[发明专利]一种风电变桨系统的电池状态监测系统

说明书

本发明公开了一种风电变桨系统的电池状态监测系统，包括上位机电池组，电池组均连接有对应的数据采集电路，各个数据采集电路分别通过各自的AD转换模块与上位机进行数据传输；所述上位机能够向各个AD转换模块的使能端发送片选信号，AD转换模块能够在接收片选信号后产生使能信号，从而将对应数据采集电路的采集到的数据发送给上位机；所述数据采集电路包括温度采集电路以及电压采样电路；电池组通过电源管理芯片向AD转换模块以及数据采集电路中的温度采集电路供电。本发明解决了现有技术中电池状态监测系统结构累赘复杂，成本高的技术问题，能够在保证正常检测电池状态的情况下，充分利用各个电子元件的功能，简化电路结构，降低成本。

技术领域

本发明涉及一种用于风力发电机组中监测变桨系统的电池状态的监测系统。

背景技术

变桨系统是大型风力发电机组的重要组成部分，用于驱动变桨电机，根据风力发电机组主控系统指令实时调整风力发电机组叶片角度，在机组正常运行时调节风力风电机组接收的风功率，使风力发电机组处于最佳发电状态；在机组故障或电网掉电时，调整风力发电机组叶片角度到顺桨位置，使风力发电机组快速制动，确保风力发电机组安全。而在快速顺桨的过程中，由于电网已经掉电，此时顺桨过程由变桨系统中自身配备的电池来提供电能，使得叶片实现紧急顺桨，若此时电池电量不足，就会使得顺桨失败，极易导致严重事故发生，甚至导致风机倒塌。另外，风机的工作环境恶劣，昼夜温差大，而温度是影响电池是否能正常工作的重要因素。因此需要针对风机特殊工作环境的设计电池状态监测系统。虽然目前存在一些能够同时检测电池电量和电池温度的检测系统，但是由于电池数量较多，需要较多的检测元件，线路构造复杂，成本高昂，另外，还需额外电源对检测系统进行供电，使得电路结构更加累赘，成本进一步升高。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种风电变桨系统的电池状态监测系统，解决现有技术中电池状态监测系统结构累赘复杂，成本高的技术问题，能够在保证正常检测电池状态的情况下，充分利用各个电子元件的功能，简化电路结构，降低成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种风电变桨系统的电池状态监测系统，包括上位机与n个电池组，每个电池组由m个电池单元串联组成，每个电池单元由x个电池并联组成；每个电池组均连接有对应的数据采集电路，各个数据采集电路分别通过各自的AD转换模块与上位机进行数据传输；所述上位机能够向各个AD转换模块的使能端发送片选信号，AD转换模块能够在接收片选信号后产生使能信号，从而将对应数据采集电路的采集到的数据发送给上位机；所述数据采集电路包括温度采集电路以及电压采样电路；电池组通过电源管理芯片向AD转换模块以及数据采集电路中的温度采集电路供电；所述温度采集电路包括温度采集芯片，温度采集芯片的参考电压输出端与AD转换模块的参考电压输入端连接，温度采集芯片的温度信号输出端与AD转换模块的第一信号输入端连接，AD转换模块的第一信号输出端向上位机发送温度信号；所述电压采样电路包括分压电路，电池组通过分压电路降压后向AD转换模块的第二信号输入端输入采样电压，AD转换模块的第二信号输出端向上位机发送电压采样信号。

优选的，所述AD转换模块依次通过施密特触发器、光电隔离电路连接到上位机；所述电源管理芯片还分别给施密特触发器与光电隔离电路供电；AD转换模块的第一信号输出端、第二信号输出端分别与施密特触发器的信号输入端连接；AD转换模块的使能端与施密特触发器的信号输出端连接；所述光电隔离电路包括第一光电隔离器、第二光电隔离器与第三光电隔离器；施密特触发器分别通过第一光电隔离器、第二光电隔离器向上位机转发温度信号、电压采样信号；施密特触发器通过第三光电隔离器向AD转换模块转发上位机下发的片选信号。

优选的，每个电池组分别通过各自的调压电路进行过压保护；所述调压电路包括与电池组中各个电池单元一一对应的稳压芯片；所述稳压芯片的阳极输入端与电池的正极相连，稳压芯片的阴极输出端与电池的负极相连，从而使得稳压芯片与电池形成调压点，当电池正极输出电压超过稳压芯片的工作电压时，稳压芯片工作，使得调压点的电压下降，从而实现对电池组的过压保护。