电能时，电能的损耗进行补偿，以更符合变桨电机4的供电需求;整流单元123与变桨电机4连接;其与整流单元111的功能结构相似，用于将补偿单元122输出的交流电能进行整流处理得到直流电流，提供给变桨电机4。能量接收回路12通过能量接收单元121从能量发射单元115感应得到电能，并依次进行补偿和整流处理后提供该电能至变桨电机4。
[0036]本实施例中，对动力回路供电模块进行了详细说明，包括发射回路和能量接收回路。能量发射回路与能量接收回路间通过感应耦合的无线缆能量传输方式进行电能的传送。
[0037]实施例三
[0038]在上述实施例的基础上，如图4所示，为本方案提供的控制回路供电模块2的详细结构说明。
[0039]如图4所示，上述控制回路供电模块2包括:依次连接的整流单元21、滤波单元22、逆变单元23、原边线圈24和副边线圈26。其中，整流单元21与前述整流单元111功能结构相同，滤波单元22与前述滤波单元112功能结构相同，在具体实现场景中，可如图7中所示，将整流单元21、滤波单元22省去，直接从能量发射回路11中的滤波单元112的输出端获取所需电能。图7为本实用新型提供的风力发电变桨系统中的供电装置中包括的所有功能模块的结构框图。逆变单元23中可包括逆变器，用于对滤波单元22处理后的直流电能进行逆变处理，生成交流电能;这里强调，逆变单元23与前述逆变器113的功能相近，但具体逆变后产生的交流电频率和幅值都有所不同，其主要是为了适用于控制回路供电模块2采用谐振方式进行电能传输的需求。原边线圈24和副边线圈26共同搭建了谐振线圈的耦合场，即利用耦合谐振实现电能的无线缆传输。其中，整流单元21与滑环进线3连接;副边线圈26与变桨控制系统5连接;控制回路供电模块2将从滑环进线摄取的电能依次经整流、滤波、逆变处理后通过原边线圈24和副边线圈26之间的近场谐振将电能输送至变桨控制系统5。
[0040]进一步地，在图4中，控制回路供电模块2还可包括:连接在原边线圈24与副边线圈26之间的谐振单元25。该谐振单元25可以是近场谐振器，用于提高原边线圈24与副边线圈26之间的谐振能量。
[0041]可选的，上述控制回路供电模块2中可包括多个副边线圈26，与原边线圈24通过单对多的线圈个数比实现无线电能的传输。每一个副边线圈26除了可与变桨控制系统5连接供电外，还可以与变桨系统中的其他控制系统如变桨系统中的温湿度控制系统6相连接，以为其供电。本实施例不一一列举其他控制系统。
[0042]值得一提的，如图4中所示，本实施例示出的上述供电装置中，增设了维护与测试用电接口 7，该维护与测试用电接口 7也与一个上述副边线圈26连接，用于对风力发电变桨系统中的供电装置中各功能模块进行测试与维护。例如，可通过该维护与测试用电接口 7监测整个供电装置的运行状态，并在发生异常时进行故障报警。
[0043]本实施例中，对控制回路供电模块进行了详细说明，通过利用原边线圈与副边线圈之间的近场谐振耦合的无线缆能量传输方式进行电能的传送。
[0044]实施例三
[0045]如图5所示，为本方案提供的风力发电变桨系统中的供电装置又一个实施例的结构框图。如图5所示，在上述实施例的基础上，本实施例中的供电装置中新增设了无线通信模块8和微波自供电模块9。
[0046]无线通信模块8分别与变桨控制系统5、温湿度控制系统6和变桨电机4连接，用于提供变桨控制系统5、温湿度控制系统6与变桨电机4之间进行无线通信。例如，该无线通信模块8采用现有任一种形式的无线通信方式，如蓝牙、红外、光纤、WIFI等方式，并集成规定了上述功能模块间无线通信所需的通信协议，数据传输格式等。相适应的，在变桨控制系统
5、温湿度控制系统6以及变桨电机4上也会增设通信模块，用于与无线通信模块进行数据交互。
[0047]微波自供电模块9作为变桨电机的备用电能设备，如图6所示，主要包括:依次连接的直流电源91、微波功率发生器92和整流天线93;整流天线93与变桨电机4的自备储能装置相连，用于向变桨电机4提供备电。其中，直流电源91可设置在风电机组的塔筒底部，可以通过对交流储能设备如电容组进行整流后形成的直流电能。直流电源提供的电能通过微波功率发生器92转化成微波后，经过如图7中所示的微波无线传输的方式传送至整流天线93，整流天线93获取到该电能后传输到变桨电机的自备储能装置中，从而完成备电储能。
[0048]本实施例中，对无线通信模块8和微波自供电模块9的结构和用途进行了详细说明。通过在变桨控制系统、温湿度控制系统与变桨电机之间搭建无线通信模块进行无线通信数据传输，进一步节省了相应电缆，简化了变桨控制系统的复杂度，避免了这部分原有线缆之间产生的电气干扰。同时，利用微波自供电模块也同样起到的无线缆供电的目的，节省了使用线缆的成本。
[0049]上述根据本实用新型的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如CD R0M、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如ASIC或FPGA)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，RAM、R0M、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的处理方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的处理的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的处理的专用计算机。
[0050]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种风力发电变桨系统中的供电装置，其特征在于，包括:动力回路供电模块(I)和控制回路供电模块(2); 所述动力回路供电模块(I)分别与风电机组的滑环进线(3)以及变桨系统的变桨电机(4)连接，所述控制回路供电模块(2)与所述滑环进线(3)以及所述风电机组的变桨控制系统(5)连接，所述变桨控制系统(5)还与所述变桨电机(4)连接； 所述动力回路供电模块(I)采用感应耦合方式将所述滑环进线(3)的电能传输至所述变桨电机(4)，和/或，所述控制回路供电模块(2)采用近场谐振方式将所述滑环进线(3)的电能传输至所述变桨控制系统(5)。2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述动力回路供电模块(I)包括:能量发射回路(11)和能量接收回路(12); 所述能量发射回路(11)与所述滑环进线(3)连接，所述能量接收回路(12)与所述变桨电机(4)连接;所述能量发射回路(11)和所述能量接收回路(12)之间采用感应耦合方式传输电能。3.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述能量发射回路(11)包括:依次连接的整流单元(111)、滤波单元(112)、逆变单元(113)、补偿单元(114)和能量发射单元(115);所述整流单元(111)与所述滑环进线(3)连接;所述能量发射单元(115)中设置有用于感应耦合的原边绕组。4.根据权利要求3所述的供电装置，其特征在于，所述能量接收回路(12)包括:依次连接的能量接收单元(I21)、补偿单元(122)和整流单元(123);所述整流单元(123)与所述变桨电机(4)连接;所述能量接收单元(121)中设置有与所述原边绕组配合作用的副边绕组。5.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述控制回路供电模块(2)包括:依次连接的整流单元(21)、滤波单元(22)、逆变单元(23)、原边线圈(24)和副边线圈(26);所述整流单元(21)与所述滑环进线(3)连接;所述副边线圈(26)与所述变桨控制系统(5)连接；所述原边线圈(24)和所述副边线圈(26)之间采用近场谐振方式传输电能。6.根据权利要求5所述的供电装置，其特征在于，所述控制回路供电模块(2)还包括:连接在所述原边线圈(24)与所述副边线圈(26)之间的谐振单元(25)。7.根据权利要求5所述的供电装置，其特征在于，所述控制回路供电模块(2)还包括与所述谐振单元(25)连接的另一个所述副边线圈(26)，另一个所述副边线圈(26)与所述变桨系统中的温湿度控制系统(6)相连接。8.根据权利要求7所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括:与所述谐振单元(25)连接的又一个所述副边线圈(26)及维护与测试用电接口(7)，所述维护与测试用电接口( 7)与又一个所述副边线圈(26)连接。9.根据权利要求8所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括:无线通信模块(8);所述无线通信模块(8)分别与所述变桨控制系统(5)、所述温湿度控制系统(6)和所述变桨电机(4)连接，用于提供所述变桨控制系统(5)、所述温湿度控制系统(6)与所述变桨电机(4)之间进行无线通信。10.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括:微波自供电模块(9)，所述微波自供电模块(9)包括:依次连接的直流电源(91)、微波功率发生器(92)和整流天线(93);所述整流天线(93)与所述变桨电机(4)的自备储能装置相连，用于向所述变桨电机(4)提供备电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风力发电变桨系统中的供电装置，所述供电装置包括：动力回路供电模块和控制回路供电模块；所述动力回路供电模块分别与风电机组的滑环进线以及变桨系统的变桨电机连接，所述控制回路供电模块与所述滑环进线以及风电机组的变桨控制系统连接，所述变桨控制系统还与所述变桨电机连接；所述动力回路供电模块采用感应耦合方式将所述滑环进线的电能传输至所述变桨电机，和/或，所述控制回路供电模块采用近场谐振方式将所述滑环进线的电能传输至所述变桨控制系统。本实用新型实现将风力发电机变桨系统中的动力供电回路及控制供电回路之间实现电气分离，不相互干扰，同时节省回路中电缆线。
【IPC分类】H02J50/12, H02J50/20, H02J11/00, H02J50/10
【公开号】CN205248911
【申请号】CN201521108550
【发明人】张明阳, 王大为, 张欣露
【申请人】北京天诚同创电气有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月28日