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風(fēng)力發(fā)電變槳電池(LGP12/7.2)

風(fēng)力發(fā)電變槳電池
供應商參考報價(jià):¥88
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風(fēng)力發(fā)電運行過(guò)程中,當風(fēng)速發(fā)生變化時(shí),風(fēng)電機組憑借電網(wǎng)供電進(jìn)行變槳控制,實(shí)現槳葉轉速***優(yōu)化。一旦電網(wǎng)發(fā)生斷電,葉片需要立即切換到止轉軸,以避免發(fā)生飛車(chē)倒塔的災難性事故。若葉片軸部依然保持旋轉,將對風(fēng)機造成災難性的損壞。一般會(huì )配備備用電源或不間斷供電系統(簡(jiǎn)稱(chēng)UPS系統)來(lái)解決電網(wǎng)斷電時(shí)的變槳供電。以往,人們通常采用鉛酸電池作為變槳的備用電源。然而,由于鉛酸電池本身的缺陷,成為風(fēng)電緊急變槳系統可靠性的一大障礙。在對UPS電源失效“零容忍”的苛刻條件下,力容的超級電容器可以完勝鉛酸電池。

 

 

 

與電池一樣,超級電容作為儲能元器件,可以滿(mǎn)足風(fēng)機變槳過(guò)程中的能量需求。電池通過(guò)正負極之間的電化學(xué)反應來(lái)進(jìn)行能量?jì)Υ婧歪尫?,而超級電容在充電時(shí),通過(guò)電荷在平行的電極板上靜電吸附這一物理過(guò)程來(lái)進(jìn)行能量存儲。

 

 

表1 超級電容和鉛酸電池對比

 

 

超級電容內部直流電阻,稱(chēng)為等效串聯(lián)電阻,簡(jiǎn)稱(chēng)ESR。ESR值的大小,決定了超容模組的倍率放電能力,限制了超容單體間的持續放電電流以及***大峰值放電電流。ESR值越低,峰值電流越高。力容的超容產(chǎn)品具有行業(yè)內***低的ESR,可以輕松應對緊急變槳情況下的大電流輸出。

 

 

一般用直流日歷壽命來(lái)衡量UPS系統中超級電容器的使用壽命。所謂直流壽命,是指模組的預期壽命,與每只電容單體的電壓和工作溫度有關(guān)。力容的2.7V,3000F超容產(chǎn)品,在2.7V額定電壓和77oF下直流壽命為10年。若工作電壓始終低于額定電壓,綜合考慮使用環(huán)境溫度,直流壽命便可延長(cháng)至15年以上。力容的超容產(chǎn)品將20%的容量衰減或100%的ESR增加定義為壽命終止,在這個(gè)定義下,產(chǎn)品壽命一般在10-15年以上。

 

 

力容的活化干法電極技術(shù)制備的超級電容,在可靠性和壽命方面比其他廠(chǎng)家的超容更具優(yōu)勢。其他廠(chǎng)家大部分使用濕法工藝進(jìn)行電極制備,溶劑的殘留會(huì )導致電容壽命縮短。和電池相比,力容的超容產(chǎn)品壽命更長(cháng)(循環(huán)壽命和日歷壽命),且充放電效率更高。

 

 

和鉛酸電池相比,超級電容安全性更高,無(wú)有害物質(zhì),免維護,10-15年使用壽命,溫度范圍寬,性能衰減緩慢。

 

 

電池箱替代方案:將電池替換為超級電容器

 

 

當前大多數風(fēng)力發(fā)電變槳系統的UPS備用電源已使用超級電容取代原先使用的電池。然而一些傳統制造商依舊選擇使用鉛酸電池,這會(huì )在數年后引起大面積的維護更換問(wèn)題。

 

 

為此,力容和Windurance有限公司合作開(kāi)發(fā)出一種超級電容器改裝的解決方案,來(lái)替代目前GE的30Nm&20Nm風(fēng)電變槳系統中的能量存儲和充電系統。該系統設計為“無(wú)縫銜接”式替代,無(wú)需對原先的變槳控制系統或操作系統做任何修改,力容替超容模組和超容充電單元(簡(jiǎn)稱(chēng)CCU)適配于不同的變槳系統,可以使用目前備用電源所使用的安裝位置和電源線(xiàn)。改造方案中還包括了CCU的安裝支架以及用于監控和通信的附加線(xiàn)束。

 

 

對于這種改造方案,每個(gè)模組由6個(gè)2.7V,3000F超容單體串聯(lián)而成。例如在30Nm風(fēng)力變槳控制系統中,每片槳葉中會(huì )使用6個(gè)6串模組(共計36個(gè)單體);在20Nm風(fēng)力槳矩控制系統中,每片葉片中會(huì )使用4個(gè)6串模組(共計24個(gè)單體)。兩個(gè)系統的工作電壓分別為87V和58V,分攤到單體上,工作電壓僅為2.42V,確保超級電容器有更長(cháng)的使用壽命。

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風(fēng)力發(fā)電變槳電池

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