专利名称：风力发电机变桨电池组在线监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机变桨电池组在线监测系统。
背景技术：
随着不可再生能源在世界范围内面临枯竭的窘境，为满足工业化生产和人类生活所需，人们对太阳能、风力、水力这些可再生资源的关注和利用已日渐提升。其中，风力发电是一种已经发展相对成熟的能源开发技术，尤其在高原、沿海等地区有着广泛的普及及应用。目前风力发电机变桨系统的备用电源通常采用铅酸蓄电池组，具体地，使用铅酸蓄电池串联组成蓄电池组，达到变桨系统电源电压要求，当主用变桨电源不能正常收桨时，采用备用电源收桨。但备用电源——铅酸蓄电池组经过一段时间使用后，往往在铅酸蓄电池组出现落后电池后而不能及时发现的现象，进而造成不能正常收桨事故，致使整台风力发电机损坏或报废，从而造成巨大的经济损失。因此，当下需要迫切解决的一个技术问题就是如何能够提出一种有效的措施，以解决现有技术中存在的问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种风力发电机变桨电池组在线监测系统，实现变桨电池组的在线监测，从而保证风机的安全收桨，提高了风力发电机变桨系统的
可靠性。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的风力发电机变桨电池组在线监测系统，包括正弦交流恒流源电路�？椤⒓だ藕徘谢缓婉詈系缏纺？�、接收信号切换和耦合电路�？�、接收信号匹配和信号处理�？楹偷テ渲校稣医涣骱懔髟吹缏纺？橛胨黾だ藕徘谢缓婉詈系缏纺？榱樱黾だ藕徘谢缓婉詈系缏纺？橥ü徊獾绯赜胨鼋邮招藕徘谢缓婉詈系缏纺？榱樱鼋邮招藕徘谢缓婉詈系缏纺？橛胨鼋邮招藕牌ヅ浜托藕糯砟？榱樱鼋邮招藕牌ヅ浜托藕糯砟？橛胨龅テ�。优选的，所述被测电池为变桨电池组中的一个单体。优选的，所述变桨电池组包括三个单体，每个单体为六节串行连接的电池。优选的，所述正弦交流恒流源电路�？榘ㄕ也ㄐ藕欧⑸�、恒流控制与驱动电路、功率信号取样和变换电路、以及功率放大电路，其中，所述正弦波信号发生器和所述恒流控制与驱动电路连接，所述恒流控制与驱动电路和所述功率放大电路连接，所述功率放大电路通过功率信号取样和变换电路与所述恒流控制与驱动电路连接。优选的，所述接收信号切换和耦合电路�？橹懈哐沟缛莶⒘褂�。优选的，所述激励信号切换和耦合电路�？橛胨鼋邮招藕徘谢缓婉詈系缏纺？榈慕峁瓜嗤�。[0012]优选的，所述接收信号匹配和信号处理�？榘ㄆヅ涞缏�、放大电路、相关相乘电路和滤波电路1吴块。优选的，所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，还包括与所述单片机连接的电池电压监测�？�、环境温度监测�？楹偷绯爻浞诺缌骷嗖饽？�。优选的，所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，还包括与所述单片机连接的CAN总线模块。优选的，所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，还包括与单片机连接的显示和键盘�？�。综上，本实用新型提供的风力发电机变桨电池组在线监测系统，通过采用交流四线阻抗测量法，将一个交流恒流激励信号通过两线加在电池组两端，然后测量流过电池组的电流和该电流在电池组两端产生的交流电压降，由此可以算出电池的内阻值，其中，电池组两端产生的交流电压降信号由另两线取出，有效克服了导线电阻对电池组内阻测量精度的影响。
图1是本实用新型的具体实施方式
中所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统的结构示意图；图2是本实用新型的具体实施方式
中所述的正弦交流恒流源电路�？榈慕峁故疽馔�。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。参照图1所示风力发电机变桨电池组在线监测系统，包括正弦交流恒流源电路�？�、激励信号切换和耦合电路模块、接收信号切换和耦合电路�？�、接收信号匹配和信号处理�？楹偷テ渲校稣医涣骱懔髟吹缏纺？橛胨黾だ藕徘谢缓婉詈系缏纺？榱樱黾だ藕徘谢缓婉詈系缏纺？橛胨鼋邮招藕徘谢缓婉詈系缏纺？樵诒徊獾绯卣旱缂讼嗔樱槌傻绯�4线制测量架构，所述激励信号切换和耦合电路模块连接通过被测电池与所述接收信号切换和耦合电路模块连接，所述接收信号切换和耦合电路�？橛胨鼋邮招藕牌ヅ浜托藕糯砟？榱樱鼋邮招藕牌ヅ浜托藕糯砟？橛胨龅テ印＞咛宓绞导实挠τ弥校霰徊獾绯匚浣暗绯刈橹械囊桓龅ヌ�。通常的变桨电池组包括三个单体，每个单体为六节串行连接的电池，图1中的电池符号分别代表三个单体。正弦交流恒流源电路�？椴医涣骱懔骷だ藕牛缌Ψ⒌缁浣暗绯乇赣玫缭匆话阌扇龅绯刈樽槌桑冶徊獾绯刈榈缪贡冉细撸枰üだ藕徘谢缓婉詈系缏纺？榘颜医涣骱懔骷だ藕沤尤氡徊獾绯刈榱蕉耍医涣骱懔骷だ藕旁诘绯刈榱蕉瞬慕涣鞯缪菇敌藕牛ü邮招藕徘谢缓婉詈匣镜缏纺？榘呀涣鞯缪菇等〕觯腿虢邮招藕牌ヅ浜托藕糯砟？椋诮邮招藕牌ヅ浜托藕糯砟？橹校凶杩蛊ヅ�、放大、滤波，以滤除通带以外的噪声和干扰，之后与激励信号进行相乘、相关处理，有效抑制干扰和噪声的影响，再经过低通滤波获得与电池组内阻成比例的直流信号，送入单片机的A/D端口，通过模数转换后进行计算获得内阻数据。具体的由所述接收信号匹配和信号处理�？樗ǖ钠ヅ涞缏�、放大电路、相关相乘电路和滤波电路�？橥瓿�。进一步介绍的，本实施例中以三个单体，每个单体为六节串行连接的电池为例进行的说明，在实际的应用中单体和电池还可以采用其他组合方式。进一步地，所述正弦交流恒流源电路�？榘ㄕ也ㄐ藕欧⑸�、恒流控制与驱动电路、功率信号取样和变换电路、以及功率放大电路，其中，所述正弦波信号发生器和所述恒流控制与驱动电路连接，所述恒流控制与驱动电路和所述功率放大电路连接，所述功率放大电路通过功率信号取样和变换电路与所述恒流控制与驱动电路连接。在实际的应用中，参见图2，正弦交流恒流源电路�？槭且桓霰栈房刂频牡缌鞲悍蠢〉缏�。正弦波信号发生器产生一个频率稳定、对称、失真度低的IKHz左右正弦波信号。功率放大电路把正弦波信号进行功率放大，得到正弦交流电流输出。恒流控制与驱动电路把从功放输出中得到的反馈信号，通过与给定的信号相比较，来调节驱动电路的信号，从而使输出功率信号的电流保持恒定。进一步地，所述接收信号切换和耦合电路�？橹懈哐沟缛莶⒘褂�。高压电容并联使用，可以实现高压隔直流，同时降低导通阻抗对测量的影响。继电器的切换控制可以实现用一套测量电路完成对多组电池组的测量。在实际应用中，所述激励信号切换和耦合电路�？橛胨鼋邮招藕徘谢缓婉詈系缏纺？榈慕峁瓜嗤皇切藕诺氖淙胧涑鲇兴煌�。补充介绍的，本实施例中给出了一些实际中所采用的电路结构示意图，基于所采用电路结构为比较成熟的技术，文中不再赘述，另，所采用电路结构可灵活替换为相同功效的电路结构。进一步地，所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统还包括与所述单片机连接的电池电压监测�？�、环境温度监测�？楹偷绯爻浞诺缌骷嗖饽？�。在实际应用中，单片机控制顺序完成所有电池组内阻的测试后，根据环境温度监测�？樗腿氲奈露却行藕挪獾没肪澄露戎担莸绯爻浞诺缌骷嗖饽？樗腿氲绯刈榈某洹⒎诺缌鞔行藕挪獾贸�、放电流值，根据电池电压监测模块送入的电池组电压传感信号测得电池组的电压值。进一步地，所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统还包括与所述单片机连接的CAN总线模块。在实际应用中，CAN总线�？橛美从肷衔换惺萃ㄐ�。进一步地，所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统还包括与单片机连接的显示和键盘模块。 实际应用中，显示和键盘�？橛美瓷瓒ㄏ低吵跏疾问允静饬渴莸�。本实用新型的风力发电机变桨电池组在线监测系统广泛用于把蓄电池组作为风力发电机变桨备用电源的风力发电机系统，主要作用是监视蓄电池组的容量、蓄电池的老化和蓄电池充电机的工作状态等信息，并将蓄电池相关参数信息传输给远程监控系统，做到提前预警，从而保证风机安全收桨的目的，进一步提高风力发电机变桨系统的可靠性。同样的，本方案还可应用于锂电池和镍氢电池等的测试中，并可以同理的应用到通信、军事等领域使用蓄电池、锂电池等系统的在线监测中。以上对本实用新型所提供的风力发电机变桨电池组在线监测系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种风力发电机变桨电池组在线监测系统，其特征在于，包括:正弦交流恒流源电路模块、激励信号切换和耦合电路�？�、接收信号切换和耦合电路�？�、接收信号匹配和信号处理�？楹偷テ渲校稣医涣骱懔髟吹缏纺？橛胨黾だ藕徘谢缓婉詈系缏纺？榱樱黾だ藕徘谢缓婉詈系缏纺？橥ü徊獾绯赜胨鼋邮招藕徘谢缓婉詈系缏纺？榱樱鼋邮招藕徘谢缓婉詈系缏纺？橛胨鼋邮招藕牌ヅ浜托藕糯砟？榱樱鼋邮招藕牌ヅ浜托藕糯砟？橛胨龅テ�。
2.根据权利要求1所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，其特征在于，所述被测电池为变桨电池组中的一个单体。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，其特征在于，所述变桨电池组包括三个单体，每个单体为六节串行连接的电池。
4.根据权利要求1所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，其特征在于，所述正弦交流恒流源电路�？榘ㄕ也ㄐ藕欧⑸�、恒流控制与驱动电路、功率信号取样和变换电路、以及功率放大电路，其中，所述正弦波信号发生器和所述恒流控制与驱动电路连接，所述恒流控制与驱动电路和所述功率放大电路连接，所述功率放大电路通过功率信号取样和变换电路与所述恒流控制与驱动电路连接。
5.根据权利要求1所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，其特征在于，所述接收信号切换和耦合电路�？橹懈哐沟缛莶⒘褂�。
6.根据权利要求1所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，其特征在于，所述激励信号切换和耦合电路�？橛胨鼋邮招藕徘谢缓婉詈系缏纺？榈慕峁瓜嗤�。
7.根据权利要求1所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，其特征在于，所述接收信号匹配和信号处理模块包括匹配电路、放大电路、相关相乘电路和滤波电路�？�。
8.根据权利要求1所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，其特征在于，还包括:与所述单片机连接的电池电压监测�？�、环境温度监测模块和电池充放电流监测�？�。
9.根据权利要求1所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，其特征在于，还包括:与所述单片机连接的CAN总线�？�。
10.根据权利要求1所述的风力发电机变桨电池组在线监测系统，其特征在于，还包括:与单片机连接的显示和键盘�？�。
专利摘要本实用新型提供了一种风力发电机变桨电池组在线监测系统，属于风力发电技术领域，具体包括正弦交流恒流源电路�？�、激励信号切换和耦合电路�？�、接收信号切换和耦合电路�？�、接收信号匹配和信号处理�？楹偷テ渲校稣医涣骱懔髟吹缏纺？橛胨黾だ藕徘谢缓婉詈系缏纺？榱樱黾だ藕徘谢缓婉詈系缏纺？榱油ü徊獾绯赜胨鼋邮招藕徘谢缓婉詈系缏纺？榱樱鼋邮招藕徘谢缓婉詈系缏纺？橛胨鼋邮招藕牌ヅ浜托藕糯砟？榱樱鼋邮招藕牌ヅ浜托藕糯砟？橛胨龅テ樱臼涤眯滦偷姆缌Ψ⒌缁浣暗绯刈樵谙呒嗖庀低常行迪直浣暗绯刈榈脑谙呒嗖猓佣Ｖし缁陌踩战埃岣吡朔缌Ψ⒌缁浣跋低车目煽啃�。
文档编号G01R31/36GK202916413SQ20122011381
公开日2013年5月1日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者马伍新 申请人:北京亚安新能航天科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
