金风GW77机组LUST变桨系统中,采用的MaxWell超级电容,型号为BMOD0058E015,该型号产品已于2010年下半年停产,目前还在使用的该型号电容的使用寿命已经达到12年以上,远远超过超级电容10年的设计使用寿命。电容达到使用寿命后,会造成容量衰减严重,无法充电等问题,无法满足风机变桨系统后备电源的需要,给风机安全运行带来了极大的安全隐患。
针对以上情况,需要对原有的超级电容模组进行替换改造。
我公司选用成熟稳定批量应用的超级电容,规格为90V 11.1F,较原有的电容在容量上有所提升,在一定程度上提升存储电量,并延缓了电容更换的时间,具有高功率、高寿命、低内阻,并配置专用均衡电路,具备过电压、温度报警功能和极性反接报警功能。
产品规格、外形、安装尺寸,完全符合机组的安装尺寸要求。
a 模组参数
电容容量的增加,原有的超级电容充电机仍能够满足充电时间的要求,可以在15分钟内充满。
电容的最大持续工作电流为34A,较原有的MaxWell电容的20A连续工作电流,有较大提升。
b模组保护报警功能:
电容模组,内部具有被动均衡功能,确保单体在超过限定值后进行均衡放电,使模组内单体电压在一定范围内保持一致。
同时,模组还具有超温报警、极性反接报警等功能,通过电容上的外接信号端子,将故障信息引入到变桨控制器中。
c轮毂内电容接线
原变桨电容后备电源是有四组,进行了电压均分,平均每组电压为 83.75V。
新更换的江海电容模组,容量及外形安装尺寸,与原有电容完全一致,可以直接替换,采用的接线方式也跟之前的保持一致。
在更换的过程中,注意查看原有接线线缆是否完好,以及超级电容相关的其它配件和连接线缆是否完好,如有破损,及时上报并更换,避免遗留安全隐患。
新的模组增加了电容模组的过压检测功能,过压检测需要提供 24V 供电以及故障信号反馈。
24V 端子 1 供电:从 24V 开关电源 2G3+,取 24V 供电。
OV(过压检测)端子 2 反馈:反馈信号线接在 KL1104 的 terminal 4,原本为冗余未接线端子,当检测到单组电压超过 88V,反馈过压故障。
电容模组单组的硬件过压检测,实现方式为:在程序中新增加变量A1/A2/A3_capacitor_overvoltage
后续检测到出现某个轴电容电压过压时,报电容电压异常故障
d控制软件调整:
更换超级电容后,优化变桨程序,丰富超级电容故障报警程序。
1)增加电容模组硬件过压检测
2)增加变桨心跳故障
3)增加变桨位置比较故障