一種用于變槳系統超級電容的便攜式快速放電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種作用于風力發電機組變槳系統后備電源（超級電容）的便攜 式快速放電裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著國家能源局"十二五"第五批風電項目核準計劃下發，風力發電系統的應用又 開始了新的征程。目前風力發電系統的變槳系統，其后備電源基本都采用的是經久耐用的 超級電容。在變槳系統出現異常時，多需要將系統全部斷電檢查，但由于后備電源直接應用 于變槳系統，其快速放電問題也尤為凸顯。對用于儲存能量的超級電容來講，當需要維護或 拆卸超級電容時，如果內部電量沒有放空，直接斷開連接則會造成放電拉弧或傷人事故。在 變槳系統出現問題需要更換元器件時，為了確保安全目前多采用的方式是，將變槳系統主 電源斷開，讓變槳后備電源自放電。這種方式由于超級電容自放電時間很長，將造成機組故 障停機時間過長，嚴重影響業主發電量，給業主帶來直接的經濟損失。更為嚴重的是在業主 和整機廠商多方壓力下，現場維護人員有的采用帶電消缺作業，帶電更換電氣元件。這種方 式給維護人員的自身安全帶來不可預估的影響，其不規范操作對于業主和整機廠商的影響 也不言而喻。
[0003] 為了解決風力發電機組變槳系統后備電源（超級電容）放電困難，現場維護人員 不能及時對變槳系統消缺。便攜式超級電容放電裝置的發明，解決了這一問題。目前風力 發電機組，其變槳系統后備電源多放置于輪轂里，已有的放電裝置重量大、體積大，多用于 車間生產使用，不能帶入輪轂。本裝置采用了耐氣候性、耐振動、安全性高、適用于惡劣的工 控環境且質量輕體積小的鋁殼電阻器作為放電電阻，并采用了通風量大、轉速高的散熱風 扇輔助散熱等主要技術特征。
[0004] 便攜式超級電容放電裝置設計規范合理，便于操作和攜帶，最重要的是其放電時 間短，安全可靠性高。
【發明內容】
[0005] 本實用新型提供一種適用于風力發電機組變槳系統后備電源超級電容的快速放 電裝置，用于快速釋放超級電容內儲存的電量。
[0006] 便攜式超級電容放電裝置的技術方案為：
[0007] -種用于變槳系統超級電容的便攜式快速放電裝置，包括不銹鋼箱體、四塊放電 電阻、兩個散熱風扇、一個直流電壓表、一個空氣開關、以及一個與變槳系統連接的重載連 接器；其特征在于：
[0008] 在不銹鋼箱體內設置箱體內隔板，內隔板兩側分別安裝兩塊放電電阻，每一側的 兩個放電電阻串聯連接，內隔板兩側的串聯后的放電電阻并聯連接構成主放電回路；
[0009] 在不銹鋼箱體上壁安裝直流電壓表，所示直流電壓表并接在主放電回路出口；
[0010] 在不銹鋼箱體前壁、后壁的上側且相對兩側放電電阻的中間部位分別安裝一散熱 風扇，兩散熱風扇的電源端并聯接入主放電回路中；
[0011] 主放電回路的出口端依次通過空氣開關、重載連接器與變槳系統內的超級電容兩 端相連。
[0012] 本實用新型還進一步包括以下方案：
[0013] 不銹鋼箱體前壁、后壁的下側開設有散熱孔，不銹鋼箱體連接保護接地。
[0014] 所述放電電阻采用鋁殼電阻。
[0015] 采用鋁殼電阻作為放電電阻，將超級電容內的能量轉化為熱能釋放。鋁殼電阻耐 氣候性、耐振動、安全性高、適用于惡劣的工控環境且質量輕體積小，并且耐短時間超負載。
[0016] 本實用新型在設計時考慮到超級電容短時負載能力強，持續放電能力大的特性， 選用了鋁殼電阻器作為放電器件，并采用了通風量大、轉速高的散熱風扇輔助散熱，使整個 設計與實現極為簡便，成本低，安全可靠，便于攜帶。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型的電氣原理圖。
[0018] 圖2為本實用新型便攜式超級電容放電裝置結構框圖。
[0019] 其中，在附圖1、2中，附圖標記的含義如下：1為重載連接器，2為空氣開關，3為直 流電壓表，4、5、6、7為放電電阻，8、9為散熱風扇，10為箱體內隔板，11為不銹鋼箱體，12、13 為不銹鋼箱體散熱孔。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合說明書附圖對本實用新型的技術方案做進一步詳細介紹。
[0021] 如圖1所示，四塊放電電阻選型一致。其中放電電阻4和放電電阻5串聯，放電電 阻6和放電電阻7串聯，然后在將兩組串聯好的電阻并聯。并聯后一端（正極）接入空氣 開關2,用于控制整個放電回路接入與切出；并聯后的另一端（負極）接入重載連接器1的 負極。散熱風扇8和散熱風扇9并聯，然后一端接入放電電阻6和放電電阻7之間，另一端 也接入重載連接器負極。直流電壓表3 -端直接連接與重載連接器正極接線，另一端也是 連接到重載連接器負極。重載連接器內共有3根接線，一根連接超級電容正極，一根連接超 級電容負極，另一根連接接地線。空氣開關2串聯接入放電回路，用于控制整個放電回路投 入與切除。當重載連接器與變槳系統連接好，空氣開關2閉合后，總負載約為4歐姆。對于 60V端電壓的超級電容，其最大放電電流不超過15安培，在超級電容的負荷電流范圍之內。
[0022] 放電電阻選取：
[0023]
[0024] 散熱風扇選取：
[0025]
[0026] 如圖2所示為便攜式超級電容放電裝置效果圖，放電電阻4、5、6、7因為散熱的需 要，兩兩背靠背安裝在箱體內隔板10上。散熱風扇8和9分別安裝在箱體兩側上半部，箱 體兩側下半部留有散熱孔12和13,用于箱體內部空氣流通。重載連接器1通過接線與箱體 內部連接，哈丁連接線長度為2米，便于移動。
[0027] 本實用新型提供的超級電容快速放電裝置在使用時，首先將本裝置正確放置于安 全區域，然后將變槳系統供電斷開，便攜式超級電容放電裝置的空氣開關2也處于斷開狀 態，再將重載連接器1與變槳系統軸箱進行連接。連接后檢查便攜式超級電容放電裝置直 流電壓表3的電壓值顯示是否正常，全部正常后將本裝置的空氣開關2閉合，查看此時兩個 散熱風扇8和9運行情況（向外吹風）。放電結束后，先斷開本裝置空氣開關2,再拔出重 載連接器1。
【主權項】
1. 一種用于變槳系統超級電容的便攜式快速放電裝置，包括不銹鋼箱體、四塊放電電 阻、兩個散熱風扇、一個直流電壓表、一個空氣開關、以及一個與變槳系統連接的重載連接 器；其特征在于： 在不銹鋼箱體內設置箱體內隔板，內隔板兩側分別安裝兩塊放電電阻，每一側的兩個 放電電阻串聯連接，內隔板兩側的串聯后的放電電阻并聯連接構成主放電回路； 在不銹鋼箱體上壁安裝直流電壓表，所示直流電壓表并接在主放電回路出口； 在不銹鋼箱體前壁、后壁的上側且相對兩側放電電阻的中間部位分別安裝一散熱風 扇，兩散熱風扇的電源端并聯接入主放電回路中； 主放電回路的出口端依次通過空氣開關、重載連接器與變槳系統內的超級電容兩端相 連。2. 根據權利要求1所述的便攜式快速放電裝置，其特征在于： 不銹鋼箱體前壁、后壁的下側開設有散熱孔，不銹鋼箱體連接保護接地。3. 根據權利要求1所述的便攜式快速放電裝置，其特征在于： 所述放電電阻采用鋁殼電阻。
【專利摘要】一種用于變槳系統超級電容的便攜式快速放電裝置，包括不銹鋼箱體、四塊放電電阻、兩個散熱風扇、一個直流電壓表、一個空氣開關、以及一個與變槳系統連接的重載連接器；在不銹鋼箱體內設置箱體內隔板，內隔板兩側分別安裝兩塊放電電阻，每一側的兩個放電電阻串聯連接，內隔板兩側的串聯后的放電電阻并聯連接構成主放電回路；在不銹鋼箱體上壁安裝直流電壓表，所示直流電壓表并接在主放電回路出口；在不銹鋼箱體前壁、后壁的上側且相對兩側放電電阻的中間部位分別安裝一散熱風扇，兩散熱風扇的電源端并聯接入主放電回路中；主放電回路的出口端依次通過空氣開關、重載連接器與變槳系統內的超級電容兩端相連。本實用新型設計規范合理，便于操作和攜帶，放電時間短，安全可靠性高。
【IPC分類】H02J7/00
【公開號】CN205004764
【申請號】CN201520445077
【發明人】張毅博, 孟權昌, 胡岳, 閆博濤
【申請人】固安華電天仁控制設備有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年6月26日