專利名稱：用于風力發(fā)電機變槳距控制系統(tǒng)的超級電容儲能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為風力發(fā)電機變槳距控制系統(tǒng)供電的超級電容儲能裝置，屬于當市電停止后，需要為大型風力發(fā)電機變槳距控制系統(tǒng)提供一定工作能量的儲能裝置。
背景技術(shù)：
風力發(fā)電機的變槳距控制系統(tǒng)在市電正常時，依靠市電供電，控制風力發(fā)電機的變槳距系統(tǒng)。
為了保證在當市電停止后，風力發(fā)電機的變槳距控制系統(tǒng)仍然可以工作一段時間，需要為系統(tǒng)提供一定工作能量的儲能裝置。儲能裝置儲存的能量的大小，根據(jù)用電設(shè)備的功率和備用時間確定。
有一些儲能裝置采用蓄電池等作為儲能裝置，其主要缺點是重量較重、體積較大、循環(huán)壽命短、維護成本較高，同時充放電效率低，對工作溫度要求也較嚴格。
超級電容是近期發(fā)展起來的一種新型儲能元件，它即像靜電電容一樣具有很高的放電功率，又像電池一樣具有很大的電荷儲存能力，使得這兩種元件之間找到了一個最佳的結(jié)合點。由于其放電特性與靜電電容更為接近，所以仍然稱之為“電容”。目前超級電容器的名稱尚不統(tǒng)一，有超級電容器(Supercapacitor)，超電容器(Ultracapacitor)、電化學電容器(Electrochemical Capacitor)、超大容量電容器等名稱，也有稱為雙電荷層電容器(electricDouble-Layer Capacitor，EDLC)或雙電層電容器(Double LayerCapacitor，DLC)的。
以上名稱在本說明中統(tǒng)一稱為超級電容。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是為風力發(fā)電機的變槳距控制系統(tǒng)提供一種克服上述不足的采用超級電容儲能的裝置，它包括整流器或充電器、充電軟啟動裝置、超級電容；本儲能裝置采用超級電容，或者采用超級電容和蓄電池并聯(lián)的復合結(jié)構(gòu)，電容容量可從幾法拉到幾百法拉，放電電流可達幾千安培，額定電壓從幾伏可達幾百甚至上千伏；整流器或充電器采用AC-DC或DC-DC變換技術(shù)，按照電容容量、電壓等參數(shù)變化合理配置，為電容器充電，具備輸出過電流保護、輸出過電壓保護等功能；充電軟啟動裝置接于整流器或充電器與超級電容之間。
上述的儲能裝置采用超級電容，或采用超級電容和蓄電池并聯(lián)的復合電源，而且無論蓄電池的種類。
上述的儲能裝置的超級電容容量大小和額定電壓根據(jù)變槳距控制系統(tǒng)的功率和備用時間確定。
上述的儲能裝置的整流器或充電器采用AC-DC或DC-DC變換技術(shù)，按照電容容量、電壓等參數(shù)變化合理配置，為電容器充電，具備輸出過電流保護、輸出過電壓保護等功能。
上述的儲能裝置的整流器或充電器與超級電容之間加有充電軟啟動裝置。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參照圖1，本發(fā)明的實施例由以下器件和電路組成整流器或充電器1、充電軟啟動裝置2、超級電容3、變槳距控制系統(tǒng)4。其工作過程為，交流電經(jīng)整流器或充電器、變?yōu)楹愣妷旱闹绷麟姙槌夒娙莩潆姡跏紩r，經(jīng)充電軟啟動裝置充電。這是因為整流器或充電器輸出的直流電壓與超級電容電壓差比較大，為限制充電電流，避免對電路器件損壞。
市電正常時變槳距控制系統(tǒng)正常工作，市電停電后，變槳距控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)入停電控制模式，變槳距控制系統(tǒng)仍然需要工作一段時間，這時由儲能裝置中的超級電容為系統(tǒng)提供一定工作能量的。儲能裝置儲存的能量的大小，根據(jù)用電設(shè)備的功率和備用時間確定。
權(quán)利要求
1.一種用于風力發(fā)電機變槳距控制系統(tǒng)的超級電容儲能裝置，包括整流器或充電器、充電軟啟動裝置、超級電容，其特征在于本儲能裝置的儲能設(shè)備采用超級電容，電容容量可從幾法拉到幾百法拉，放電電流可達幾千安培，額定電壓從幾伏可達幾百甚至上千伏；整流器或充電器采用AC-DC或稱DC-DC變換技術(shù)，按照電容容量、電壓參數(shù)變化合理配置，為電容器充電，具備輸出過電流保護、輸出過電壓保護功能；充電軟啟動裝置接于整流器或充電器與超級電容之間。
2.如權(quán)利要求1所述的超級電容儲能裝置，其特征在于所述裝置專為風力發(fā)電機變槳距控制系統(tǒng)供電而設(shè)計。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超級電容儲能裝置，其特征在于儲能設(shè)備為超級電容。
4.如權(quán)利要求1或2所述的超級電容儲能裝置，其特征在于儲能裝置為超級電容和蓄電池并聯(lián)的復合電源。
5.如權(quán)利要求1或2所述的超級電容儲能裝置，其特征在于整流器或充電器采用AC-DC或DC-DC變換技術(shù)，按照電容容量、電壓變化變化合理配置，為電容器充電，具備輸出過電流保護、輸出過電壓保護功能；
6.如權(quán)利要求1或2所述的超級電容儲能裝置，其特征在于整流器或充電器和超級電容之間有充電軟啟動裝置。
7.如權(quán)利要求1或2所述的超級電容儲能裝置，其特征在于超級電容和蓄電池并聯(lián)的復合電源在蓄電池與超級電容之間有充電軟啟動裝置。
全文摘要
一種為風力發(fā)電機變槳距控制系統(tǒng)供電的超級電容儲能裝置，包括整流器或充電器、充電軟啟動裝置、超級電容、保護電路。其特征在于本儲能裝置專為風力發(fā)電機變槳距控制系統(tǒng)供電而設(shè)計，采用超級電容作為儲能設(shè)備，或者儲能裝置采用超級電容和蓄電池并聯(lián)的復合結(jié)構(gòu)，電容容量可從幾法拉到幾百法拉，放電電流可達幾千安培，額定電壓從幾伏可達幾百甚至上千伏；整流器或充電器采用AC－DC或DC－DC變換技術(shù)，按照電容容量、電壓等參數(shù)變化合理配置，為電容器充電，具備輸出過電流保護、輸出過電壓保護等功能；充電軟啟動裝置接于整流器或充電器與超級電容之間。由于儲能裝置采用超級電容，本儲能裝置的瞬時放電功率比蓄電池高十倍以上。充放電效率高，不需要維護和保養(yǎng)，壽命長達十年以上，同時工作溫度范圍廣，其尺寸和重量都會有大幅度的降低。
文檔編號H02J15/00GK101083404SQ20061008381
公開日2007年12月5日 申請日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者劉祎 申請人:劉祎