具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：充電模塊，與電池相連接，用于將交流電經(jīng)過功率變換轉(zhuǎn)換向電池充電；溫度檢測模塊，與電池相連接，用于檢測電池的溫度；內(nèi)阻檢測模塊，與充電模塊相連接，用于檢測電池充電完成后的內(nèi)阻；處理模塊，與充電模塊、溫度檢測模塊和內(nèi)阻檢測模塊分別相連接；以及告警模塊，與處理模塊相連接，用于在電池異常時產(chǎn)生告警信號。通過本發(fā)明，能夠在充電的同時及時監(jiān)測到電池的異常狀態(tài)，從而能夠避免電池故障而造成風(fēng)力發(fā)電機不能正常收漿。
【專利說明】具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，特別涉及具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著不可再生能源在世界范圍內(nèi)面臨枯竭的窘境，為滿足工業(yè)化生產(chǎn)和人類生活所需，人們對太陽能、風(fēng)力、水力這些可再生資源的關(guān)注和利用已日漸提升。其中，風(fēng)力發(fā)電是一種已經(jīng)發(fā)展相對成熟的能源開發(fā)技術(shù)，尤其在高原、沿海等地區(qū)有著廣泛的普及和應(yīng)用。
[0003]目前風(fēng)力發(fā)電機變槳系統(tǒng)的備用電源大多采用鉛酸蓄電池組，由于變漿系統(tǒng)在收漿時鉛酸電池以3C-5C的電流放電，在使用一段時間后鉛酸電池就會出現(xiàn)不同程度的損壞，若沒有及時發(fā)現(xiàn)落后電池則會造成不能正常收漿的事故，致使整臺風(fēng)力發(fā)電機損壞或報廢，從而造成巨大的經(jīng)濟損失。
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，目前尚未提出有效的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于沒有及時發(fā)現(xiàn)落后電池而造成風(fēng)力發(fā)電機不能正常收漿的問題。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)包括:充電模塊，與電池相連接，用于將交流電經(jīng)過功率變換轉(zhuǎn)換向電池充電；溫度檢測模塊，與電池相連接，用于檢測電池的溫度；內(nèi)阻檢測模塊，與充電模塊相連接，用于檢測電池充電完成后的內(nèi)阻；處理模塊，與充電模塊、溫度檢測模塊和內(nèi)阻檢測模塊分別相連接；以及告警模塊，與處理模塊相連接，用于在電池異常時產(chǎn)生告警信號。
[0007]進一步地，充電模塊包括:交流輸入電路，用于接入交流電；功率變換電路，與交流輸入電路相連接，用于通過功率變換將交流電轉(zhuǎn)換為電池的輸入電壓；充電輸出電路，與功率變換電路相連接，用于輸出電池的輸出電壓；以及檢測電路，與交流輸入電路、功率變換電路和充電輸出電路分別相連接，用于根據(jù)輸入電壓和輸出電壓的狀態(tài)實時控制功率變換電路，其中，當(dāng)檢測到輸入電壓變高或輸出電壓變高時，控制功率變換電路減小PWM的占空比，當(dāng)檢測到輸入電壓變低或輸出電壓變低時，控制功率變換電路增大PWM的占空比。
[0008]進一步地，處理模塊還用于在檢測電路檢測到輸入電壓和輸出電壓同步降低時，控制告警模塊產(chǎn)生電池輸出斷線的告警信號。
[0009]進一步地，內(nèi)阻檢測模塊包括:正弦交流恒流源電路，用于產(chǎn)生正弦交流恒流激勵信號；激勵信號耦合電路，與正弦交流恒流源電路和電池相連接，用于將正弦交流恒流激勵信號接入電池兩端；接收信號耦合電路，與電池相連接，用于輸出正弦交流恒流激勵信號在電池上產(chǎn)生的交流電壓降；以及接收信號匹配電路和處理電路，與接收信號耦合電路相連接，用于根據(jù)交流電壓降獲得與電池的內(nèi)阻成比例的直流信號，其中，處理模塊用于根據(jù)直流信號計算電池的內(nèi)阻。
[0010]進一步地，正弦交流恒流源電路包括:正弦波信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生正弦波信號；功率放大電路，用于輸出正弦交流恒流激勵信號；恒流控制與驅(qū)動電路，第一端與正弦波信號發(fā)生器相連接，第二端與功率放大電路相連接，用于把從正弦交流恒流激勵信號中得到的反饋信號與正弦波信號相比較，以調(diào)節(jié)正弦交流恒流激勵信號的電流保持恒定；以及功率信號反饋電路，第一端與功率放大電路相連接，第二端與恒流控制與驅(qū)動電路相連接，用于從正弦交流恒流激勵信號中獲取反饋信號至恒流控制與驅(qū)動電路。
[0011]進一步地，溫度檢測模塊包括:溫度探頭，用于檢測電池的溫度；溫度電壓轉(zhuǎn)換電路，與溫度探頭相連接，用于將溫度轉(zhuǎn)換成和溫度成比例的直流電壓信號，其中，處理模塊用于根據(jù)直流電壓信號計算電池的溫度值。
[0012]進一步地，處理模塊還用于在溫度檢測模塊檢測到的溫度超出第一預(yù)設(shè)范圍值時，控制告警模塊產(chǎn)生溫度探頭斷線的告警信號。
[0013]進一步地，該系統(tǒng)還包括:強制告警控制模塊，與充電模塊和告警模塊相連接，用于檢測輸出電壓，并在輸出電壓低于預(yù)設(shè)電壓時，控制告警模塊產(chǎn)生告警信號。
[0014]進一步地，該系統(tǒng)還包括:通訊模塊，與處理模塊相連接，用于將處理模塊得到的電池的實時狀態(tài)信息上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0015]進一步地，該系統(tǒng)用于向變槳風(fēng)力發(fā)電機的一個扇葉所用的電池組進行充電、或者用于向變槳風(fēng)力發(fā)電機的多個扇葉所用的電池組進行充電，其中，當(dāng)系統(tǒng)用于向多個扇葉所用的電池組進行充電時，對其中一個扇葉所用電池組的充電時間達到預(yù)設(shè)時間后，自動切換為向下一個扇葉所用的電池組充電。
[0016]通過本發(fā)明，提供了一種具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的充電模塊與電池相連接，將交流電經(jīng)過功率變換轉(zhuǎn)換為電池充電時所需電壓進行充電，在充電中，通過溫度檢測模塊、內(nèi)阻檢測模塊分別檢測電池的溫度以及內(nèi)阻，并將這些檢測值送入處理模塊進行分析處理，最終根據(jù)分析處理結(jié)果控制告警模塊在電池異常時產(chǎn)生告警信號，從而能夠?qū)崟r在線對電池進行有效的監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)電池異?；蚵浜蟛缶?，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于沒有及時發(fā)現(xiàn)落后電池而造成風(fēng)力發(fā)電機不能正常收漿的問題。
[0017]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的【具體實施方式】。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)的框圖；
[0020]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的充電模塊的原理示意圖；[0021]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)阻檢測模塊的原理示意圖；
[0022]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)阻檢測模塊中的正弦交流恒流源電路的原理示意圖；
[0023]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的正弦交流恒流源電路中恒流控制與驅(qū)動電路的原理示意圖；
[0024]圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的溫度檢測模塊的原理示意圖；以及。
[0025]圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的強制告警控制模塊的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。需要指出的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)的框圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括充電模塊10、溫度檢測模塊20、內(nèi)阻檢測模塊30、處理模塊50和告警模塊60。
[0028]其中，充電模塊10與被測的電池40相連接，將外接交流電經(jīng)過功率變換，向電池40充電，在電池40放電過程中、或者在電池40的電量低于預(yù)設(shè)電量時，對電池40進行充電。溫度檢測模塊20與被測的電池40相連接，實時檢測電池40的當(dāng)前溫度。內(nèi)阻檢測模塊30與充電模塊10相連接，在電池40完成一次充電后，經(jīng)由充電模塊10檢測電池40的充電參數(shù)，從而檢測到電池40充電完成后的內(nèi)阻。
[0029]處理模塊50可以為單片機處理模塊，與充電模塊10、溫度檢測模塊20、內(nèi)阻檢測模塊30分別相連接，集中控制上述的各個模塊。上述各模塊將檢測到的電池40的參數(shù)分別輸入至處理模塊50，處理模塊50根據(jù)接收到的參數(shù)進行相應(yīng)的計算和處理，例如設(shè)置各個參數(shù)對應(yīng)的保護范圍或極限值，在接收到的參數(shù)值超出保護范圍或極限值時，確定電池40處于落后或異常的工作狀態(tài)，并及時控制與之相連接的告警模塊60，以使告警模塊60在電池40異常時產(chǎn)生告警信號。該告警模塊60可以指示當(dāng)前的工作狀態(tài)，通過告警模塊60可以快速的排查故障，并通過干接點傳送到遠(yuǎn)程控制中心。
[0030]采用該實施例提供的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，在電池工作的過程中，通過溫度檢測模塊、內(nèi)阻檢測模塊分別檢測電池的溫度、內(nèi)阻，并將這些檢測值送入處理模塊進行分析處理，最終根據(jù)分析處理結(jié)果控制告警模塊在電池異常時產(chǎn)生告警信號，從而能夠?qū)崟r在線對電池進行有效的監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)電池異常并報警，進而及時發(fā)現(xiàn)電池故障，進行更換或檢修，保證了風(fēng)力發(fā)電機的正常收漿。
[0031]優(yōu)選地，如圖1所示，該系統(tǒng)還包括強制告警控制模塊70。該強制告警控制模塊70通過硬件邏輯電路實現(xiàn)，不受處理模塊50控制的影響，與充電模塊10和告警模塊60分別相連接，用于檢測電池40的輸出電壓，也即電池40放電時的工作電壓，在該輸出電壓低于預(yù)設(shè)電壓時，直接控制告警模塊60產(chǎn)生告警信號。
[0032]采用該優(yōu)選實施例，強制告警控制模塊70檢測當(dāng)前電池的輸出電壓，當(dāng)輸出電壓低于一定電壓時延時強制告警模塊60告警，不受處理模塊50控制的影響，即使處理模塊50發(fā)生故障，在電池的輸出不符合收槳要求時，仍然能夠及時報警，進一步保證了安全收槳的
可靠性。[0033]進一步優(yōu)選地，強制告警控制模塊70的詳細(xì)電路示意圖如圖7所示，檢測當(dāng)前的輸出電壓，當(dāng)輸出電壓米樣低于告警基準(zhǔn)I時比較器開路輸出，+5V通過電阻給電池充電，當(dāng)電池電壓高于告警基準(zhǔn)2時送低電平信號給告警模塊60強制告警模塊60告警。
[0034]采用該優(yōu)選實施例，電路布置簡單可靠。
[0035]優(yōu)選地，如圖1所示，該系統(tǒng)還包括通訊模塊80。該通訊模塊80與處理模塊50相連接，用于將處理模塊50得到的電池的實時狀態(tài)信息以及故障記錄上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，同時，用戶也可在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置各個保護值和設(shè)定值，如內(nèi)阻報警值、溫度報警值、輸出電壓、輸出電流等等，通過通訊模塊80將其傳送至處理模塊50，以供處理模塊50進行處理，進而對各個值進行設(shè)置或更改。此外，通訊模塊80可保存一段時間內(nèi)的故障數(shù)據(jù)，以供用戶適時巡查，分析故障，并可將一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)曲線，以預(yù)知電池的參數(shù)變化趨勢，例如，電池內(nèi)阻的變化趨勢。
[0036]采用該優(yōu)選實施例，通過通訊模塊的設(shè)置，使得電池在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r將監(jiān)測到的信息傳遞至遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，同時也可接收到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的保護值和設(shè)定值，從而使得電池在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠靈活得對不同變槳系統(tǒng)中的電池進行監(jiān)測。
[0037]以下針對圖1所示實施例中的各模塊進行進一步的說明，需要說明的是，以下對各模塊的說明只是本發(fā)明中所采用的優(yōu)選實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0038]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的充電模塊的原理示意圖，如圖2所示，充電模塊包括交流輸入電路11、功率變換電路12、充電輸出電路13和檢測電路14。
[0039]其中，交流輸入電路11用于接入交流電；功率變換電路12與交流輸入電路11相連接，通過功率變換將交流電轉(zhuǎn)換為電池充電需要的輸入電壓；充電輸出電路13與功率變換電路12相連接，用于在電池放電時輸出電池的輸出電壓；檢測電路14與交流輸入電路
11、功率變換電路12和充電輸出電路13分別相連接，使得整個充電模塊形成一個閉環(huán)控制電路，由檢測電路14根據(jù)輸入電壓和輸出電壓的狀態(tài)實時控制功率變換電路12，具體地，當(dāng)檢測到輸入電壓變高或輸出電壓變高時，控制功率變換電路12減小PWM的占空比達到輸出的穩(wěn)定，當(dāng)檢測到輸入電壓變低或輸出電壓變低時，控制功率變換電路12增大PWM的占空比達到輸出的穩(wěn)定。
[0040]在圖1所示實施例的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)中使用上述充電模塊，能夠自動、實時調(diào)整電池的輸出，從而保證了輸出的穩(wěn)定性，進一步保證了安全收槳的可靠性。
[0041 ] 優(yōu)選地，可以通過PC上位機連接通訊模塊，從而可通過PC上位機發(fā)通訊命令設(shè)置當(dāng)前充電輸出電路的輸出電壓和輸出電流，從而調(diào)整充電輸出的電壓和電流以適用于不同變槳場合的應(yīng)用。
[0042]采用該優(yōu)選實施例，可根據(jù)變槳要求控制和調(diào)整電池的輸出，使得電池的應(yīng)用場合不受限制，能夠靈活適應(yīng)放電要求。
[0043]優(yōu)選地，檢測電路14可將檢測到的輸入電壓和輸出電壓傳輸至處理模塊，在處理模塊一端，當(dāng)檢測電路14檢測到輸入電壓和輸出電壓同步降低時，確定為電池的輸出斷線，進而控制告警模塊產(chǎn)生電池輸出斷線的告警信號。
[0044]采用該優(yōu)選實施例，可在電池斷線時及時輸出告警信號，避免輸出電壓降低而導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機不能正常收槳。[0045]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)阻檢測模塊的原理示意圖，如圖3所示，內(nèi)阻檢測模塊包括正弦交流恒流源電路31、激勵信號耦合電路32、接收信號耦合電路33和接收信號匹配電路和處理電路34。
[0046]其中，正弦交流恒流源電路31用于產(chǎn)生正弦交流恒流激勵信號；激勵信號耦合電路32與正弦交流恒流源電路31和被測電池相連接，以將正弦交流恒流激勵信號接入電池兩端；電池兩端接入正弦交流恒流激勵信號后，會產(chǎn)生交流電壓降，接收信號耦合電路33與電池相連接，將正弦交流恒流激勵信號在電池上產(chǎn)生的交流電壓降輸出；接收信號匹配電路和處理電路34與接收信號耦合電路33相連接，用于根據(jù)交流電壓降獲得與電池的內(nèi)阻成比例的直流信號，并將該直流信號輸入至處理模塊50，以使處理模塊50根據(jù)直流信號計算電池的內(nèi)阻。
[0047]進一步地，正弦交流恒流源電路如圖4所示，是一個閉環(huán)控制的電流負(fù)反饋電路，具體地，正弦交流恒流源電路包括正弦波信號發(fā)生器311、功率放大電路312、恒流控制與驅(qū)動電路313和功率信號反饋電路314。
[0048]其中，正弦波信號發(fā)生器311產(chǎn)生一個頻率穩(wěn)定、對稱、失真度低的IKHz左右正弦波信號，通過功率放大電路312將正弦波信號進行功率放大，轉(zhuǎn)化為正弦交流恒流激勵信號輸出；在輸出的過程中，通過恒流控制與驅(qū)動電路313對正弦交流恒流激勵信號進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的過程是把從正弦交流恒流激勵信號中得到的反饋信號與正弦波信號相比較，從而調(diào)節(jié)正弦交流恒流激勵信號的電流保持恒定，具體可采用如圖5所示的電路結(jié)構(gòu)，比較器的兩路信號分別自正弦波信號發(fā)生器和功率信號取樣，比較后的調(diào)節(jié)信號輸出至功率放大電路；功率信號反饋電路314—端與功率放大電路312相連接，另一端與恒流控制與驅(qū)動電路313相連接,將功率放大電路312輸出的正弦交流恒流激勵信號獲取反饋信號，閉環(huán)反饋至恒流控制與驅(qū)動電路313進行調(diào)節(jié)。
[0049]在圖1所示實施例的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)中使用上述內(nèi)阻檢測模塊，在正弦交流恒流源電路產(chǎn)生正弦交流恒流激勵信號后，通過激勵信號耦合電路把正弦交流恒流激勵信號接入被測電池兩端，避免風(fēng)力發(fā)電機變槳電池電壓高產(chǎn)生的問題，正弦交流恒流激勵信號在電池兩端產(chǎn)生的交流電壓降信號，通過接收信號耦合電路把交流電壓降取出再送入接收信號匹配和信號處理電路，在接收信號匹配和處理電路中，進行阻抗匹配、放大、濾波、與激勵信號進行相乘、相關(guān)處理以有效抑制干擾和噪聲的影響，再經(jīng)過低通濾波獲得和電池內(nèi)阻成比例的直流信號，送入處理模塊計算出最終的電池內(nèi)阻。
[0050]圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的溫度檢測模塊的原理示意圖，如圖6所示，溫度檢測模塊包括溫度探頭21和溫度電壓轉(zhuǎn)換電路22。
[0051]其中，溫度探頭21用于檢測電池的溫度，溫度電壓轉(zhuǎn)換電路22與溫度探頭21相連接，以將溫度探頭檢測到的溫度轉(zhuǎn)換成和溫度成比例的直流電壓信號，并將直流電壓信號傳送至處理模塊50，以使處理模塊50根據(jù)直流電壓信號計算電池的溫度值。在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)電池的溫度大小進行各個級別保護，并且保護點可以通過通訊模塊進行設(shè)置，當(dāng)處理模塊50計算得到的溫度值處于不同的保護點時，處理模塊50控制告警模塊進行相應(yīng)的報警。
[0052]優(yōu)選地，處理模塊還用于在溫度檢測模塊檢測到的溫度超出第一預(yù)設(shè)范圍值時，控制告警模塊產(chǎn)生溫度探頭斷線的告警信號，其中，該處的第一預(yù)設(shè)范圍為溫度探頭連接時的正常范圍，超出這一范圍確定溫度探頭斷線，例如，第一預(yù)設(shè)范圍值為-20V至70°C。
[0053]需要說明的是，以上的實施例或優(yōu)選實施例中，系統(tǒng)可對變槳風(fēng)力發(fā)電機的一個扇葉所用的電池組進行充電，也可向變槳風(fēng)力發(fā)電機的多個扇葉所用的電池組進行充電，其中，當(dāng)系統(tǒng)向多個扇葉所用的電池組進行充電時，例如對三個扇葉所用的電池組進行充電時，首先對第一個扇葉所用電池組充電15分鐘，15分鐘以后，自動切換為向第二個扇葉所用的電池組充電15分鐘，然后再自動切換為向第三個扇葉所用的電池組充電15分鐘，然后再次向第一個扇葉所用電池組充電，以此類推，達到通過一個充電系統(tǒng)對三個電池組進行自動切換的輪回充電。電池類型可以為鉛酸蓄電池、鋰電池等。
[0054]從以上各實施例的描述中，可以看出，本發(fā)明的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)用于把電池作為風(fēng)力發(fā)電機變槳備用電源的風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)，主要作用是實現(xiàn)變槳電池的在線監(jiān)測、充電和控制，并進一步可將電池相關(guān)參數(shù)信息傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，做到提前預(yù)警，從而保證風(fēng)機的安全收槳，進一步提高風(fēng)力發(fā)電機變槳系統(tǒng)的可靠性。并且通過將內(nèi)阻檢測、充電和充電控制合為一體，即減小了空間占有率又去掉了繁瑣的外部接線，在充電維護的同時，就進行了內(nèi)阻檢測，通過通訊設(shè)置各個保護值和設(shè)定值可以靈活的應(yīng)用于不同的變槳系統(tǒng)中。
[0055]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，其特征在于，包括: 充電模塊，與電池相連接，用于將交流電經(jīng)過功率變換轉(zhuǎn)換向所述電池充電； 溫度檢測模塊，與所述電池相連接，用于檢測所述電池的溫度； 內(nèi)阻檢測模塊，與所述充電模塊相連接，用于檢測所述電池充電完成后的內(nèi)阻； 處理模塊，與所述充電模塊、所述溫度檢測模塊和所述內(nèi)阻檢測模塊分別相連接；以及 告警模塊，與所述處理模塊相連接，用于在所述電池異常時產(chǎn)生告警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電模塊包括: 交流輸入電路，用于接入交流電； 功率變換電路，與所述交流輸入電路相連接，用于通過功率變換將所述交流電轉(zhuǎn)換為所述電池的輸入電壓； 充電輸出電路，與所述功率變換電路相連接，用于輸出所述電池的輸出電壓；以及檢測電路，與所述交流輸入電路、所述功率變換電路和所述充電輸出電路分別相連接，用于根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出電壓的狀態(tài)實時控制所述功率變換電路，其中，當(dāng)檢測到所述輸入電壓變高或所述輸出電壓變高時，控制所述功率變換電路減小PWM的占空比，當(dāng)檢測到所述輸入電壓變低或所述輸出電壓變低時，控制所述功率變換電路增大PWM的占空比。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊還用于在所述檢測電路檢測到所述輸入電壓和所述輸出電壓同步降低時，控制所述告警模塊產(chǎn)生所述電池輸出斷線的告警信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)阻檢測模塊包括: 正弦交流恒流源電路，用于產(chǎn)生正弦交流恒流激勵信號； 激勵信號耦合電路，與所述正弦交流恒流源電路和所述電池相連接，用于將所述正弦交流恒流激勵信號接入所述電池兩端； 接收信號耦合電路，與所述電池相連接，用于輸出所述正弦交流恒流激勵信號在所述電池上產(chǎn)生的交流電壓降；以及 接收信號匹配電路和處理電路，與所述接收信號耦合電路相連接，用于根據(jù)所述交流電壓降獲得與所述電池的內(nèi)阻成比例的直流信號， 其中，所述處理模塊用于根據(jù)所述直流信號計算所述電池的內(nèi)阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述正弦交流恒流源電路包括: 正弦波信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生正弦波信號； 功率放大電路,用于輸出所述正弦交流恒流激勵信號； 恒流控制與驅(qū)動電路，第一端與所述正弦波信號發(fā)生器相連接，第二端與所述功率放大電路相連接，用于把從所述正弦交流恒流激勵信號中得到的反饋信號與所述正弦波信號相比較，以調(diào)節(jié)所述正弦交流恒流激勵信號的電流保持恒定；以及 功率信號反饋電路，第一端與所述功率放大電路相連接，第二端與所述恒流控制與驅(qū)動電路相連接，用于從所述正弦交流恒流激勵信號中獲取反饋信號至所述恒流控制與驅(qū)動電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測模塊包括: 溫度探頭，用于檢測所述電池的溫度； 溫度電壓轉(zhuǎn)換電路，與所述溫度探頭相連接，用于將所述溫度轉(zhuǎn)換成和所述溫度成比例的直流電壓信號， 其中，所述處理模塊用于根據(jù)所述直流電壓信號計算所述電池的溫度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊還用于在所述溫度檢測模塊檢測到的溫度超出第一預(yù)設(shè)范圍值時，控制所述告警模塊產(chǎn)生所述溫度探頭斷線的告警信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 強制告警控制模塊，與所述充電模塊和所述告警模塊相連接，用于檢測所述輸出電壓，并在所述輸出電壓低于預(yù)設(shè)電壓時，控制所述告警模塊產(chǎn)生告警信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 通訊模塊，與所述處理模塊相連接，用于將所述處理模塊得到的所述電池的實時狀態(tài)信息上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的具有在線監(jiān)測功能的風(fēng)力發(fā)電機變槳電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)用于向變槳風(fēng)力發(fā)電機的一個扇葉所用的電池組進行充電、或者用于向變槳風(fēng)力發(fā)電機的多個扇葉所用的電池組進行充電，其中，當(dāng)所述系統(tǒng)用于向多個扇葉所用的電池組進行充電時，對其中一個扇葉所用電池組的充電時間達到預(yù)設(shè)時間后，自動切換為向下一個扇葉所用的電池組充電。
【文檔編號】G01K7/00GK103795127SQ201410079685
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】馬伍新 申請人:北京亞安新能航天科技有限公司