阜特科技直流超級電容變槳系統實現批量化應用

　　就目前風電領域來看，直流變槳系統通常采用電池方案作為后備電源。因蓄電池本身存在較多缺陷，如壽命短、無法監測、對環境適應差等。而采用超級電容可以完美解決蓄電池的問題。另外超級電容方案多用在交流變槳系統之中，要用在直流變槳系統中需要解決許多的技術難題。
　　阜特科技從2010年開始著手研究電容替代電池的方法，針對直流變槳電機的特性選擇合適的電容作為后備電源。由于前幾年裝機的電池大部分已經到維護更換期限，加上中國的風場條件特別惡劣，蓄電池本身的不穩定造成大量的蓄電池更換工作，并且花費了大量的資金。因此項目最開始定的目標是用超級電容對蓄電池進行直接替換。然后研發人員就開始了大量的研究和試驗，其中需要克服很多困難。例如，采購不到適合的電容充電器需要進行充電器開發，交流電容模組不能直接使用也需要重新整理需求進行開發，電容放電時間太快需要對負載回路進行重新設計，后備電源監視系統需要重新開發，最關鍵的是電機種類問題引起的麻煩。
　　直流變槳系統相對交流變槳系統最大的優勢在于可以將后備電源直接加在電機的正極和負極，實現緊急情況的安全順槳。設計的方案也必須保留該功能，串勵電機還比較好解決，永磁電機由于內阻小，啟動電流非常大，會直接將電機燒毀。經過反復的設計和測試最終不管是串勵電機還是永磁電機都可以達到完美的緊急收槳效果。在2011年公司設計出一臺試驗機并在風機上裝機測試。根據前2年的鋪墊，在2013年正式投入量產。量產產品在前期研究的基礎上進行了多項優化，控制策略進行了改進，在傳統的直流控制邏輯基礎上融合交流變槳系統的優點。充電器也進行了多項優化，新增預收槳流程，對后備電源監視系統進一步的優化。
　　經過多年的風電設備制造，目前阜特科技的產品已經非常成熟，質量可靠。該系列變槳系統從材料、結構、工藝都可達到軍工水平。柜體材料使用不銹鋼，耐腐蝕、強度高、防護等級高。因變槳系統是一個旋轉并且強振動的工作環境，所以在柜體結構設計上進行了大量的仿真分析，每一顆螺釘都要經過嚴格的設計，每一個器件安裝的位置也要充分考慮。只有這樣才能適應嚴酷的環境，制造方面使用的輔料均采用溫度范圍-40℃～80℃的材料，整套系統使用的零部件都需要型式試驗通過才能使用。每一個裝配人員上崗前都需要進行專業的培訓。質檢對系統中每個螺釘，每一只標簽都要進行至少3次的檢驗。
　　阜特科技通過了ISO9001:2008質量管理體系認證，通過CMMI3級項目管理認證。嚴謹完善的運營流程，充分保證了產品從設計到交付的可靠性。目前該系列變槳系統已經全部投運，運行情況良好。