本技術(shù)屬于風力發(fā)電機組變槳控制系統(tǒng)，具體涉及一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置。

背景技術(shù)：

1、變槳系統(tǒng)是風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)中的核心部件，也是其安全性中的重要一環(huán)。當風力發(fā)電機組出現(xiàn)故障時，需要變槳系統(tǒng)改變槳葉的節(jié)距角從而達到剎車的目的。而變槳超級電容，又是變槳系統(tǒng)安全性中的重要組成部分。在風力發(fā)電機組電網(wǎng)出現(xiàn)故障或脫網(wǎng)時，變槳系統(tǒng)是由超級電容組提供能量，實現(xiàn)剎車。

2、風電變槳系統(tǒng)中使用的超級電容器具備功率密度高、充電速度快、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等優(yōu)點，非常適用于工作環(huán)境嚴酷的風力發(fā)電機組變槳系統(tǒng)的后備電源。常規(guī)風電變槳系統(tǒng)使用的超級電容壽命是10年，而在選型過程中預想測試其壽命，通常參考行業(yè)內(nèi)maxwell制定的壽命加速老化測試，既將超級電容充電至額定電壓下，環(huán)境溫度保持65℃，持續(xù)浮充1500小時后，再次驗證其電性能是否正常。

3、在超級電容壽命測試中，需要使用的設(shè)備包含直流充電機和烘箱。而在驗證其壽命的過程中，經(jīng)常由于超級電容器設(shè)計壽命不足導致其在浮充過程中發(fā)熱、產(chǎn)氣、漏液甚至爆炸，造成設(shè)備損失或人身傷害。所以，在超級電容壽命測試時，需要增加外部記錄和保護的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的超級電容壽命測試過程中容易造成設(shè)備損失或人身傷害的不足，本實用新型提供一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置。

2、本實用新型采用如下的技術(shù)方案。

3、一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，包括直流電源1、電源空氣開關(guān)sb1、plc控制器4、第一煙霧報警傳感器9、第二煙霧報警傳感器10、第一接觸器km1、第二接觸器km2、溫度傳感器15：

4、所述電源空氣開關(guān)sb1在本申請?zhí)峁┑淖儤夒娙轀y試設(shè)備的記錄與保護裝置停止狀態(tài)為斷開，在本申請?zhí)峁┑淖儤夒娙轀y試設(shè)備的記錄與保護裝置工作時開關(guān)閉合，在所述電源空氣開關(guān)sb1閉合時，所述plc控制器4得電運行。

5、所述plc控制器4由直流電源1供電，電源正極通過電源空氣開關(guān)sb1連接至plc控制器4正極端子，電源負極連接至plc控制器4負極端子；

6、所述plc控制器4連接的模塊還包括第一總線端子模塊5、第二總線端子模塊6、第三總線端子模塊7和終端模塊8；

7、所述第一煙霧報警傳感器9和第二煙霧報警傳感器10其內(nèi)部包含煙霧檢測裝置及常閉干接點；干接點為串聯(lián)接入所述第一總線端子模塊5的第二通道di2，當其檢測到空氣中有煙霧時，干接點斷開；

8、所述第一接觸器km1線圈的正極連接所述第二總線端子模塊6的第三通道do1，負極連接所述直流電源1負極；所述第二接觸器km2線圈的正極連接所述第二總線端子模塊6的第四通道do2，負極連接所述直流電源1負極；

9、所述溫度傳感器15和被測超級電容模塊16放置于烘箱17中。

10、所述第一總線端子模塊5為數(shù)字量輸入模塊，其中使用了第一通道di1和第二通道di2，當?shù)谝煌ǖ纃i1和第二通道di2有高電平引入時，所述plc控制器4會接收到控制信號。

11、所述第二總線端子模塊6為數(shù)字量輸出模塊，其中使用了第三通道do1和第四通道do2，當plc控制器4控制信號輸出時，第三通道do1和第四通道do2會輸出高電平。

12、所述第三總線端子模塊7為溫度測量模塊，其中使用了第一接口+r1和第二接口-r1，第一接口+r1和第二接口-r1分別連接測溫元件的兩根信號線。

13、所述第一接觸器km1和第二接觸器km2為所述烘箱17和ac/dc直流充電機18的控制裝置；第一接觸器km1對應(yīng)的第一接觸器觸點13連接至所述烘箱17的供電線路中；第二接觸器km2對應(yīng)的第二接觸器觸點14連接至ac/dc直流充電機18的供電線路中。

14、所述溫度傳感器15為溫度測量元件，其兩根信號線分別連接所述第三總線端子模塊7的第一接口+r1和第二接口-r1；傳感器端放入所述烘箱17內(nèi)部。

15、所述第一總線端子模塊5的第一通道di1連接有計時按鈕3；當計時按鈕3按下時，由plc控制器4開始計時。

16、當被測超級電容模塊16浮充測試的總時間大于1500小時后，所述plc控制器4控制所述第二總線端子模塊6停止第三通道do1和第四通道do2通道輸出高電平，進而使所述第一接觸器km1、第二接觸器km2線圈失電，后所述第一接觸器觸點13、第二接觸器觸點14斷開，所述烘箱17和所述ac/dc直流充電機18掉電，停止運行。

17、所述plc控制器4的組態(tài)界面，包括超溫記錄、總運行時間顯示、烘箱溫度顯示、超溫次數(shù)記錄、超溫總時間記錄、復位按鈕、交流供電按鈕、第一煙霧報警傳感器9狀態(tài)和第二煙霧報警傳感器10狀態(tài)。

18、本實用新型的有益效果在于，通過本實用新型可以實時監(jiān)測超級電容壽命測試總時長及烘箱內(nèi)溫度，避免因浮充時間過長或溫度過高導致的超級電容在測試過程中出現(xiàn)損壞。同時，本實用新型還可以通過環(huán)境空氣中煙霧濃度判斷超級電容在壽命測試中是否出現(xiàn)產(chǎn)氣、漏液以及爆炸情況，若發(fā)現(xiàn)問題可以及時切斷烘箱及充電機供電，防止事故進一步惡化。

技術(shù)特征：

1.一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，包括直流電源(1)、電源空氣開關(guān)(sb1)、plc控制器(4)、第一煙霧報警傳感器(9)、第二煙霧報警傳感器(10)、第一接觸器(km1)、第二接觸器(km2)、溫度傳感器(15)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
一種變槳超級電容測試設(shè)備的記錄與保護裝置，包括直流電源(1)、電源空氣開關(guān)(SB1)、PLC控制器(4)、第一煙霧報警傳感器(9)、第二煙霧報警傳感器(10)、第一接觸器(KM1)、第二接觸器(KM2)、溫度傳感器(15)。本技術(shù)可實時監(jiān)測超級電容壽命測試總時長及烘箱內(nèi)溫度，避免因浮充時間過長或溫度過高導致的超級電容在測試過程中出現(xiàn)損壞。同時還可以通過環(huán)境空氣中煙霧濃度判斷超級電容在壽命測試中是否出現(xiàn)產(chǎn)氣、漏液以及爆炸，若發(fā)現(xiàn)問題可以及時切斷烘箱及充電機供電，防止事故進一步惡化。

技術(shù)研發(fā)人員：劉佳偉,王振威,崔建峰,王銀濤,龔殿新
受保護的技術(shù)使用者：國能信控互聯(lián)技術(shù)（河北）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231229
技術(shù)公布日：2025/1/9