[发明专利]一种超级电容放电装置及方法

说明书

一种超级电容放电装置及方法，该装置包括用于控制超级电容放电的主控单元、用于检测超级电容电压的电压检测单元、用于检测超级电容放电电流的电流检测单元、用于控制超级电容放电回路的通断及放电回路的选择的逆变单元、以及用于超级电容能量泄放的电机单元。所述逆变单元的输入连接超级电容，逆变单元的三个输出端子U、V、W分别连接至所述电机单元的三相定子绕组的三个输入端。超级电容的能量通过逆变单元和电机单元进行泄放。本申请可以实现超级电容全放电过程的恒功率放电，同时可以在放电过程中计算超级电容的实际容量以作为评估超级电容健康状态的依据。

技术领域

本申请一般涉及风力发电技术领域，具体涉及风电变桨中的放电装置及方法，尤其涉及一种超级电容放电装置及方法。

背景技术

近年来，在变桨系统中，由于超级电容具有充放电速度快、温度范围宽、循环寿命长等优点，超级电容作为备用电源被大量使用，已有取代蓄电池之势。在风机日常运行过程中，有时需要通过SCADA(数据采集与监视控制系统)远程控制变桨系统中的超级电容模组放电，以检查超级电容模组的工作状态，确保风机安全运行。另一方面，在变桨系统日常运维时，有时需要在本地将超级电容中的电全部泄放掉，确保操作人员的安全。

目前，传统做法是在变桨系统内部或外部设置放电电阻，通过放电电阻进行放电。但是，变桨系统内部设置放电电阻的方案放电功率较小，并且由于不检测放电电流无法做到恒功率放电，也没有超级电容容量估算功能；变桨系统外部设置放电电阻的方案只能本地操作，不能进行远程放电，并且需要携带外置放电装置，大大增加了运维工作量。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷或不足，本申请提供了一种超级电容放电装置及方法，该超级电容还可以包括由多个超级电容构成的超级电容模组。

所述超级电容放电装置及方法可以实现超级电容的恒功率放电，尤其是大功率放电，更进一步的，该装置及方法还可以在放电过程中计算超级电容的实际容量以作为评估超级电容健康状态的依据。

第一方面本申请提供一种超级电容放电装置，该装置包括主控单元、电流检测单元、逆变单元和电机单元，主控单元与电流检测单元、逆变单元和电机单元相连接，用于控制超级电容放电；电流检测单元与逆变单元和电机单元相连接，用于检测超级电容放电电流；逆变单元的输入连接超级电容模组，输出端U、V、W分别连接至所述电机单元的三相定子绕组的输入端，用于控制超级电容的放电回路的通断及放电回路的选择；超级电容的能量通过逆变单元和电机单元进行泄放。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述主控单元通过电压检测单元检测超级电容的电压，通过电流检测单元检测逆变单元的任意两相输出电流，通过PWM信号控制逆变单元以实现所述放电回路的通断控制及放电回路的选择控制。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述主控单元与电源管理单元进行信息交互，并通过电源管理单元实现本地监控功能和远程监控功能，超级电容放电装置应用于风电变桨系统中，用于控制风电变桨系统中的超级电容模组的放电，其中，电机单元为风电变桨系统中的电机单元。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述逆变单元是由6个开关器件T1、T2、T3、T4、T5、T6组成的三相桥式电路；其中，开关器件T1、T2分别组成逆变单元U相输出的上、下桥臂，开关器件T3、T4分别组成逆变单元V相输出的上、下桥臂，开关器件T5、T6分别组成逆变单元W相输出的上、下桥臂；主控单元输出PWM1-PWM6的PWM信号输出以分别控制上述各开关器件的通断。