻止來(lái)自供電網(wǎng)絡(luò)的能量輸入。則不再需要，為了應(yīng)急蓄能器從供電網(wǎng)絡(luò)的脫離去激活中間電路中的DC/DC變壓器。作為整流器和單向的DC/DC變壓器的替代，還可以使用具有雙向DC/DC變壓器的電網(wǎng)反向供給的逆變器橋。
像在上述例子中，應(yīng)急蓄能器18可以是由雙層電容器組成的電路。作為替換，應(yīng)急蓄能器18也可以是鋰電池單元或兩個(gè)蓄能器類(lèi)型的組合(所謂的混合蓄能器)。通過(guò)這些例子表明，通過(guò)不具有充電器的DC/DC變壓器不向應(yīng)急蓄能器供電且不向逆變器供電，從而在風(fēng)能設(shè)備的正常運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)應(yīng)急蓄能器的放電過(guò)程。在此，不必為了檢查而使應(yīng)急蓄能器和充電器分開(kāi)，也就是說(shuō)電路的投入極小。此外，通過(guò)不必設(shè)定定義的或可再現(xiàn)的負(fù)載以及可以使用DC/DC變壓器的已經(jīng)使用的測(cè)量裝置、在此是電壓測(cè)量裝置36，從而相對(duì)于已知的方法大大簡(jiǎn)化了檢查流程。
權(quán)利要求
1.一種用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的槳距系統(tǒng)(10)的方法，其中 -在所述風(fēng)能設(shè)備的正常運(yùn)行模式中借助于所述槳距系統(tǒng)(10)的驅(qū)動(dòng)裝置(14)基于所述風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)控制裝置的控制信號(hào)調(diào)節(jié)所述風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片的定位角，并且所述驅(qū)動(dòng)裝置(14)在此至少暫時(shí)地由外部供電網(wǎng)絡(luò)(22)供給電能，以及 -在緊急運(yùn)行模式中，所述轉(zhuǎn)子葉片借助于所述驅(qū)動(dòng)裝置(14)移動(dòng)至安全位置中，且在此由所述槳距系統(tǒng)(10)的應(yīng)急蓄能器(18)供給電能， 其特征在于，為了檢查所述應(yīng)急蓄能器(18)的特征值，在正常運(yùn)行模式中所述驅(qū)動(dòng)單元(14)也暫時(shí)僅由所述應(yīng)急蓄能器(18)供給電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，檢查所述應(yīng)急蓄能器(18)的電容器(Cl至C3)、尤其是雙層電容器(Cl至C3)的作為特征值的電容量和/或內(nèi)部電阻，并且為此尤其確定對(duì)于所述電容量的電容量值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，為了檢查所述特征值，確定如下運(yùn)行參數(shù)中的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)的至少一個(gè)值施加在所述應(yīng)急蓄能器處的電壓(36);流入或流出所述應(yīng)急蓄能器的電流(38);所述應(yīng)急蓄能器的環(huán)境溫度(40);所述應(yīng)急蓄能器的內(nèi)部溫度、用于預(yù)定的放電過(guò)程和/或充電過(guò)程的持續(xù)時(shí)間。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置(14)和所述應(yīng)急蓄能器(18)通過(guò)至少一個(gè)DC/DC變壓器(30)由所述供電網(wǎng)絡(luò)(22)供給電能，并且為了檢查所述特征值而去激活所述至少一個(gè)DC/DC變壓器(30 )。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了檢查所述特征值，借助于所述DC/DC變壓器的電壓測(cè)量裝置(36)確定對(duì)于由所述應(yīng)急蓄能器(18)產(chǎn)生的電壓的電壓值(U2)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子的正常運(yùn)行中和靜止?fàn)顟B(tài)期間，為了檢查所述特征值，所述定位角移動(dòng)至預(yù)定的角度范圍內(nèi)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由所述槳距系統(tǒng)(10)自動(dòng)地開(kāi)始對(duì)所述特征值的檢查。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)所述特征值的檢查至少基于所述發(fā)電機(jī)控制裝置的檢查信號(hào)而開(kāi)始，尤其也被控制，并且在此優(yōu)選通過(guò)所述發(fā)電機(jī)控制裝置分析所述風(fēng)能設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于 -借助于所述槳距系統(tǒng)(10)的為此分別提供的驅(qū)動(dòng)裝置(14)調(diào)節(jié)多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的定位角，并且所述驅(qū)動(dòng)裝置(14)分別與自身的應(yīng)急蓄能器(18)耦合，以及 -在正常運(yùn)行中，僅同時(shí)為所述驅(qū)動(dòng)裝置(14)中的多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置、優(yōu)選僅唯一一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置(14)供給來(lái)自其應(yīng)急蓄能器的電能，以便檢查所述應(yīng)急蓄能器的所述特征值。
10.一種用于調(diào)節(jié)風(fēng)能設(shè)備的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的定位角的槳距系統(tǒng)(10)，所述槳距系統(tǒng)包括 -至少一個(gè)用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的定位角的驅(qū)動(dòng)裝置(14)， -用于接收來(lái)自供電網(wǎng)絡(luò)(22)的電能的供電接口(20)， -在所述供電網(wǎng)絡(luò)(22)出現(xiàn)故障時(shí)用于運(yùn)行所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置(14)的應(yīng)急蓄能器(18)，-控制裝置(16)，所述控制裝置設(shè)計(jì)用于，基于發(fā)電機(jī)控制裝置的控制信號(hào)控制所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置(14)， 其特征在于，所述控制裝置設(shè)置用于，根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法運(yùn)行所述槳距系統(tǒng)(10)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的槳距系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置(14)和其應(yīng)急蓄能器(18)—起連接在變頻器(12)的直流電壓中間電路(ZK2)上，且所述中間電路(ZK2 )通過(guò)DC/DC變壓器(30 )與所述供電接口( 20 )耦合。
全文摘要
在風(fēng)能設(shè)備中，槳距系統(tǒng)(10)可以具有應(yīng)急蓄能器(18)，以便在外部供電網(wǎng)絡(luò)(22)出現(xiàn)故障時(shí)使轉(zhuǎn)子葉片移動(dòng)至安全位置中。本發(fā)明的目的在于確保風(fēng)能設(shè)備的安全的運(yùn)行。例如為了檢查應(yīng)急蓄能器(18)的老化狀態(tài)，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在風(fēng)能設(shè)備的正常運(yùn)行模式中暫時(shí)僅由應(yīng)急蓄能器(18)為用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片的定位角的驅(qū)動(dòng)單元(14)供給電能。在根據(jù)本發(fā)明的槳距系統(tǒng)(10)中，控制裝置(16)設(shè)置用于，按照根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方式來(lái)運(yùn)行槳距系統(tǒng)(10)。
文檔編號(hào)F03D7/00GK103032264SQ20121037809
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月5日
發(fā)明者卡斯滕·阿納特, 托馬斯·德穆特, 斯特芬·黑爾米希, 馬庫(kù)斯·毛厄斯貝格爾, 安德烈斯·門(mén)納 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司