CN205646918U - 一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置 - Google Patents
一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205646918U CN205646918U CN201620437979.3U CN201620437979U CN205646918U CN 205646918 U CN205646918 U CN 205646918U CN 201620437979 U CN201620437979 U CN 201620437979U CN 205646918 U CN205646918 U CN 205646918U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- temperature
- direct current
- protection device
- pitch control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000036413 temperature sense Effects 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，包括CPU模块、MOS管、直流互感器以及温度电阻，所述MOS管、直流互感器以及温度电阻均与CPU模块连接，所述MOS管还与直流互感器连接；所述MOS管受CPU模块控制，根据需要调整MOS管的导通时间，并根据需要调整电池的充电电压、电流甚至关断电池充电，所述温度电阻用于检测电池环境温度以及电池温度，所述CPU模块用于根据温度数据控制对电池充电的电压、电流以及充电容量，所述直流互感器用于检测电池的充放电电流。可以保证风电变桨控制系统的电池永远处于安全的充电状态，而且，在电池充满电状态下，关闭电池浮充，极大提高电池寿命，既节能环保，又节约投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及风电变桨控制系统电池寿命延长技术领域，特别涉及一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置。
背景技术
风电变桨控制系统内部的电池，是风电变桨控制系统一个很重要的组成部分。但是，由于受使用环境等诸多因素的影响，这个电池的寿命很短，严重影响了风电系统的可靠运行。风电变桨控制系统内部的电池的寿命，很多场合只有2-3年的寿命，部分场合甚至只有一年的寿命。电池报废带来很大的经济损失，也带来很大的环境污染。另外，由于电池寿命短，每次更换电池都需要把风机停下来进行维护，每次停机，都会导致风电发电的中断，这个发电中断，也导致经济上极大的损失。
风电变桨控制系统作为后备能源的电池，不管是铅酸蓄电池还是锂电池，或者其他类型的二次电池，都对外部环境温度有比较高的要求。但是，作为风电变桨控制系统的场合，基本上不可能给电池提供安全的工作环境温度。
其次，电池作为物理、化学物质共同作用的产物，电池报废带来极大的环境污染。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，可以将外部电路对电池施加的电压、电流根据电池的个数，容量、电压状况、工作环境温度进行智能调节，从而达到保护电池的目的。
为了到达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型的一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，包括CPU模块、MOS管、直流互感器以及温度电阻，所述MOS管、直流互感器以及温度电阻均与CPU模块连接，所述MOS管还与直流互感器连接；所述MOS管受CPU模块控制，根据需要调整MOS管的导通时间，并根据需要调整电池的充电电压、电流甚至关断电池充电，所述温度电阻用于检测电池环境温度以及电池温度，所述CPU模块用于根据温度数据控制对电池充电的电压、电流以及充电容量，所述直流互感器用于检测电池的充放电电流。
作为优选的技术方案，所述MOS管内设有单向二极管，当外部设备缺电时，电池通过单向二极管给风电变桨控制系统提供后备电源。
作为优选的技术方案，还包括两个电压采集模块，其中一个电压采集模块设置在CPU模块和直流互感器之间，另一个电压采集模块设置在CPU模块和MOS管之间。
作为优选的技术方案，所述CPU模块包括CPU处理器、复位电路、时钟电路、程序存储器、RAM、A/D采集器以及PWM信号发生器，所述复位电路、时钟电路与CPU处理器连接，所述程序存储器、RAM、A/D采集器以及PWM信号发生器通过总线与CPU处理器连接。
作为优选的技术方案，所述直流互感器采用直流穿心互感线圈。
作为优选的技术方案，所述温度电阻的测试范围在-30℃—+100℃。
作为优选的技术方案，所述温度电阻采用金属片作为温度感应区，通过金属片与蓄电池连接头连接，直接探测蓄电池连接头温度。
作为优选的技术方案，所述电池是铅酸蓄电池、锂电池或者其他材料构成的二次电池。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本实用新型的一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，可以保证风电变桨控制系统的电池永远处于安全的充电状态，而且，在电池充满电状态下，关闭电池浮充，极大提高电池寿命，既节能环保，又节约投资。
2、采用本实用新型的风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，延长风电变桨控制系统电池寿命延长内部电池寿命3倍以上，具备极大的经济价值及社会价值。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构方框图；
图2是本实用新型CPU模块的结构原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实施例的一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，包括CPU模块、MOS管、直流互感器以及温度电阻，所述MOS管、直流互感器以及温度电阻均与CPU模块连接。
如图2所示，所述CPU模块包括CPU处理器(图2中简称CPU)、复位电路、时钟电路、程序存储器FLASH、RAM、A/D采集器以及PWM信号发生器(即图2中的PWM输出)，所述复位电路、时钟电路与CPU处理器连接，所述程序存储器、RAM、A/D采集器以及PWM信号发生器通过总线与CPU处理器连接。
所述温度电阻的测试范围在-30℃—+100℃；所述温度电阻采用金属片作为温度感应区，通过金属片与蓄电池连接头连接，直接探测蓄电池连接头温度。
本实施例的风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置装置串联在风电变桨控制系统电池的充电输出与电池之间。MOS管受CPU控制，根据需要调整MOS管的导通时间，可以根据需要调整电池的充电电压、电流甚至关断电池充电，MOS管内部具备单向二极管，当风电变桨控制系统需要电池供电时，电池可以通过单向二极管给变桨控制系统提供后备电源；温度电阻的电阻值可以跟随外部温度变化而变化，采用它检测风电变桨控制系统电池的环境温度以及电池温度，CPU可以对这个变化数据进行A/D转化，获得温度数据，根据温度数据控制对电池充电的电压、电流以及充电容量；穿心直流互感线圈可以检测电池的充放电电流，这个数据经过外部电路提供给CPU进行A/D量化处理；电池的充电，放电电压通过电压采集模块连接到CPU进行A/D量化处理，给CPU提供控制依据。
本实施例针对采用220V，7.2AH铅酸蓄电池的风电变桨控制系统对本实用新型专利进行描述，常规情况下，这种电池采用18个12V的蓄电池组成电池组。
首先，这个电池的充电电流，原则上需要采用0.1C的充电电流，也就是720mA的电流，CPU就必须严格控制这个电池的充电电流小于或者等于720mA。
其次，针对220V的电池，根据国际规范，它的浮充电压是240V，CPU需要严格保证，对蓄电池的浮充电压，不能超过这个电压值。
由于风电变桨控制系统的电池常规工作在直流电压比较高的场合，因此，本实施例中的电路中的直流电压检测电路需要采用隔离的检测方式。由于需要检测电池的充电电压以及电池本身的电压，图1中的V1，V2就需要2路单独的电压检测电路。高压隔离的电压检测电路多种多样，但是，技术都比较成熟，这里，不做详细介绍。
图1中的电流检测，由于采用直流穿心互感线圈，本身具备很好的隔离措施，无需采用特殊的电路。然而，考虑到需要检测电池的充电、放电电流，这个互感线圈的输出具备不同极性的输出数据，需要采用运算放大器对这个极性信号进行处理，保证CPU可以获得这个不同方向的电流检测数据。
在实际使用中，环境温度对电池的寿命至关重要。相对标准工作环境温度为25℃，温度每升高10℃，电池寿命缩短一半。因此，本实施例严格检测环境温度以及电池本身温度。当环境温度高于35℃时，根据电池是否充满电的状态，降低甚至关断电池的充电。而当充电过程中，检测到电池的温度高于45℃时，也根据电池是否充满电的状态，降低或者关断电池的充电。在外部温度比较低时，适当提高电池的充电电压，保证电池可以充入更大的容量。当然，充电的前提是电池的温度不能过高，常规设定电池的高温限制在45℃。
由于电池是在外部供电中断的情况下，电池对变桨控制系统电路供电，保证风电变桨控制系统可以继续工作。实际工作中，外部供电中断的概率很低，电池基本处于充满电状态，这个情况下，CPU控制MOS管关断，停止对电池的浮充电，让电池处于静置状态。然而，由于电池本身存在自放电，因此，CPU需要间歇性对电池进行补充电操作。常规情况下，我们采用实时检测电池放电的情况，每次电池放电后都补充电一次。在电池没有放电的情况下，按照2天补充电一次，每次补充电30分钟方式，让变桨控制系统的电池永远处于满充电状态。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，其特征在于，包括CPU模块、MOS管、直流互感器以及温度电阻，所述MOS管、直流互感器以及温度电阻均与CPU模块连接，所述MOS管还与直流互感器连接；所述MOS管受CPU模块控制，根据需要调整MOS管的导通时间，并根据需要调整电池的充电电压、电流甚至关断电池充电，所述温度电阻用于检测电池环境温度以及电池温度，所述CPU模块用于根据温度数据控制对电池充电的电压、电流以及充电容量，所述直流互感器用于检测电池的充放电电流。
2.根据权利要求1所述的风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，其特征在于，所述MOS管内设有单向二极管，当外部设备缺电时，电池通过单向二极管给风电变桨控制系统提供后备电源。
3.根据权利要求1所述的风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，其特征在于，还包括两个电压采集模块，其中一个电压采集模块设置在CPU模块和直流互感器之间，另一个电压采集模块设置在CPU模块和MOS管之间。
4.根据权利要求1所述的风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，其特征在于，所述CPU模块包括CPU处理器、复位电路、时钟电路、程序存储器、RAM、A/D采集器以及PWM信号发生器，所述复位电路、时钟电路与CPU处理器连接，所述程序存储器、RAM、A/D采集器以及PWM信号发生器通过总线与CPU处理器连接。
5.根据权利要求1所述的风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，其特征在于，所述直流互感器采用直流穿心互感线圈。
6.根据权利要求1所述的风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，其特征在于，所述温度电阻的测试范围在-30℃-+100℃。
7.根据权利要求1或6所述的风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，其特征在于，所述温度电阻采用金属片作为温度感应区，通过金属片与蓄电池连接头连接，直接探测蓄电池连接头温度。
8.根据权利要求1所述的风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置，其特征在于，所述电池是铅酸蓄电池、锂电池或者其他材料构成的二次电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620437979.3U CN205646918U (zh) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620437979.3U CN205646918U (zh) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205646918U true CN205646918U (zh) | 2016-10-12 |
Family
ID=57060494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620437979.3U Active CN205646918U (zh) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205646918U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110208619A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-09-06 | 龙源（北京）风电工程技术有限公司 | 风电场变桨用超级电容寿命估算方法及其系统和风电机组 |
| CN113890162A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-04 | 航天柏克(广东)科技有限公司 | 一种大电流放电装置的充放电方法 |
| WO2022041662A1 (zh) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | 江苏博强新能源科技股份有限公司 | 一种bms控制方法、系统、电子设备及存储介质 |
| CN118567413A (zh) * | 2024-07-08 | 2024-08-30 | 荣耀终端有限公司 | 一种温度控制电路、方法及电子设备 |
-
2016
- 2016-05-12 CN CN201620437979.3U patent/CN205646918U/zh active Active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110208619A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-09-06 | 龙源（北京）风电工程技术有限公司 | 风电场变桨用超级电容寿命估算方法及其系统和风电机组 |
| CN110208619B (zh) * | 2019-06-04 | 2021-03-09 | 龙源（北京）风电工程技术有限公司 | 风电场变桨用超级电容寿命估算方法及其系统和风电机组 |
| WO2022041662A1 (zh) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | 江苏博强新能源科技股份有限公司 | 一种bms控制方法、系统、电子设备及存储介质 |
| CN113890162A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-04 | 航天柏克(广东)科技有限公司 | 一种大电流放电装置的充放电方法 |
| CN113890162B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-08-22 | 航天柏克(广东)科技有限公司 | 一种大电流放电装置的充放电方法 |
| CN118567413A (zh) * | 2024-07-08 | 2024-08-30 | 荣耀终端有限公司 | 一种温度控制电路、方法及电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201515334U (zh) | 一种供电变电所用太阳能光伏发电系统 | |
| CN102290840B (zh) | 一种应用于独立光伏发电系统的高效光伏充电控制方法 | |
| CN205646918U (zh) | 一种风电变桨控制系统电池寿命延长保护装置 | |
| CN105406542B (zh) | 一种超级电容器组压控限流充电电路 | |
| CN110829509A (zh) | 一种简易型电场感应取能电源 | |
| CN103368233A (zh) | 多电池组太阳能供电系统 | |
| CN103733465A (zh) | 充电装置 | |
| CN104201762B (zh) | 一种电力箱变专用操作电源 | |
| CN105591383B (zh) | 一种直流微网变功率控制装置及控制方法 | |
| CA2939178A1 (en) | Power source system | |
| CN201887525U (zh) | 一种用于光伏发电系统的混合储能系统 | |
| CN106059077B (zh) | 一种太阳能供电的在线监测装置 | |
| CN104283490B (zh) | 一种间断功率负载独立光伏系统及其性能预测方法 | |
| CN203788025U (zh) | 一种蓄电池充放电管理电路 | |
| Wallies Thounaojam et al. | Design and development of microcontroller based solar charge controller | |
| CN102025174B (zh) | 一种根据电池电压自动调整输出的新型充电器 | |
| CN201252410Y (zh) | 一种桥梁监测系统的供电设备 | |
| CN107394805A (zh) | 微电网稳定装置 | |
| CN107317386A (zh) | 基于风光互补的土壤墒情监测系统供能 | |
| CN107748334B (zh) | 馈网式镍电池化成检测系统 | |
| CN201674268U (zh) | 仓库通风设备与市电混合供电系统 | |
| CN101662052A (zh) | 一种铅酸电池充电方法和装置 | |
| CN206155209U (zh) | 四段式高功率车载充电机 | |
| CN204167977U (zh) | 用于新能源发电装置的充电控制器 | |
| CN201868904U (zh) | 一种根据电池电压自动调整输出的新型充电器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181113 Address after: 510000 Room CK-007, 5th floor, 36 Kaitai Avenue, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province Patentee after: Zhongke creation (Guangzhou) Intelligent Technology Development Co., Ltd. Address before: 510663 Fourth Floor of Building G, No. 5 Jingye Third Street, Yushu Industrial Park, Guangzhou Economic and Technological Development Zone, Guangdong Province Patentee before: Guangzhou Hong Huai Energy Science Co., Ltd |