——普爾世超級電容充電電源與Maxwell超級電容完美結(jié)合于風(fēng)電變槳系統(tǒng)
圖1 Maxwell超級電容與PULS普爾世PAS395完美結(jié)合
儲能元件在惡劣工況下的應(yīng)用
提及儲能，在傳統(tǒng)應(yīng)用中大多是以鉛酸蓄電池作為儲能單元的。近年來，移動儲能領(lǐng)域出現(xiàn)越來越多的鋰電池，比如鋰電池在電動汽車上的應(yīng)用等等。但是，在工業(yè)領(lǐng)域，尤其是在環(huán)境較為惡劣的應(yīng)用場合，對儲能單元的要求非常嚴(yán)苛，具體如下：
? 更好的輕便性（體積及重量）
? 更寬泛的可耐受的工作環(huán)境溫度（尤其是低溫范圍）
? 更高的充放電次數(shù)
? 更長的使用壽命
? 更高的利用率（可深度放電）
? 可快速地充滿電
? 更高的峰值功率響應(yīng)
? 免維護(hù)
以上的這些要求制約了鉛酸蓄電池以及鋰電池在這種場合的應(yīng)用。但也由此可見，超級電容器EDLC(Electrical Double Layer Capacitor)正是這種應(yīng)用領(lǐng)域的最佳選擇，因?yàn)槌夒娙萜骶邆渖鲜鏊刑攸c(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用時，可以通過將超級電容單體的串并聯(lián)來增大容量。
超級電容在風(fēng)電應(yīng)用中的優(yōu)勢
下面我們就講講儲能界著名的Maxwell公司的超級電容在風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳控制系統(tǒng)中應(yīng)用。
變槳控制系統(tǒng)是通過改變?nèi)~片迎角來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)功率控制的。具體說，就是通過在葉片和輪轂之間安裝的變槳驅(qū)動電機(jī)帶動回轉(zhuǎn)軸承轉(zhuǎn)動從而改變?nèi)~片迎角，由此控制葉片的升力，以達(dá)到控制作用在風(fēng)輪葉片上的扭矩和功率的目的。變槳控制系統(tǒng)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本控制系統(tǒng)，有如下兩個主要任務(wù)：
1. 根據(jù)實(shí)際的風(fēng)況調(diào)整葉片迎角以獲得最佳發(fā)電效率；
2. 當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)其它故障時，使用Maxwell超級電容作為動力驅(qū)動變槳電機(jī)使葉片安全順槳。
由此可見，控制電機(jī)使葉片實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動的是電機(jī)的驅(qū)動裝置，如變頻器等。當(dāng)電網(wǎng)電壓正常時，驅(qū)動電機(jī)的動力是通過電網(wǎng)整流后來提供的；當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落或者斷電時，或者風(fēng)機(jī)發(fā)生其它故障時，需要后備電源（Maxwell的超級電容）來給變頻器提供直流電壓，實(shí)現(xiàn)葉片安全順槳，達(dá)到安全運(yùn)行的目的。
在如今海上風(fēng)機(jī)逐漸成為主流趨勢的基礎(chǔ)上，隨著單臺風(fēng)機(jī)的功率級別越來越高，變槳控制系統(tǒng)對后備電源的應(yīng)用需求也越來越多。鉛酸電池的諸多局限性自然推動了儲能元件的技術(shù)革新。相比于傳統(tǒng)鉛酸電池，Maxwell超級電容的主要優(yōu)點(diǎn)在于：
? 體積可依據(jù)具體要求靈活調(diào)整，重量更輕
? 工作溫度范圍寬泛：-40°C…+65°C，無需加熱措施
? 理論上無限次的充放電次數(shù)
? 10年以上的使用壽命
? 更高的利用率（可深度放電至0V）
? 免維護(hù)
? 經(jīng)歷了多年的發(fā)展，性價比趨于合理
好馬配好鞍
自古云：好馬配好鞍。如果我們把Maxwell超級電容比為一匹動力強(qiáng)勁的好馬，此時，正需要一個高可靠性的皮實(shí)的好鞍。來自德國的PULS普爾世電源以其卓越的性能與品質(zhì)，為Maxwell成功充當(dāng)“好鞍”的角色。
圖2 PAS395 圖3 CS10.481
普爾世的兩款超級電容充電器PAS395（圖2）和CS10.481（圖3）可為不同電壓等級的Maxwell超級電容充電，具體的參數(shù)對應(yīng)下表（表1），兩者的完美搭配不僅使得風(fēng)電變槳系統(tǒng)更加穩(wěn)定，更是“風(fēng)馳電掣”地帶來了整個移動儲能領(lǐng)域的技術(shù)革新。
表1 PULS普爾世PAS395和CS10.481參數(shù)
（參數(shù)均引自：PULS普爾世相應(yīng)產(chǎn)品的官方數(shù)據(jù)表）
結(jié)語
PULS普爾世工控電源作為“高頻化”、“數(shù)字化”、“低功耗”的技術(shù)革命先驅(qū)，自成立伊始一直持續(xù)專注于工控行業(yè)的導(dǎo)軌式電源的研發(fā)和應(yīng)用。多年來隨著中國的風(fēng)電事業(yè)的不斷發(fā)展，普爾世電源集團(tuán)（中國）秉承“精于電?致于心”的理念，致力將更多可靠、先進(jìn)的電源技術(shù)與方案帶到中國，與中國的風(fēng)電事業(yè)共同成長。
