CN110994761A - 一种用于风电控制存储应急供电电源 - Google Patents

一种用于风电控制存储应急供电电源 Download PDF

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范建红
王海威
丁军军
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Abstract

本发明提供一种用于风电控制存储应急供电电源，具体包括：开关电源，超级电容熔断器，超级电容模组，铅酸电池熔断器，铅酸电池，用电设备、保护控制模块和铅酸电池继电器；所述开关电源用于正常情况下向控制和数据存储单元供电，当开关电源出现故障时，由所述超级电容模组和所述铅酸电池供电；当所述铅酸电池出现故障时，由所述保护控制模块控制所述铅酸电池熔断器和所述铅酸电池继电器断开，使得所述超级电容模组向控制和数据存储单元供电。本发明的有益效果是：在铅酸电池故障的时候提供超级电容来维持供电，并且在铅酸电池故障时有保护电路来切断铅酸电池与超级电容的连接，从而不影响超级电容继续供电。

Description

一种用于风电控制存储应急供电电源
技术领域
本发明涉及电源设备领域，尤其涉及一种用于风电控制存储应急供电电源。
背景技术
在风电的控制系统中，有多个PLC控制和数据存储单元。在当停电时需要有应急电源来供电，使其能够继续工作一段时间，并存储历史及当前数据。传统的方式是在给这些控制和数据存储单元供电的开关电源上的并联铅酸电池，但是由于风电项目大部分是很偏远并且环境条件很恶劣的地方，所以对于铅酸电池的维护是非常困难的，一旦铅酸电池损坏就无法提供应急供电。
发明内容
本发明为了针对现有技术存在的问题，提供一种用于风电控制存储应急供电电源，在加铅酸电池的同时并联接入了超级电容组，并且加入了铅酸电池保护电路模块，一旦铅酸电池损坏还可以通过超级电容供电来维持数据存储。由于超级电容的充放电寿命达到百万次，而且耐高低温的能力极强，所以可以保证在电池因环境恶劣极易损坏，而且又不能及时维修维护的情况下，确保控制和数据存储单元的可靠地工作。
本发明所采用的一种用于风电控制存储应急供电电源，具体包括：
开关电源、超级电容模组、铅酸电池和保护控制模块；所述开关电源与所述超级电容模组和所述铅酸电池分别电性连接，用于正常情况下的供电；所述超级电容模组和所述铅酸电池电性连接，用于紧急情况下的供电；所述保护控制模块与所述铅酸电池电性连接，用于紧急情况下的电路保护。
进一步地，所述一种用于风电控制存储应急供电电源，还包括用电设备、超级电容熔断器、铅酸电池熔断器和铅酸电池继电器；所述超级电容熔断器和所述铅酸电池熔断器分别安装于所述超级电容模组和所述铅酸电池的供电回路上，确保在危险情况下的供电安全；所述铅酸电池继电器第一端串接所述铅酸地池熔断器，第二端连接所述铅酸电池的正极，第三端与所述保护控制模块电性连接。
进一步地，所述铅酸电池有多组，以串联的形式串接在一起；所述超级电容模组与所述铅酸电池以并联的形式并接在一起。
进一步地，所述用电设备包括PLC和PLC对应的数据存储单元，分别用于风电控制系统用电和存储风电控制系统中的当前电力数据和历史电力数据。
进一步地，所述铅酸电池还设置有多个电源指示灯，且各电源指示灯与各组铅酸电池一一对应，用于监控所述铅酸电池的工作状态；当指示灯亮时，表示所述铅酸电池正常工作；当指示灯不亮时，表示所述铅酸电池故障。
进一步地，所述一种用于风电控制存储应急供电电源，在正常情况下，由所述开关电源对所述用电设备进行供电，所述铅酸电池和所述超级电容模组由于所述开关电源的作用，而处于浮充状态，均不进行工作；所述正常情况，具体指：开关电源的输出电压为其本身额定电压下的正常值。
进一步地，所述一种用于风电控制存储应急供电电源，在紧急情况下，由所述超级电容模组和所述铅酸电池对所述用电设备供电；所述紧急情况有两种，第一种为：所述开关电源无输出或输出电压低于额定值、所述铅酸电池输出正常、所述超级电容模组输出正常；第二种为：所述开关电源无输出或输出电压低于其额定电压、所述铅酸电池无输出或输出电压低于其额定电压、所述超级电容模组输出正常。
进一步地，对于所述第一种紧急情况，由所述铅酸电池和所述超级电容模组一起作为备用紧急电源对所述用户设备供电；对于第二种紧急情况，仅由所述超级电容模组对所述用户设备供电。
进一步地，对于第二种紧急情况，仅由所述超级电容模组对所述用户设备供电，具体为：在第二种紧急情况下，所述保护控制模块控制所述铅酸电池继电器断开，由此切断所述铅酸电池的供电回路，仅由所述超级电容模组供电。
紧急情况下，所述铅酸电池和所述超级电容模组供电时，若产生过流现象，所述超级电容熔断器和所述铅酸电池熔断器会自动熔断，以保护所述铅酸电池和所述超级电容模组不被损坏。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：在铅酸电池故障的时候提供超级电容来维持供电，并且在铅酸电池故障时有保护电路来切断铅酸电池与超级电容的连接，从而不影响超级电容继续供电。
附图说明
图1为本发明实施案例中一种用于风电控制存储应急供电电源结构图；
图2为本发明实施案例中一种用于风电控制存储应急供电电源正常情况下供电示意图；
图3为本发明实施案例中一种用于风电控制存储应急供电电源第一种紧急情况下供电示意图；
图4为本发明实施案例中一种用于风电控制存储应急供电电源第二种紧急情况下供电示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1，图1是本发明的实施例提供了一种用于风电控制存储应急供电电源，具体包括：
开关电源1、超级电容模组3、铅酸电池5和保护控制模块7；所述开关电源与所述超级电容模组3和所述铅酸电池5分别电性连接，用于正常情况下的供电；所述超级电容模组3和所述铅酸电池5电性连接，用于紧急情况下的供电；所述保护控制模块7与所述铅酸电池5电性连接，用于紧急情况下的电路保护。
所述一种用于风电控制存储应急供电电源，还包括用电设备6、超级电容熔断器2、铅酸电池熔断器4和铅酸电池继电器8；所述超级电容熔断器2和所述铅酸电池熔断器4分别安装于所述超级电容模组3和所述铅酸电池5的供电回路上，确保在危险情况下的供电安全；所述铅酸电池继电器8第一端串接所述铅酸地池熔断器4，第二端连接所述铅酸电池5的正极，第三端与所述保护控制模块7电性连接。
所述铅酸电池5有多组，以串联的形式串接在一起；所述超级电容模组3与所述铅酸电池5以并联的形式并接在一起。
本实施例中，采用两组铅酸电池串接，一组超级电容模组并接，具体连接形式为：第一组铅酸电池正极接超级电容模组的正极，第一组铅酸电池的负极接第二组铅酸电池的正极，第二组铅酸电池的负极接超级电容模组的负极。
所述用电设备6包括PLC和PLC对应的数据存储单元，分别用于风电控制系统用电和存储风电控制系统中的当前电力数据和历史电力数据。
所述铅酸电池5还设置有多个电源指示灯，且各电源指示灯与各组铅酸电池一一对应，用于监控所述铅酸电池5的工作状态；当指示灯亮时，表示所述铅酸电池5正常工作；当指示灯不亮时，表示所述铅酸电池5故障。
本实施例中，由于采用两组铅酸电池，故指示灯也对应为两个，由于铅酸电池采用串接的形式，因此只要至少一个指示灯不亮，则整个铅酸电池组都处于故障状态。
所述一种用于风电控制存储应急供电电源，在正常情况下，由所述开关电源1对所述用电设备6进行供电，所述铅酸电池5和所述超级电容模组3由于所述开关电源6的作用，而处于浮充状态，均不进行工作；所述正常情况，具体指：开关电源1的输出电压为其本身额定电压下的正常值。
举例说明如下，若开关电源额定输出电压为220V，当开关电源输出电压在210V-230V之间时，均可认为开关电源正常输出，若输出电压超过230V或者低于210V，均认为开关电源输出非正常。
所述一种用于风电控制存储应急供电电源，在紧急情况下，由所述超级电容模组3和所述铅酸电池5对所述用电设备6供电；所述紧急情况有两种，第一种为：所述开关电源无输出或输出电压低于额定值、所述铅酸电池5输出正常、所述超级电容模组3输出正常；第二种为：所述开关电源无输出或输出电压低于其额定电压、所述铅酸电池5无输出或输出电压低于其额定电压、所述超级电容模组3输出正常。
对于所述第一种紧急情况，由所述铅酸电池5和所述超级电容模组3一起作为备用紧急电源对所述用户设备6供电；对于第二种紧急情况，仅由所述超级电容模组3对所述用户设备6供电。
对于第二种紧急情况，仅由所述超级电容模组3对所述用户设备6供电，具体为：在第二种紧急情况下，所述保护控制模块7控制所述铅酸电池继电器8断开，由此切断所述铅酸电池5的供电回路，仅由所述超级电容模组3供电。
紧急情况下，所述铅酸电池5和所述超级电容模组3供电时，若产生过流现象，所述超级电容熔断器2和所述铅酸电池熔断器4会自动熔断，以保护所述铅酸电池5和所述超级电容模组3不被损坏。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：在铅酸电池故障的时候提供超级电容来维持供电，并且在铅酸电池故障时有保护电路来切断铅酸电池与超级电容的连接，从而不影响超级电容继续供电。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中各装置位于图中以及设备相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于风电控制存储应急供电电源，其特征在于：具体包括：开关电源(1)、超级电容模组(3)、铅酸电池(5)和保护控制模块(7)；所述开关电源与所述超级电容模组(3)和所述铅酸电池(5)分别电性连接，用于正常情况下的供电；所述超级电容模组(3)和所述铅酸电池(5)电性连接，用于紧急情况下的供电；所述保护控制模块(7)与所述铅酸电池(5)电性连接，用于紧急情况下的电路保护。
2.如权利要求1所述的一种用于风电控制存储应急供电电源，其特征在于：所述一种用于风电控制存储应急供电电源，还包括用电设备(6)、超级电容熔断器(2)、铅酸电池熔断器(4)和铅酸电池继电器(8)；所述超级电容熔断器(2)和所述铅酸电池熔断器(4)分别安装于所述超级电容模组(3)和所述铅酸电池(5)的供电回路上，确保在危险情况下的供电安全；所述铅酸电池继电器(8)第一端串接所述铅酸地池熔断器(4)，第二端连接所述铅酸电池(5)的正极，第三端与所述保护控制模块(7)电性连接。
3.如权利要求2所述的一种用于风电控制存储应急供电电源，其特征在于：所述铅酸电池(5)有多组，以串联的形式串接在一起；所述超级电容模组(3)与所述铅酸电池(5)以并联的形式并接在一起。
4.如权利要求2所述的一种用于风电控制存储应急供电电源，其特征在于：所述用电设备(6)包括PLC和PLC对应的数据存储单元，分别用于风电控制系统用电和存储风电控制系统中的当前电力数据和历史电力数据。
5.如权利要求3所述的一种用于风电控制存储应急供电电源，其特征在于：所述铅酸电池(5)还设置有多个电源指示灯，且各电源指示灯与各组铅酸电池一一对应，用于监控所述铅酸电池(5)的工作状态；当指示灯亮时，表示所述铅酸电池(5)正常工作；当指示灯不亮时，表示所述铅酸电池(5)故障。
6.如权利要求2所述的一种用于风电控制存储应急供电电源，其特征在于：所述一种用于风电控制存储应急供电电源，在正常情况下，由所述开关电源(1)对所述用电设备(6)进行供电，所述铅酸电池(5)和所述超级电容模组(3)由于所述开关电源(6)的作用，而处于浮充状态，均不进行工作；所述正常情况，具体指：开关电源(1)的输出电压为其本身额定电压下的正常值。
7.如权利要求2所述的一种用于风电控制存储应急供电电源，其特征在于：所述一种用于风电控制存储应急供电电源，在紧急情况下，由所述超级电容模组(3)和所述铅酸电池(5)对所述用电设备(6)供电；所述紧急情况有两种，第一种为：所述开关电源无输出或输出电压低于额定值、所述铅酸电池(5)输出正常、所述超级电容模组(3)输出正常；第二种为：所述开关电源无输出或输出电压低于其额定电压、所述铅酸电池(5)无输出或输出电压低于其额定电压、所述超级电容模组(3)输出正常。
8.如权利要求7所述的一种用于风电控制存储应急供电电源，其特征在于：对于所述第一种紧急情况，由所述铅酸电池(5)和所述超级电容模组(3)一起作为备用紧急电源对所述用户设备(6)供电；对于第二种紧急情况，仅由所述超级电容模组(3)对所述用户设备(6)供电。
9.如权利要求7所述的一种用于风电控制存储应急供电电源，其特征在于：对于第二种紧急情况，仅由所述超级电容模组(3)对所述用户设备(6)供电，具体为：在第二种紧急情况下，所述保护控制模块(7)控制所述铅酸电池继电器(8)断开，由此切断所述铅酸电池(5)的供电回路，仅由所述超级电容模组(3)供电。
10.如权利要求2所述的一种用于风电控制存储应急供电电源，其特征在于：紧急情况下，所述铅酸电池(5)和所述超级电容模组(3)供电时，若产生过流现象，所述超级电容熔断器(2)和所述铅酸电池熔断器(4)会自动熔断，以保护所述铅酸电池(5)和所述超级电容模组(3)不被损坏。
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