CN205335886U - 一种风电机组变桨系统超级电容的放电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电机组变桨系统超级电容的放电装置，包括电阻箱，所述电阻箱内安装有放电回路，所述放电回路的两端分别与超级电容的两端相连，所述放电回路中串联有固定电阻以及调节电阻单元，所述固定电阻与所述调节电阻单元串联，所述调节电阻单元包括一个以上的相互串联的放电电阻，各所述放电电阻均并联有短接开关。本实用新型的放电装置具有结构简单、原理简单、体积小且放电效率好等优点。

Description

一种风电机组变桨系统超级电容的放电装置

技术领域

本实用新型主要涉及风力发电技术领域，特指一种风电机组变桨系统超级电容的放电装置。

背景技术

兆瓦级风电机组在风机发生电网掉电、缺相故障时，需要使用后备电源短时间给变桨系统供电，实现紧急顺桨将叶片拉回顺桨位，降低风电机组的机械载荷，以提高风电机组的可靠性与使用寿命。

目前风电机组变桨系统的后备电源主要有铅酸蓄电池和超级电容两种方案。蓄电池成本低，但其充电时间长、低温性能差、循环寿命短，从而导致其维护成本高；超级电容则具有功率密度高、循环寿命长、工作温限宽等优点。出于风机运行的安全性及后期维护的便利性考虑，大多数风机整机厂商都使用超级电容作为变桨系统的后备电源。

在对超级电容定期的维护、更换故障品时，需先对其进行放电，以确保维护人员的安全。然而，因为风机变桨柜在高空运行，体积大且过于笨重的放电装置使用起来十分不便，对于装机量较大的风场来说，维护工作量很大；而如果在每个变桨柜内安装放电电阻，则会增加设计成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、原理简单、体积小且放电效率好的风电机组变桨系统超级电容的放电装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种风电机组变桨系统超级电容的放电装置，包括电阻箱，所述电阻箱内安装有放电回路，所述放电回路的两端分别与超级电容的两端相连，所述放电回路中串联有固定电阻以及调节电阻单元，所述固定电阻与所述调节电阻单元串联，所述调节电阻单元包括一个以上的相互串联的放电电阻，各所述放电电阻均并联有短接开关。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述放电回路上并联有用于监控超级电容电压的电压表。

所述放电回路中串联控制开关。

所述放电回路的两端均设置有探头，用于与超级电容的两端相连。

所述放电电阻的数量为两个。

所述电阻箱包括底板以及罩体，所述固定电阻和放电电阻安装于所述底板上，所述罩体与所述底板紧固相连。

所述短接开关安装于所述罩体的顶部，且罩体的顶部对应短接开关的位置设置有对应放电电阻标识及电阻值。

所述罩体的至少一面上设置有散热孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的风电机组变桨系统超级电容的放电装置，在进行放电作业时，通过手动控制短接开关以控制各放电电阻的投入，使超级电容的能量平缓、可靠、完全的得到释放，有利的保护超级电容，另外结构简单、放电工作操作简便安全、提高了现场维修人员的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型在具体应用时的电路原理图。

图2为本实用新型的各电阻安装于底板上的结构示意图。

图3为本实用新型中罩体的俯视结构示意图。

图4为本实用新型中罩体的侧视结构示意图。

图中标号表示：1、电阻箱；11、底板；12、罩体；13、散热孔；2、放电回路；21、探头；22、固定电阻；23、放电电阻；24、短接开关；25、电压表；26、控制开关；3、超级电容。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1至图4所示，本实施例的风电机组变桨系统超级电容的放电装置，包括电阻箱1，电阻箱1内安装有放电回路2，放电回路2的两端分别与超级电容3的两端相连，放电回路2中串联有固定电阻22以及调节电阻单元，固定电阻22与调节电阻单元串联，调节电阻单元包括一个以上的相互串联的放电电阻23，各放电电阻23均并联有短接开关24。本实用新型的风电机组变桨系统超级电容的放电装置，在进行放电作业时，通过手动控制短接开关24以控制各放电电阻23的投入，使超级电容3的能量平缓、可靠、完全的得到释放，有利的保护超级电容3，另外结构简单、放电工作操作简便安全、提高了现场维修人员的工作效率。

如图1和图3所示，本实施例中，放电回路2上并联有用于监控超级电容3电压的电压表25，用于对超级电容3的电压进行随时监控，从而方便对各短接开关24进行控制。

本实施例中，放电回路2的两端均设置有探头21（类似于示波器探头），用于与超级电容3的两端相连，一正一负，正夹头与超级电容3正极连接，负夹头与超级电容3负极连接，正夹头设计为红色，负夹头设计为黑色。另外在正夹头一侧的放电回路2上串联有控制开关26，放电之前，控制开关26断开，连接上超级电容3后，合上控制开关26即开始对超级电容3进行放电。

如图1所示，各电阻应该选取小阻值大功率的电阻，R1为5Ω，R2和R3均为2.5Ω，例如放电电压为100V，选取R1+R2+R3=10欧姆，当电压下降到50V（电压减半）时，关闭S2，这时R2+R3=5欧姆（电阻相应减半），当电压下降到25V（电压减半）时，关闭S3，这时R3=2.5欧姆（电阻相应减半）。

如图2至图4所示，本实施例中，电阻箱1包括底板11以及罩体12，固定电阻22和放电电阻23安装于底板11上，罩体12与底板11通过螺栓紧固相连。另短接开关24安装于罩体12的顶部，且罩体12的顶部对应短接开关24的位置设置有对应放电电阻23标识及电阻值，且罩体12的至少一面上设置有散热孔13。其结构简单，体积小、重量轻，携带方便，适用于风电机组狭窄的轮毂空间。

工作原理：利用电阻将电容放出的能量转换为热能，根据电压表25的读数来设置串入放电回路2中的总电阻值，使电容能量得到有效释放。在连接电容前，断开S1，将正负夹头接到对应的电容正负极，然后合上S1，此时电阻开始消耗电容能量；当电容电压较高时，S2和S3断开，三个电阻全部发热，可以快速消耗能量，随着电压的降低，可以依次闭合S2、S3，使得电容电压释放更为高效、完全。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种风电机组变桨系统超级电容的放电装置，其特征在于，包括电阻箱（1），所述电阻箱（1）内安装有放电回路（2），所述放电回路（2）的两端分别与超级电容（3）的两端相连，所述放电回路（2）中串联有固定电阻（22）以及调节电阻单元，所述固定电阻（22）与所述调节电阻单元串联，所述调节电阻单元包括一个以上的相互串联的放电电阻（23），各所述放电电阻（23）均并联有短接开关（24）。

2.根据权利要求1所述的风电机组变桨系统超级电容的放电装置，其特征在于，所述放电回路（2）上并联有用于监控超级电容（3）电压的电压表（25）。

3.根据权利要求1或2所述的风电机组变桨系统超级电容的放电装置，其特征在于，所述放电回路（2）中串联控制开关（26）。

4.根据权利要求1或2所述的风电机组变桨系统超级电容的放电装置，其特征在于，所述放电回路（2）的两端均设置有探头（21），用于与超级电容（3）的两端相连。

5.根据权利要求1或2所述的风电机组变桨系统超级电容的放电装置，其特征在于，所述放电电阻（23）的数量为两个。

6.根据权利要求1或2所述的风电机组变桨系统超级电容的放电装置，其特征在于，所述电阻箱（1）包括底板（11）以及罩体（12），所述固定电阻（22）和放电电阻（23）安装于所述底板（11）上，所述罩体（12）与所述底板（11）紧固相连。

7.根据权利要求6所述的风电机组变桨系统超级电容的放电装置，其特征在于，所述短接开关（24）安装于所述罩体（12）的顶部，且罩体（12）的顶部对应短接开关（24）的位置设置有对应放电电阻（23）标识及电阻值。

8.根据权利要求6所述的风电机组变桨系统超级电容的放电装置，其特征在于，所述罩体（12）的至少一面上设置有散热孔（13）。