(57)【要約】  風力タービンにおける軸の予備電源状態を検査するための方法であって、予備電源が関連する電圧を有し、該方法が、風力タービンの軸をグリッド電源から電気的に分離することと、第１の期間、第１の既定の電流で予備電源を放電することと、電圧の第１の値を測定することと、電圧が既定の第２の値に達するまで、予備電源を用いて軸を作動させることと、第２の期間、第２の既定の電流で予備電源を放電することと、電圧の第３の値を測定することと、少なくとも第１及び第３の値に基づいてパラメータを計算することであって、パラメータは、予備電源の状態の特性である、計算することと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力タービン用ピッチ駆動装置であって、
ピッチ駆動モーターと、
予備電源と、
送電網への接続部と、
制御論理と、を備え、前記制御論理は、
ａ）前記予備電源の両端の電圧を監視することと、
ｂ）前記予備電源を通る電流を監視することと、
ｃ）少なくとも前記予備電源及び前記ピッチ駆動モーターを前記送電網への前記接続部から電気的に分離することと、
ｄ）前記ピッチ駆動モーターに通常の発電手順に従って作動させることであって、前記ピッチ駆動モーターは前記予備電源から第１の可変電流を引き出す、作動させることと、
ｅ）第２の可変電流で第１の期間にわたって前記予備電源を放電することであって、前記第１及び第２の可変電流の総和が、前記第１の期間の間、実質的に一定の電流値になるように、前記第２の可変電流は、前記制御論理によって選択される、放電することと、
ｆ）前記監視された電圧及び電流に基づいて前記予備電源の特性を計算することと、
ｇ）前記特性を既定の閾値と比較することと、を行うように構成される、ピッチ駆動装置。
【請求項２】
抵抗負荷及び前記抵抗負荷を作動させるように構成されたパワーエレクトロニクスを更に備え、
前記抵抗負荷が、前記第１の期間にわたって前記第２の可変電流を前記予備電源から引き出すように、前記制御論理が、前記パワーエレクトロニクスに前記抵抗負荷を作動させるように更に構成される、請求項１に記載のピッチ駆動装置。
【請求項３】
前記ピッチ駆動モーターは、固定子部品を備え、
前記制御論理は、前記固定子部品に、前記第１の期間にわたって前記予備電源から前記第２の可変電流を引き出させるように更に構成される、請求項１に記載のピッチ駆動装置。
【請求項４】
前記第２の可変電流が、前記ピッチ駆動モーターにおいて発生されるトルクを実質的に生じさせないように、前記制御論理は、前記固定子を通って流れる前記第２の可変電流の位相を制御するように更に構成される、請求項３に記載のピッチ駆動。
【請求項５】
前記第１及び第２の可変電流の前記総和は、前記予備電源によって放電される非常時電流に相当し、前記非常時電流は、非常事態時に前記ピッチ駆動装置に関連付けられた回転子ブレードをフェザリング位置に配置するために提供される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のピッチ駆動装置。
【請求項６】
前記制御論理が、工程ｇ）の前記比較に基づき、
前記ピッチ駆動モーターに、前記比較に基づき、前記ピッチ駆動装置に関連付けられた回転子ブレードを、フェザリング位置に配置させるか、若しくは
前記予備電源及び前記ピッチ駆動モーターを前記送電網への前記接続部に電気的に接続するかのいずれか、又は
工程ｅ）〜ｇ）を繰り返すように更に構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のピッチ駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のピッチ駆動装置を備える、風力タービン。
【請求項８】
風力タービン用ピッチ駆動装置を作動させる方法であって、
ａ）前記ピッチ駆動装置の予備電源の両端の電圧を監視することと、
ｂ）前記予備電源を通る電流を監視することと、
ｃ）少なくとも前記予備電源及び前記ピッチ駆動装置のピッチ駆動モーターを送電網への接続部から電気的に分離することと、
ｄ）前記ピッチ駆動モーターに通常の発電手順に従って作動させることであって、前記ピッチ駆動モーターは前記予備電源から第１の可変電流を引き出す、作動させることと、
ｅ）第２の可変電流で第１の期間にわたって前記予備電源を放電することであって、前記第１及び第２の可変電流の総和が、前記第１の期間の間、実質的に一定の電流値になるように、前記第２の可変電流は、前記制御論理によって選択される、放電することと、
ｆ）前記監視された電圧及び電流に基づいて前記予備電源の特性を計算することと、
ｇ）前記特性を既定の閾値と比較することと、方法。
【請求項９】
前記抵抗負荷が前記第１の期間にわたって前記予備電源から前記第２の可変電流を引き出すように、前記ピッチ駆動装置の抵抗負荷を、パワーエレクトロニクスを介して作動させること、を更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ピッチ駆動モーターの固定子部品に前記第１の期間にわたって前記予備電源から前記第２の可変電流を引き出させることを更に含む、請求項８に記載のピッチ駆動装置。
【請求項１１】
前記第２の可変電流が、前記ピッチ駆動モーターにおいて発生されるトルクを実質的に生じさせないように、前記固定子を通って流れる前記第２の可変電流の位相を制御することを更に含む、請求項１０に記載のピッチ駆動。
【請求項１２】
前記第１及び第２の可変電流の前記総和は、前記予備電源によって放電される非常時電流に相当し、前記非常時電流は、非常事態時に前記ピッチ駆動装置に関連付けられた回転子ブレードをフェザリング位置に配置するために提供される、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
工程ｇ）の前記比較に基づき、
前記ピッチ駆動モーターに、前記ピッチ駆動装置に関連付けられた回転子ブレードを、フェザリング位置に配置させること、若しくは
前記予備電源及び前記ピッチ駆動モーターを前記送電網への前記接続部に電気的に接続すること、のいずれか、又は
工程ｅ）〜ｇ）を繰り返すこと、を更に含む、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
風力タービンにおいて軸の前記予備電源状態を検査するため方法であって、前記予備電源は関連する電圧を有し、前記方法は、
前記風力タービンの前記軸をグリッド電源から電気的に分離することと、
前記軸が電気的に分離されている間に、
第１の期間中、第１の既定の電流で前記予備電源を放電し、その後に前記電圧の第１の値を測定することと、
第２の期間中、前記ピッチ駆動モーターに通常の発電動作を実行するように指示することであって、前記電圧が既定の第２の値に達するまで、前記ピッチ駆動モーターが前記予備電源から電源を引き出す、指示することと、
少なくとも前記第１の値に基づいてパラメータを計算することであって、前記パラメータは前記予備電源の状態の特性である、計算することと、を含む、方法。
【請求項１５】
前記第１の期間は、前記第２の期間の前又は後に生じる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法は、
前記軸が電気的に分離されている間に、
第３の期間中、第２の既定の電流で前記予備電源を放電し、その後に前記電圧の第３の値を測定することであって、前記第３の期間は前記第２の期間の後であり、前記第２の期間は、前記第１の期間の後である、測定することと、
少なくとも前記第１の値及び前記第３の値に基づいて前記パラメータを計算することと、を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の既定の電流は、非常事態時に前記軸の回転子ブレードをフェザリング位置に配置するときに、前記予備電源によって提供される電流に相当する、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の既定の電流で前記予備電源を放電することが、ピッチ変換器によって実質的に前記第１の既定の電流を引き出すことを含む、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の期間の間、前記ピッチ駆動モーターによって実質的に前記第１の既定の電流を引き出すことは、
ａ）前記ピッチ駆動モーターに前記軸の回転子ブレードを第１の方向に回転させ、その後に前記ピッチ駆動モーターに前記軸の回転子ブレードを逆方向に回転させることと、
ｂ）前記第１の期間終了まで、工程ａ）を繰り返ことと、を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
第１の既定の電流で前記予備電源を放電することは、パワーエレクトロニクスによって作動された抵抗負荷によって実質的に前記第１の既定の電流を引き出すことを含む、請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１及び第２の既定の電流は、２０〜３０アンペアの範囲の二乗平均平方根値を有する、請求項１４〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の期間は、５００〜３０００ミリ秒の範囲であること、及び
前記第２の期間は、１〜１０秒の範囲であること、のうちの少なくとも１つである、請求項１４〜２１のいずれかのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記既定の第２の値は、前記予備電源が、前記軸の回転子ブレードをフェザリング位置に配置するのに十分なエネルギーを送達することができる予備電源電圧に相当する、請求項１４〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
グリッド電源への接続部と、
関連する回転子ブレードの前記ピッチを変更するように構成されたピッチ駆動モーターと、
非常事態時に電力を前記ピッチ駆動モーターに提供するように構成された予備電源と、
前記予備電源の電圧を測定するように構成された電圧測定デバイスと、
制御論理と、を備え、前記制御論理は、
少なくとも前記ピッチ駆動モーター及び前記予備電源を前記グリッド電源への前記接続部から電気的に分離することと、
前記ピッチ駆動モーター及び前記予備電源が電気的に分離されている間に、
第１の期間中、第１の既定の電流で前記予備電源を放電し、その後に前記電圧測定デバイスを用いて前記電圧の第１の値を測定することと、
第２の期間中、前記ピッチ駆動モーターに通常の発電動作を実行するように指示することであって、前記電圧が既定の第２の値に達するまで、前記ピッチ駆動モーターが前記予備電源から電力を引き出す、指示することと、
少なくとも処理回路を用いて前記第１の値に基づいてパラメータを計算することと、を行うように構成され、前記パラメータは前記予備電源の状態の特性である、ピッチ制御装置。
【請求項２５】
前記制御論理は、請求項１４〜２３のいずれか一項に記載の方法を実行するように更に構成される、請求項２４に記載のピッチ駆動装置。
【請求項２６】
請求項２４又は２５に記載のピッチ駆動装置を備える、風力タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力タービン、特に風力タービンに用いられる監視用予備電源装置の動作に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力タービンは、通常、複数の軸、回転子ブレードによって定められる各軸、及び回転子ブレードのピッチを制御するための手段を備える。非常事態時では、ブレードがフェザリング位置に配置されるように、回転子ブレードのピッチを変更することができる。フェザリング位置では、回転子ブレードは「風から取り出される」。これは、迅速かつ安全に風力タービンを停止状態にするために、回転子ブレードが空気抵抗による回転子の回転を遅らせるように作用するように、回転子ブレードが向きを定めたことを意味する。例えば、風速があまりに速くなった場合、電力の損失があった場合、又は不良箇所が検出された場合、風力タービンを、タービンの損傷及び人への危害の危険度を減らす安全な停止モードにすることができる。
【０００３】
風力タービンの制御システム（ブレードピッチを制御しているシステムを含んでいる）用電力は、送電網への接続部を介して一般的に提供される。風力タービンにグリッド電力の損失がある場合であっても、ブレードをフェザリング位置に配置するために、ブレードのピッチを依然として制御可能であることが望ましい。これを達成するために、風力タービンの予備電源、例えばバッテリー又は大容量コンデンサー（別名スーパーキャパシタ）を提供することが知られている。電力の損失があるとき、予備電源は、ブレードをフェザリング位置へ定める十分なエネルギーを提供する。このようにして、グリッド電源に不良箇所がある場合であっても、タービンは停止モードにすることができる。
【０００４】
予備品が、非常事態時に回転子ブレードをフェザリング位置に配置する充分なエネルギーを依然として提供できることを確認するために、予備電源の状態を監視することが望ましい。このような状態監視は、予備電源が依然として効率的に動作するかどうか、不良を生じたか否かを問わず確認することを目的とし、予備電源が修復又は交換を必要とするかどうか、利用者に指標を提供することができる。予備電源の状態を検査するために、負荷テストを実行することが知られており、予備電源は、非常事態時を再現する状態で放電される。
【０００５】
既知の予備電源状態診断技術は、風力タービンに停止状態にすることを頻繁に要求する不利な点がある（即ち、ブレードは、負荷検査を実施する前にグリッド電源を用いてフェザリング位置へと配置される）。停止状態の間、風力タービンは、電力を発生することができず、したがって、負荷検査を実行する前に、風速が非常に遅く、それで発電も非常に小さい期間まで待つことが望ましい。
【０００６】
加えて、既知の負荷検査は、一般的に予備電源を完全に、又はかなりの程度まで（即ち、関連する回転子ブレードを、ピッチ駆動モーターを用いてフェザリング位置に配置するのに十分な予備電源によるエネルギー量が分配されるような程度）、一般的に、例えば１秒〜１０秒の短い時間スケールにわたって放電する。短期間にわたる予備電源の繰り返される大放電（かつ、予備電源を再充電することを必要とされる関連する大容量の充電）は、予備電源の劣化を加速する可能性がある。例えば、スーパーキャパシタの容量、及びそれが分配することが可能な電圧並びに電流は、時間とともに当然減少するが、高頻度で繰り返される大放電は、この容量の低減が発生する確率を一般的に上昇させることになる。したがって、予備電源の状態を監視する行為は、それ自体が結果として、加速された進度で状態を劣化させることになる。
【発明の概要】
【０００７】
前述の問題のうち少なくともいくつか対処するために、添付の特許請求の範囲の組に記載の、ピッチ駆動装置、風力タービン及び風力タービンの軸の予備電源の状態を検査するための方法が提供される。
【０００８】
本発明の第１の実施形態によれば、風力タービンの軸の予備電源の状態を検査するための方法が提供され、予備電源は関連する電圧を有し、該方法は、風力タービンの軸をグリッド電源から電気的に分離することと、第１の期間、第１の既定の電流で予備電源を放電することと、電圧の第１の値を測定することと、電圧が既定の第２の値に達するまで、予備電源を用いて軸を作動させることと、第２の期間、第２の既定の電流で予備電源を放電することと、電圧の第３の値を測定することと、少なくとも第１及び第３の値に基づいてパラメータを計算することであって、パラメータは、予備電源の状態の特性である、計算することと、を含む。
【０００９】
第１及び第２の電流は、非常事態時に予備電源によって提供される電流に相当し、予備電源は、関連する回転子ブレードをフェザリング位置へ定めるために、ピッチ駆動モーターに電力を供給することが好ましい。例えば、このような高電流は、４２０Ｖの予備電源電圧で、２０〜３０Ａ（ＤＣ）の範囲の二乗平均平方根（ＲＭＳ）値を有し得る。
【００１０】
上記方法では、第１及び第２の放電電流は、ピッチ駆動モーターによる適切な電流を引き出すことによって得られてもよい（例えば、ピッチ駆動モーターに、前後に少量だけ回転子ブレードのピッチを繰り返し変化させることによって）。あるいは、第１及び第２の放電電流は、風力タービンの軸に含まれるパワーエレクトロニクス（例えばチョッパ抵抗器）によって発動する抵抗負荷による適切な電流を引き出すことによって得られてもよい。更に別の方法として、電流は、ピッチ駆動のブリッジ出力を用いて引き出されてもよく、ブリッジの作動は、トルクがモーターで発生しないように、即ち、引き出された電流は、モーターに回転子ブレードを動かせず、むしろ、それはまさにモーターに抵抗損失が生じるように、電流をピッチ駆動モーターに入力するものである（電流を電磁石固定子に入力することが好ましい）。
【００１１】
大電流放電の２つの短い期間を提供することによって、上記の方法は、グリッド供給部からの電力が利用できないとき、関連する回転子ブレードをフェザリング位置に配置するために、十分なエネルギーを提供すること必要とする非常事態の間、予備電源にかかるストレスをシミュレーションする。したがって、本方法は、予備電源がこのようなストレスの下で故障することなく作動することができるかどうかを判定する。
【００１２】
検査手順の最初と最後に大放電を実行することによって、予備電源は、２つの異なる電圧範囲でストレスを加えられる。このように、予備電源が異なる電圧の範囲にわたって故障することなく作動することができるかどうかを有益に決定され、加えて、電圧の範囲にわたって非常時のブレードフェザリングのために充分な電流を供給する。
【００１３】
大放電は２つの短いバースト間に実施されるだけであり、予備電源が完全に放電されないので、予備電源は、本検査プロセスによってほとんど劣化しない。これは、従来の検査技術と比較して、予備電源の全体寿命の増加につながる。更に、上記の方法は、検査手順の大部分に対して、風力タービンに通常の発電を実行することもまた許容し、したがって、風力タービンが停止モードに配置させるか、又は、検査手順の間、検査されていない軸のピッチ制御のみを許容することを必要とする検査体制と比較して、風力タービンによって発生させることができる電力量を増加させている。実際、本方法は、発電への最小限の有害な影響を伴って任意に頻繁に実施することができる。
【００１４】
本発明の第２の実施形態によれば、ピッチ駆動モーターと、予備電源と、送電網への接続部と、制御論理とを備える、風力タービン用ピッチ駆動装置が提供される。制御論理は、ａ）予備電源全体の電圧を監視することと、ｂ）予備電源による電流を監視することと、ｃ）少なくとも予備電源及びピッチ駆動モーターを送電網への接続部から電気的に分離することと、ｄ）ピッチ駆動モーターに通常の発電手順に従って作動させることであって、ピッチ駆動モーターは予備電源から第１の可変電流を引き出す、作動させることと、ｅ）第２の可変電流で第１の期間にわたって予備電源を放電することであって、第１及び第２の可変電流の総和が、第１の期間の間、実質的に一定の電流値になるように、第２の可変電流は、制御論理によって選択さる、放電することと、ｆ）監視された電圧及び電流に基づいて予備電源の特性を計算することと、ｇ）特性を既定の閾値と比較することとを行うように構成される。
【００１５】
第１及び第２の可変電流は、第１の期間の間、合計して実質的に一定の電流になることを確実にすることによって、ピッチ駆動モーターで実行される通常の発電手順を同時に可能にする間、第２の実施形態は、有利には、予備電源の状態を特徴づける十分な情報を提供するために、大電流放電の単一期間を可能にする。検査の間、予備電源が大放電のストレスを受ける時間を減らすことができる利点を有し、同時に、風力タービンが発電できる時間を増加させている間、このように、好ましくない劣化の影響を減少させ、予備電源の寿命を改善する。
【００１６】
いくつかの実施例では、第２の可変電流は、抵抗負荷から引き出され、パワーエレクトロニクスによって作動させられるものであり、パワーエレクトロニクスは、負荷が所望の可変電流を引き出すことができるように、負荷の作動を動的に制御するものである。例えば、第２の可変電流は、チョッパ抵抗器によって引き出されることができる。他の実施例では、第２の可変電流は、電磁石固定子によってＤＣピッチ駆動モーターで引き出される。例えば、稼動するブリッジ又は他の適切な電子機器は、ピッチ駆動モーターで第２の可変電流によるトルクの発生がないような位相で、第２の可変電流に固定子を通して流れさせることができる。
【００１７】
好ましくは、計算された特性が、例えば、静電容量又は内部抵抗（別名、等価直列抵抗）が、既定基準を満たさない場合、予備電源は、整備又は交換が必要であるとみなされる。この場合、好ましくは、風力タービンの全ての回転子ブレードがフェザリング位置に配置され、グリッド供給部を備える接続部が再確立される。好ましくは、計算された特性が所定の基準を満たす場合、ａ）検査手順を終え、グリッド供給部を備える接続部が再確立され、予備電源はグリッド供給部からの電力を用いて再充電し、通常の発電手順が実施されるか、又は、ｂ）放電、測定値、計算及び比較ステップが、異なる予備電源電圧の範囲のために繰り返され（例えば、ピッチ駆動モーターの動作が、非常用放電電流よりも非常に小さな電流で予備電源を更に放電させる間の遅延の後、ステップを繰り返す）、有利には、異なる電圧範囲にわたって予備電源を特徴づけるかのいずれかである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
更に、本発明の態様、形体及び利点は、一例として提示され、添付図面を参照することで、好ましい実施態様の以下の説明から明らかにされる。
【図１】風力タービン用ピッチ駆動システムの構成要素の概略図を示す。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態に従って予備電源の状態を検査するための方法を示す。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施形態に従って、予備電源の状態を検査する間、どのように各種量が経時的に変化するかを示した実施例を示す。
【図３Ａ】本発明の第２の実施形態に従って、予備電源の状態を検査するための方法３００を例示しているフローチャートを示す。
【図３Ｂ】本発明の第２の実施形態に従って、予備電源の状態を検査する間、どのように各種量が経時的に変化するかを示した実施例を示す。
【図４】本発明の第２の実施形態の実施例に従ったピッチ駆動装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
例示する風力タービン
図１は、本発明の実施形態に従って稼働させることができる風力タービン１００のピッチシステムの概略図を示す。図１は、風力タービン要素にスイッチを介して電気的に接続された送電網への接続部１を示す。スイッチは、予備電源状態の監視の間、風力タービン要素をグリッド電源から電気的に分離するように構成される。図１に示すように、スイッチは、複数の接点２ａ及び励起コイル２ｂを備える接触器である。有利には、接触器は、電子的に作動されることが可能で、このように遠隔で作動されることができ、これによって、状態監視が遠隔で実行されることができ、検査の間、エンジニアが風力タービンにいる必要性を取り除く。風力タービンは、比較的アクセスできない場所（例えば、沖合装置）に多くの場合位置するので、タービンにエンジニアを行かせる必要性を回避することは、コスト及びエンジニア安全性の両点で有利である。接触器又は類似の電子制御スイッチが好ましい反面、当業者は、当該技術分野において既知の任意の好適なスイッチを用いて、以下の状態監視技術を実施し得ることを理解するであろう。ＡＣ／ＤＣ変換器３は、送電網１から直流（ＤＣ）へ電力を変換するために提供される。次に、ＤＣ供給電流４は、電力接続部４ａを介して風力タービンの他の構成要素に提供される。ＡＣ／ＤＣ変換器３は、整流器を備え、より好ましくは、ＤＣ変換中に、風力タービンの他の構成要素に出力されている電流を制限し／制御する能力を有するインテリジェント整流器を備えてもよい。いくつかの実施例では、ＡＣ／ＤＣ変換器３は、風力タービンの他の構成要素を電気的に分離するための能力を有し、それによって、スイッチの機能性（例えば、インテリジェント整流器を用いることにより）を提供している。
【００２０】
風力タービンのピッチシステムは、少なくとも１つのピッチ駆動モーター７ａを備える。ピッチ駆動モーター７ａは、回転子ブレードに使用可能な状態で接続され、ピッチ駆動モーターに提供される制御信号に従って回転子ブレードのピッチを変更するように構成されている。通常動作では、回転子ブレードのピッチは、効率的な発電を提供し、回転子が回転する速度、及び風力タービンによって発生される電流を制御するために変えられる。例えば、特定のロータブレードのピッチは、例えば風速に基づき選択されてもよい。好ましくは、制御信号は、回転子ブレードに関連付けられた軸制御論理１１より提供される。通常動作では、回転子ブレードのピッチを変えるとき、ピッチ駆動モーター７ａは電力接続部４ａから負荷電流５を引き出す。ピッチ駆動モーター７ａは、整合負荷変換器７に接続されている。整合負荷変換器７は、抵抗負荷（チョッパ抵抗器など）及びパワーエレクトロニクス並びにブリッジ出力７ｂを備えることが好ましい。ブリッジ出力７ｂは、ピッチ駆動モーター７ａ、及びモーターが回転する方向によって引き出される電流を制御するように構成されることが好ましい。電圧が過剰なエネルギーを消失する、ある値を超えるとき、チョッパ抵抗器（別名ブレーキチョッパ）は、抵抗負荷を通して電流を選択的に引き出すことによって、ピッチ駆動モーター７を制動するように構成される抵抗負荷を備える電気スイッチである。負荷変換器７及びピッチ駆動モーター（及び、好ましくは、ブリッジ出力並びに抵抗負荷／パワーエレクトロニクス）を備える組立品は、ピッチ変換器とも呼ばれる。
【００２１】
好ましくは、風力タービンは、複数の軸、即ち複数の回転子ブレードを備える。好ましくは、別々のピッチ駆動モーターが各回転子ブレードに提供され、このことにより、各回転子ブレードのピッチを独立して制御することが可能となる。各軸は、制御論理（例えば、３軸風力タービンの第１の軸制御論理１１、第２の軸制御論理１３及び第３の軸制御論理１４）、を提供され、その軸に関連付けられた制御論理は、その軸の対応するピッチ駆動モーターを制御するように構成される。制御論理１１、１３、１４は、マイクロプロセッサ、又は他の適切な処理回路などの処理装置でもよい。好ましくは、各軸制御論理は、双方向性バス接続部１２ａ、１２ｂを介して、他の軸の制御論理と通信することができる。更にまた、各軸制御論理１１、１３、１４は、制御ライン１５を介して接続されることが好ましく、作動中のとき、全ての軸制御論理１１、１３、１４に、それらのピッチ駆動モーターに関連する回転子ブレードをフェザリングするようにさせる。各軸は、通常動作で電力を供給するために、電力接続部４ａを提供される。いくつかの実施例では、各軸は、それ自体のＡＣ／ＤＣ変換器３を備える。
【００２２】
風力タービンは、予備電源８も備える。予備電源８は、大容量コンデンサー（スーパーキャパシタなど）であることが好ましい。コンデンサーの容量は、それが関連付けられる回転子ブレードの寸法に少なくとも部分的に基づいて選択されることが好ましく、つまり、より大きなブレードは、ブレードをフェザリング位置に配置するために、ピッチに変換する多くのエネルギーを必要とする（したがって、大容量コンデンサーを必要とする）。好ましくは、予備電源の静電容量は、フェザリング位置から回転子ブレードのピッチ可能な位置の範囲の最も遠い対向端部であるピッチから、フェザリング位置に相当するピッチに、関連する回転子ブレードを移動するために、十分なエネルギーを保存することができる。例えば、３つの回転子ブレードを有し３ＭＷ発生させる風力タービンは、約１Ｆ〜２Ｆの静電容量を有するスーパーキャパシタを、各々のブレードに提供されることが好ましい。有利には、このようなスーパーキャパシタは、非常事態時に、回転子ブレードをフェザリング位置へもたらすために、充分なエネルギーを保存することが可能である。スーパーキャパシタは、比較的長い寿命を有するという利点もあり、したがって、頻繁に交換を必要とせず、つまり、アクセスすることが困難な場所に風力タービンが位置しているとき、これは特に有利である。例えば、沖合風力発電所などは、エンジニアに予備電源を交換しに行かせる場合、費用がかかる可能性がある。別の方法として、他の予備電源、例えば、電気化学バッテリーを使用することができる。予備電源８は、電力接続部４ａにも接続している。通常動作では、予備電源は、予備電源を充電するために用いられる充電電流６を引き出し、予備電源に保存される電荷を維持する。非常事態では、グリッド電力供給は失われ、予備電源８がピッチ駆動モーター７ａを通して放電し、それによって、回転子ブレードをフェザリング位置に配置するために、関連する回転子ブレードのピッチを変える十分なエネルギーを提供する。
【００２３】
好ましくは、別々の予備電源８は、風力タービンの各軸に提供される。例えば、３軸風力タービンでは、３つの予備電源は、別々のピッチ駆動モーターに接続されている各予備電源を提供されることが好ましい。有利には、これは、非常事態時に過剰に提供する。特に、３つのブレードの風力タービンで、２つのブレードをフェザリングすることは、回転子の回転を停止し、タービンを停止モードに配置するために十分であることが分かっている。これは、予備電源８のうち１つが故障してしまったとしても、２つのピッチ駆動モーターに電力を供給する２つの予備電源は、風力タービンを停止モードに配置するのに十分であるだろう。
【００２４】
予備電源８の状態の監視を容易にするために、予備電源に関連付けられた電流電圧は、測定される。充電中に予備電源によって引き出される電流、及び放電時に予備電源よって提供される電流は、電流変換器９ａを使用し測定される。いくつかの実施例では、付加的な電流変換器９ｂは、他の電流変換器９ａの測定を検証するために提供される。バッテリー両端の電圧は、電圧測定位置１０ａで測定される。いくつかの実施例では、付加的な電圧測定位置１０ｂは、他の電圧測定位置１０ａの測定を検証するために提供される。
【００２５】
好ましくは、上記の構成要素の一部又は全部は、単一ピッチ駆動装置（図示せず）で提供されることができる。好ましくは、ピッチ駆動装置は、少なくとも電力コネクタ４ａと、負荷変換器７及び関連したピッチ駆動モーター７ａ（負荷変換器７又はピッチ駆動モーター７ａのいずれかが、チョッパ抵抗器、又は他の抵抗負荷を作動させたパワーエレクトロニクス、及び、ブリッジ出力７ｂを備えることが好ましい。）と、予備電源８と、１つ又は２つ以上の電流変換器９ａ、９ｂと、１つ又は２つ以上の電圧測定位置１０ａ、１０ｂとを備える。好ましくは、ピッチ駆動装置は、軸制御論理１１も備える。いくつかの実施例では、ピッチ駆動装置は、ＡＣ／ＤＣ変換器３、及び所望によりスイッチを備える（好ましくは、接触器は、複数の接点２ａ及び励起コイル２ｂを含む）。
【００２６】
本発明の第１の実施形態
図２Ａは、本発明に従って、予備電源の状態を検査するための方法２００を例示しているフローチャートを示す。図２Ｂは、予備電源電圧２０、予備電源電流２１、制御装置出力信号２２、及び図２Ａの方法２００の実行中に、予備電源から放電される電荷が経時的に進展することが、どのような状態かを示している実施例を示す。好ましくは、予備電源２０両端の電圧及び予備電源２１を通る電流は、軸制御論理１１によって検査方法２００を通じて監視される。
【００２７】
方法２００は、風力タービン１００用ピッチ駆動システム及び／又は図１に関して上記のようなピッチ駆動装置を用いて実施されることが好ましい。
【００２８】
好ましくは、風力タービンが通常の発電手順を実施するとき、方法２００は開始し、即ち、各軸のそれぞれのピッチ駆動モーター７ａは、関連した制御論理１１からの信号に従って関連したブレードのピッチを制御し、ピッチ駆動モーターは、送電網供給部１に接続される。このような状況では、風速が十分である場合、風力タービンは発電してもよい。図２Ｂは、風力タービンが、時間ｔ０〜時間ｔ１の間で通常の発電手順を実施するときの、予備電源８のうち１つの典型的な特性を示す。予備電源８両端の電圧２０、及び予備電源８を通る電流２１は、ｔ０〜ｔ１間で実質的に一定である。比較的小さな電流は、予備電源で保持される完全な充電を維持するために、予備電源８によって引き出されてもよいと理解されよう。充電２３は、ｔ０〜ｔ１が実質的に０である間、予備電源８によって放電される。時間ｔ０〜ｔ１の間、制御論理１１は、軸が「解放中」であることを示している双方向性バス接続部１２ａ、１２ｂを介して信号２２を提供することが好ましい、つまり、予備電源８を検査させることが可能となる。
【００２９】
ステップＳ２０２で、検査された軸は、時間ｔ１でグリッド電源１から電気的に分離される。好ましくは、これは、接触器２ａ、２ｂなどのスイッチを介して実施されるが、これは、電力供給部グリッドからピッチ駆動モーター７ａ及び予備電源８への電流が阻止されるように、ＡＣ／ＤＣ変換器３を無効にすることによって達成されてもよい。ステップＳ２０４では、時間ｔ１で実行され、検査された軸のピッチ駆動モーター７ａの通常動作が続けられることも好ましく、予備電源８は、ピッチ駆動モーターによって通常動作を実施するために必要な電流を提供する。換言すれば、回転子ブレードのピッチは、ピッチ駆動モーター７ａに提供される制御信号従って通常方法で動的に変えられる。ステップＳ２０６（時間ｔ１で実行されることも好ましい）では、負荷変換器７は、予備電源８から電流を引き出すように構成もされる。有利には、同時間ｔ１での、ステップＳ２０２、Ｓ２０４及びＳ２０６の履行は、予備電源検査を実施するためにかかる時間を減らす。
【００３０】
ステップＳ２０６の間、負荷変換器７及び／又はピッチ駆動モーター７ａによって予備電源から引き出される電流は、短期間ｔ１〜ｔ２の間、既定の大電流Ｉ（大）に増加する。既定の大電流Ｉ（大）は、非常事態の間、予備電源８から引き出される大電流に近づく、予備電源の放電電流であり、予備電源８は、関連した回転子ブレードをフィザリングするために、ピッチ駆動モーター７ａを駆動する必要がある。例えば、良好な状態（タービン及びブレード設計次第）のとき、好適な既定の電流Ｉ（大）は、１〜２Ｆの静電容量を有するスーパーキャパシタのために２０〜３０Ａの範囲のＲＭＳ値を有し得る。実質的なゼロから既定の大電流ｔ１〜ｔ２の放電電流を増加させるために費やされる時間は、非常事態時に、予備電源から放電電流を増加させるために費やされる時間に類似することが好ましい。例えば、良好な状態のとき、１〜２Ｆの静電容量を有するスーパーキャパシタにとって、時間ｔ１〜ｔ２は５００〜３０００ｍｓであり得る。有益に、非常事態の間、１つ又は２つ以上の予備電源に置かれた状態を再現することによって、このような状況で予備電源のパフォーマンスに役立つ指標を得ることができる。更に、大放電電流Ｉ（大）を使用することは、予備電源の状態が悪い場合、大放電は予備電源の故障を誘発することができるという点で、付加的な利点を提供する。このような検査方法は、劣化した予備電源の故障を誘発することができ、電源が修理又は交換を必要とすることを容易に識別する。もしこれが生じた場合、検査手順を終え、検査された軸は、送電網供給部１に再接続され、全ての回転子ブレードは、問題の予備電源が修理され／交換されるまで、風力タービンを停止状態にするために、フェザリング位置に配置される。
【００３１】
大電流Ｉ（大）は、所定の第１の期間ｔ２〜ｔ３に予備電源８から放電される。所定の第１の期間ｔ２〜ｔ３は、通常は短い、例えば、約５００〜３０００ｍｓの第１の期間ｔ２−ｔ３にこの方法で予備電源にストレスを加えることは、予備電源８の状態を適切に定量化するためには十分であることが分かっている。
【００３２】
一実施例では、大放電電流は、ピッチ駆動モーター通して予備電源を放電することによって得られる。第１の期間ｔ２〜ｔ３の間、ピッチ駆動モーター７ａは、回転子ブレードを短い距離（例えば２度）で第１の回転方向に回転し、次に、回転子ブレードを同一又は類似して逆回転方向に遠ざけて回転させるように構成されることが好ましい。そして、これは、第１の放電期間ｔ２〜ｔ３の間、前後に動く回転子ブレードの一連の回転を提供するために繰り返され、それによって、所望の電流で予備電源８を放電することが可能になるため、ピッチ駆動モーター７ａで十分な電流を引き出している。本実施例では、ピッチ駆動モーター７ａによって引き出される電流は、予備電源の放電電流と実質的に同等であり、電流は、軸の他の構成要素（例えば、ピッチ駆動装置の回転速度／方向を制御するための回路）によって引き出されるが、これは、非常事態時に予備電源８によって提供される電流を繰り返すために必要な放電電流と比較してごくわずかである。第１の期間ｔ２−ｔ３で予備電源によって提供される放電電流は、２０〜３０ＡオーダーのＲＭＳ値を有し、この中で、ごくわずかな量だけが、ピッチ駆動モーター以外の構成要素によって引き出される。有利には、このように短い時間に予備電源８の大電流放電を実施するだけで、以前に調整した位置（即ちｔ１での位置）と比較してピッチ駆動モーター７ａの移動は小さく、よって、以前に調整したピッチ（即ちｔ１でのピッチ）から関連したブレードのピッチの変化も小さい。有利には、これは、異なる回転子ブレードのそれぞれのピッチ間に、風力タービンの構造体及び構成要素に伸しかかる、望ましくない機械的ストレス／圧力をもたらすことがある、大きな非対称性の導入を阻止する。
【００３３】
他の実施例では、負荷変換器７を予備電源から必要な電流を引き出すように構成することによって、第１の期間ｔ２〜ｔ３の間に大放電電流を獲得することができる。負荷変換器７は、負荷変換器７に含まれるパワーエレクトロニクス（チョッパ抵抗器など）によって作動させる抵抗負荷によって大放電電流を引き出させるように構成される。別の実施例では、ブリッチ出力（又は他の好適な回路）は、トルクがピッチ駆動モーター７ａで発生しないように、界磁電流をピッチ駆動モーター７ａに入力することによって、大放電電流を引き出すように構成される。第２の実施形態に関して、適切な手段が更に詳細に述べられ、本実施形態と組み合わせてよい。第１の期間ｔ２〜ｔ３の間に負荷変換器７によって引き出される電流は、予備電源８よって放電される電流と実質的に同等である。軸の他の構成要素は、放電電流と比較してごくわずかな電流を引き出すだけである。
【００３４】
所定の第１の期間ｔ２〜ｔ３の終わりに、負荷変換器７／、ピッチ駆動モーター７ａ／、その他の好適な手段は、既定の大電流Ｉ（大）（例えば図２Ｂの時間ｔ３を参照）を引き出すことを停止するように構成される。
【００３５】
ステップ２０８では、予備電源の電圧崩壊Ｖ１は、電圧測定位置１０ａ（及び、もし提供される場合、付加的な電圧測定位置１０ｂ）を介して測定され、軸制御論理１１で保存される。この電圧崩壊の測定は、既定の大電流Ｉ（大）における電源の放電、例えば図２Ｂの時間ｔ３が終わると同時に得られることが好ましい。
【００３６】
続いて、ピッチ駆動モーターが、制御信号（例えば制御論理１１からの）に従って、回転子ブレードの通常のピッチ調整を実施するために必要とされる電流を引き出す間、ピッチ駆動モーターの通常動作は、ステップＳ２１０のｔ４で継続され、大電流Ｉ（大）は、引き出されない。通常動作は、第２の期間ｔ４〜ｔ５の間、継続する。ピッチ駆動モーター７ａは、送電網供給部１から分離されたままであり、したがって、関連した回転子ブレードのピッチを、風力タービン、回転子回転速度等によって発生した制御電流に変更するために、予備電源８から電流を引き出す。ピッチ駆動モーター７ａによって引き出される電流は、必要な回転子ブレードのピッチ調整の程度、頻度に依存し、次に風の状態に依存する。予備電源両端の電圧は、ｔ５の予め設定された電圧の下限Ｖ（限界値）以下に落ちるまで、予備電源８は、通常動作を実施しているピッチ駆動モーター７ａによって引き出される電流に従って、放電される。この限界値に達するのにかかる時間は、ピッチ駆動モーター７ａによって引き出される電流に依存し、次に風の状態に依存する。有利には、この予備品検査方法の第２の期間ｔ４〜ｔ５は、電力を通常の手段で風力タービンによって発生させることが可能であり、したがって、予備電源検査によって生じるいかなる発電の妨害も最小限にしている。
【００３７】
予め設定された電圧の下限Ｖ（限界値）は、予備電源８が、非常事態が生じた場合に関連したブレードをフェザリング位置に配置するために、充分な電流を依然として依然として分配することができるように選択されることが好ましい。電圧の下限は、関連した回転子ブレードをフェザリングするために必要とされる保存された電荷量、及び予備電源の前提とされた特性に基づき選択されることができる。このような前提とされた特性は、劣化状態の予備電源に相当する推定された静電容量でもよく、有利には、予備電源が良好な状態でない場合であっても、予備電源が非常時のフェザリングのために充分な電荷を含むことを確実にする。
【００３８】
予め設定された電圧の下限Ｖ（限界値）のｔ５に達するとき、予備電源の更なる大電流放電がステップＳ２１２で開始される。ステップＳ２０４と同様に、ピッチ駆動モーターの通常動作は継続され、大電流は負荷変換器７、ピッチ駆動モーター７ａによって引き出される。好ましくは、予備電源８から大電流を引き出すことは、時間ｔ５での電流値から期間ｔ５〜ｔ６のＩ（大）へ増加している電流を伴い、ステップＳ２０６に関連して上記例に記載されているのと同様に実施される。好ましくは、期間ｔ５〜ｔ６は、期間ｔ１〜ｔ２に関連して上述したように短い。前回と同じように、この高い放電電流及び短い期間ｔ５〜ｔ６は、有利には、非常事態が生じた場合に予備電源８に置かれた状態に類似する。予備電源８は、既定の第３の時間ｔ６〜ｔ７の間、大電流Ｉ（大）で放電される。上述のように、ステップＳ２０６に関連して、予備電源８がＩ（高い）で放電される第３の期間ｔ６〜ｔ７は、例えば５００〜３０００ｍｓと通常は短く、その状態に関して有益な情報を集めるために、充分なストレスを予備電源８に印加している間、異なる回転子ブレードのピッチの間に起こる非対称性を防止する。大電流Ｉ（大）で予備電源８の放電が停止したｔ７のとき、予備電源８両端の電圧Ｖ２は、電圧測定位置１０ａ（及び提供される場合、付加的な電圧測定位置１０ｂ）を介して測定され、軸制御論理１１に保存される。好ましくは、この電圧Ｖ２は、予備電源８の大電流放電が終えるｔ７と同時に測定される。図２Ｂは、予備電源８によって放電された電流は、第１の期間ｔ２〜ｔ３の最初の大電流放出と、第３の期間ｔ６〜ｔ７の第２の大電流放電の両方に対して同一であることを示すが、異なる大電流は、初期及び第２の大電流放電に対して引き出されることができることに留意されたい。
【００３９】
ステップＳ２１６では、予備電源８の１つ又は２つ以上の特性は、測定された電圧Ｖ１、Ｖ２に基づき計算される。例えば、予備電源８がスーパーキャパシタである場合には、予備電源８の静電容量は、予備電源によって放電された正味の電荷ＤｅｌｔａＱを抽出するために、電圧Ｖ１、Ｖ２が測定された時間（例えば図２Ｂの期間ｔ３〜ｔ７）の間に放電される電流を積分し、測定された電圧ＤｅｌｔａＵｂａｔｔの差によってこの値を割ることによって計算されることができる。予備電源の他の特性は、測定した電圧Ｖ１、Ｖ２を用いて導き出され得る。
【００４０】
通常、予備電源８の内部抵抗は、大放電電流が経時的に変化する状況のために、測定され、計算されなければならない。（例えば、Ｉ（大）が時間ｔ２〜ｔ３及び／又はｔ６〜ｔ７の間、一定のままでない場合、例えば、ピッチ駆動モーターによって引き出される電流の変動による、通常の調整が、最適な発電を確実にするために、制御信号に従って、回転子ブレードのピッチになされるように。）予備電源８両端の電圧及び放電される全電荷に基づき、予備電源８の静電容量（及び確かなその他の性能）を計算するとき、内部抵抗は、通常考慮されなければならない。有利には、ｔ３でＶ１を測定すること、及びｔ７でＶ２を測定すること（即ち、各大放電期間終了後、予備電源８両端の電圧を測定することによって）並びに差分ＤｅｌｔａＵｂａｔｔで正味の電荷ＤｅｌｔａＱを割ることによって、予備電源８の内部抵抗を計算することを必要とせずに効果的に補償する。言替えるなら、方法２００の特有の測定を用いることによって、予備電源８の静電容量を計算するとき、予備電源８両端の電圧２０へのいかなる寄与も、内部抵抗が相殺するとして近似させることができる。したがって、方法２００は、計算上複雑でないという観点から付加的な利点を有する（処理リソースの減少した要求に関して相応した利点を有する）。
【００４１】
ステップＳ２１６では、予備電源８の１つ又は２つ以上の特性は、予備電源８が安全パラメータの中で作動しているかどうか決定するために、所定の閾値と比較している。例えば、予備電源８の静電容量は、所定の静電容量の閾値と比較している。特有の特性が所定の閾値を満たす場合、予備電源は許容範囲内の状態（及び、非常事態時に関連した回転子ブレードをフェザリングするために十分なエネルギーを提供することが可能である）であると判定されると、本方法は、検査された軸が送電網供給部１に再接続される、ステップＳ２２０へ進み、ピッチ駆動モーター７ａを駆動して電流を提供し、予備電源８を再充電する（例えば、図２Ｂの時間ｔ８〜ｔ１０を参照）。特有の特性が所定の閾値を満たさない場合、予備電源は修理又は交換を必要であると判定され、本方法は、検査された軸が送電網供給部１に再接続される、ステップＳ２２２へ進み、全ての回転子ブレードは、フェザリング位置に配置されることによって、問題の予備電源８が、修理又は交換されるまで、風力タービンを停止状態に至らせる。好ましくは、検査されている軸の軸制御論理１１は、その関連した回転子ブレードを、ピッチ駆動モーター７ａを介してフェザリング位置へ移動させ、制御信号を他の軸制御論理１３、１４に制御ライン１５を介して送信し、他の軸制御論理１３、１４に、それらそれぞれのピッチ駆動モーターを介してそれらそれぞれの回転子ブレードをフェザリングさせる。
【００４２】
上記の方法に用いられる基準値は、既存の方法で好適な検査機器を用いて、監視されている風力タービンの予備電源のような同じモデルである類似の予備電源の特性を検査することによって収集される。これは、類似の予備電源の静電容量を測定すること及び類似の予備電源の性能が類似の予備電源の寿命としてどのように変化するか決定することを含んでもよく、類似の予備電源の劣化は、類似の予備電源の完全な充電と完全な放電を繰り返すことによって、故意に加速されてもよい。類似の予備電源のこのような分析から、電圧限界Ｖ（限界値）、及び所定の閾値として用いる好適な値を、決定することができる。
【００４３】
好ましくは、上記の方法を用いて同様に計算された予備電源８の静電容量は、より大きな静電容量の閾値以上である場合、予備電源８の静電容量は、許容可能であるとみなされる。予備電源８の静電容量が、より大きな静電容量の閾値未満であるが、より小さな静電容量の閾値以上である場合、好ましくは、警告が出され、予備電源８が差し迫った交換又は修理を必要とし得ることを示している風力タービン制御設備に配信されることが好ましい。予備電源８の静電容量がより小さな静電容量の閾値未満である場合、好ましくは、予備電源８は、故障したと判定され、風力タービンの全てのブレードが、フェザリング位置に配置されることにより、風力タービンを停止モードに至らせる。
【００４４】
一実施例として、静電容量の基準値は、静電容量のより大きな及びより小さな閾値を定めるために使用されることができ、基準値は、上記のように類似の予備電源の分析又はデータシート値のいずれからも得られる。一実施例では、より大きな静電容量閾値は静電容量の基準値の８０％であり、より小さな静電容量閾値は静電容量の基準値の７０％であり、静電容量の基準値は、良好な状態の仮定的予備電源の典型である。
【００４５】
有利には、上記方法は、予備電源の劣化を最小限に抑える間、予備電源状態の正確な特徴づけを可能にする。大放電の２つの短い期間を提供することによって、本方法は、非常事態の間、予備電源にかけられるストレスを再現し、したがって、予備電源がこのようなストレスの下で故障することなしに動作することができるのか判定される。検査手順の最初と最後などで、検査手順の間、異なる位置で大放電を実施することによって、予備電源は、２つの異なる電圧範囲でストレスを加えられる。このように、予備電源が、異なる電圧の範囲にわたって、故障することなしに動作することができるかどうか、及び電圧の範囲にわたって、十分な電流を供給することができるかどうか有益に判定される。大放電は２つの短いバースト間に実施されるだけであり、予備電源が完全に放電されないので、予備電源は、本検査プロセスによってほとんど劣化せず、したがって、予備電源の全体的な寿命は増加する。更に、上記の方法は、風力タービンがほぼ全ての検査手順に対して通常の発電を実施することも可能にし、したがって、風力タービンによって発生することができる電力量を増加させている。実際、本方法は、発電に最小限の不利益な影響を伴って任意に頻繁に実行されることができる。
【００４６】
検査手順ｔ１〜ｔ１０の間、検査されている軸の軸制御論理１１は、軸が「動作中」を示しているシグナル２２を、双方向性バス１２ａ、１２ｂを介して、他の軸制御論理１３、１４に送信する。この信号を受信すると、他の軸制御論理１３、１４は、他の軸は検査手順を開始してはならないと判定する。有利には、これは、１つの軸だけが常に検査されることを提供し、したがって、非常事態が生じた場合、風力タービンを停止モードに至らせるために、必要なだけのブレードをフェザリング位置に配置することができることを確認している。
【００４７】
上記したように、本検査方法は、任意に頻繁に実施されることができる。本検査方法は、遠隔で扇動されてもよい。例えば、遠隔コンピューターシステムは、通信ライン（図示せず）を介して軸制御論理１１に信号を送ることができ、その信号は、軸制御論理１１に、その軸の予備電源８を検査することを開始させる。有利には、これは、問題の風力タービンに保守要員を派遣する必要のないオンデマンドの予備電源検査を可能にする。あるいは、検査は、自動的に局所的に風力タービンで初期化することができる。例えば、試験サイクルは、軸制御論理１１、１３、１４よって予め設定された時間間隔で開始されてもよい。本実施形態では、不調優先順位リストを提供すること（制御論理１１、１３、１４によって実行されることが好ましい）が好ましく、２つ又は３つ以上の軸の検査サイクル開始時間が同時に起こる場合には（例えば、検査の時間間隔を管理する別々の独立した内部時計の供給のため、例えば、各別々の軸制御論理１１、１３、１４で）、開始時刻がもはや一致しないように、１つ又は２つ以上の予備電源の検査開始時間を替える。
【００４８】
上記実施形態は、大電流放電の２つの期間を含むことと記載されている。代替的実施形態では、大電流放電の１つ又は２つ以上の２つの期間が提供される。更に、大放電の１つ又は２つ以上の各期間は、ステップＳ２０６に記載されているように検査手順の開始時、又はステップＳ２１２に記載されているように検査手順の終了後、又は検査手順中の他の時間に実施されてもよい。このような実施形態では、方法２００の残りのステップは、上記のように実施されるのが好ましいが、大放電電流の周期数次第である静電容量の計算は、当業者によって評価されるように、予備電源の内部抵抗の付加的な測定を必要としてもよい。
【００４９】
本発明の第２の実施形態
図３Ａは、本発明の第２の実施形態に従って、予備電源の状態を検査するための方法３００を例示しているフローチャートを示す。図３Ｂは、予備電源８両端の電圧３５０はどのような状態かを示す実施例であり、本発明の第２の実施形態に従って予備電源の状態を検査する間、予備電源８から引き出される電流３５２が経時的に変化する。
【００５０】
方法３００は、図１に関して上記のように風力タービン１００のピッチシステム及び／又はピッチ駆動装置を用いて実施することが好ましい。
【００５１】
要約すると、この実施形態は、特定の期間に予備電源の実質的に一定の大放電電流を提供し、ピッチ駆動モーター７ａが通常動作を実施することを可能にする間、即ち、予備品の検査手順が実施されないときに実施されるのと同様に、最適な発電を確実にするために、制御信号に従って関連した回転子ブレードのピッチを変更する。この第２の実施形態は、上記の第１の実施形態の一部として実施され得ることに注意されたい。特に、以下に詳細に記載される、大きく一定の放電電流の期間を提供するための方法は、図２Ａ（ステップＳ２０６及びＳ２１２を参照）に関して上記のように大きな放電電流の期間の代わりに使用されることができる。
【００５２】
一実施例では、風力タービンが通常の発電手順を実施しているとき、方法３００は、開始する（例えば時刻ｔ３３０で）。即ち、各軸のそれぞれのピッチ駆動モーター７ａは、関連した制御論理１１からの信号に従って関連したブレードのピッチを制御し、ピッチ駆動モーターは、送電網供給部１に接続される。このような状況では、風速が十分である場合、風力タービンは発電してもよい。通常の発電手順を実施する間、予備電源８両端の電圧及び予備電源８を通る電流は、実質的に一定である。比較的小さな電流は、予備電源で保持される完全な充電を維持するために、予備電源８によって引き出されてもよいと理解されよう。通常の発電手順を実施する間、予備電源８よって放出される電荷は実質的にゼロである。通常の発電手順を実施する間、制御論理１１は、軸が「解放中」であり、即ち、検査した軸の予備電源８を有し利用することが可能であることを示している双方向性バス接続部１２ａ、１２ｂを介して、信号を提供することが好ましい。あるいは、検査された軸がグリッド電源１からすでに電気的に分離されるときに、方法３００は開始する。例えば、図２の方法２００の状況で実施されるとき、方法３００は、大放電電流が必要であるとき（例えば時間ｔ１及び／又はｔ７）又はすぐ事前に開始し得る。
【００５３】
検査された軸がすでに電気的に分離されない場合、方法３００はステップＳ３０２から始まる。ステップＳ３０２で、検査された軸は、グリッド電源１から電気的に分離される。好ましくは、これは、接触器２ａ、２ｂなどのスイッチを介して実施されるが、これは、電力供給部グリッドからピッチ駆動モーター７ａ及び予備電源８への電流が阻止されるように、ＡＣ／ＤＣ変換器３を無効にすることによって達成されてもよい。
【００５４】
全ての軸がグリッド電源から電気的に分離されることが好ましいが、グリッド電源から予備電源８及びピッチ駆動モーター７ａ／負荷変換器７を単に分離するには十分であり得ることを当業者によって理解されよう。
【００５５】
ステップＳ３０２の後、ピッチ駆動モーター７ａは、ステップＳ３０４で通常動作を継続するように構成される。通常の発電手順の間と同様に、関連した回転子ブレードのピッチを動的に制御し続けるために、このような通常動作は、指示を受信しているピッチ・モーター（例えば、制御論理１１から）を備える。ピッチ駆動７ａがグリッド電源１にもはや電気的に接続されないので、ピッチ駆動モーター７ａは、通常動作を実施するために、予備電源８から電流を引き出す。ステップＳ３０２及びステップＳ３０４は、グリッド電源は接続部が断たれるので、ピッチ駆動モーター７ａの通常動作は、実質的に連続的であるように、同時に実施されることが好ましく、それによって、風力タービンが電力を発生させる間の時間を増加させる。所望により（どの予備電源の性能が定量化されているかに応じて）、予備電源８による両端の電圧３５０、及び放出された電流３５２も監視され、次のステップの全体にわたって監視が継続される。電圧及び電流の監視は、例えば、１つ又は２つ以上の電流変換器９ａ、９ｂ及び１つ又は２つ以上の電圧測定位置１０ａ、１０ｂを介して、制御論理１１によって実施されることが好ましい。
【００５６】
次に、本方法はステップＳ３０６へ進み、ピッチ駆動モーター７ａの通常動作が継続する間（例えば、図３Ｂのｔ３３４〜ｔ３３８を参照）、予備電源８は大電流で放電される。ステップＳ３０６の間、負荷変換器７及び／又はピッチ駆動モーター７ａによって予備電源から引き出される電流は、短期間の間、実質的に一定で既定の大電流へ増加する。実質的に一定で既定の大電流は、予備電源８が、関連した回転子ブレードをフィザリングするために、ピッチ駆動モーター７ａを駆動する必要がある非常事態の間、予備電源８から引き出される大電流に近い、予備電源の放電電流である。例えば、好適な実質的に安定した既定の電流は、良好な状態のとき、１〜２Ｆの静電容量（タービン及びブレード設計に応じる）を有するスーパーキャパシタのために、２０〜３０Ａの範囲であってよい（例えば、実質的に安定した既定の電流は、２０〜３０Ａ範囲のＲＭＳ値を有し得る）。実質的に０から実質的に安定した既定の大電流に放電電流を増加させるために費やされる時間は、非常事態時に、予備電源から放電電流を増加させるために費やされる時間に類似することが好ましい。例えば、良好な状態のとき、１〜２Ｆの静電容量を有するスーパーキャパシタにとって、短い期間は５００〜３０００ｍｓであり得る。有益に、非常事態の間、１つ又は２つ以上の予備電源に置かれた状態を再現することによって、このような状況で予備電源のパフォーマンスに役立つ指標を得ることができる。更に、大放電電流を使用することは、予備電源の状態が悪い場合、大放電は予備電源の故障を誘発することができるという点で、付加的な利点を提供する。このような検査方法は、劣化した予備電源の故障を誘発することができ、電源が修理又は交換を必要とすることを容易に識別する。もしこれが生じた場合、検査手順を終え、検査された軸は、送電網供給部１に再接続され、全ての回転子ブレードは、問題の予備電源が修理され／交換されるまで、風力タービンを停止状態にするために、フェザリング位置に配置される。
【００５７】
大放電電流は、電流が放電されている間の時間にわたって実質的に安定していることを提供するために、制御論理１１、負荷変換器７及び／又はピッチ駆動モーター７ａは、通常動作を実施するピッチ駆動モーターによって必要とされる電流を明らかにするように構成され、それに応じて、他の構成要素によって引き出される電流を調整する。好ましくは、制御論理１１は、通常動作を実施するためにピッチ駆動モーターによって必要とされる瞬時電流、即ち、大電流放電が実施されている間の時間内で各所与の瞬間に、関連した回転子ブレードのピッチを制御するために、ピッチ駆動モーターの必要とされる電流を計算し、予想し、測定する（当技術分野において既知の通り、好適な電流測定デバイスを介して）ように構成される。通常動作を実施するためのピッチ駆動モーターに必要とされる電流は、当業者によって理解されるように、例えば、風速及び回転子ブレード位置、サイズなどを含む多くの要因に依る。それゆえ、制御論理１１は、通常動作を実施するために必要とされる電流が、予備電源によってピッチ駆動モーターに提供されるように、ピッチ駆動モーター７ａ／負荷変換器７を構成する。制御論理は、ピッチ駆動装置によって他のいかなる必要とされる電流に加えられる、通常動作のためにピッチ駆動モーター７ａによって必要とされる電流（例えば、制御論理１１によって引き出される電流）と、実質的に安定した既定の大放電電流の要求値との間の瞬時の差異を計算することが好ましい。それゆえ、制御論理１１は、ピッチ駆動モーターの通常動作に影響を及ぼさない方法で、計算された差異に相当する電流が、予備電源によってピッチ駆動モーター７ａ／負荷変換器７に提供されるように、ピッチ駆動モーター７ａ／負荷変換器７を構成することが好ましい。このように、有利には、大放電が生じる時間の間、予備電源から引き出される全電流は、実質的に安定しており、ピッチ駆動モーターの通常動作が継続することができるが、このように、負荷検査の間、結果として風力タービンでの発電でほとんど又は全く低下しなくなる。
【００５８】
ピッチ駆動モーター７ａ／負荷変換器７で計算された差異に相当する電流を提供するために、ピッチ駆動モーターの通常動作に影響を及ぼさない方法で、後述するように、いくつかの異なる電流を引き出す方法を提供することができる。
【００５９】
一実施例では、計算された差異に相当する電流は、ピッチ駆動モーター７ａの電磁石固定子要素によって引き出されることができる（例えば、制御論理１１をピッチ駆動モーター７ａ／負荷変換器７のブリッジ出力を超える電流を印加するように構成し、電流が固定子を通って流れることによって）。この場合、電流は、事実上、界磁電流であり、即ち、ピッチ駆動モーター７ａにトルクを発生させない。この電流と関連付けられたエネルギーは、固定子要素の抵抗損失を通じて消失する。この電流は、固定子における電流の変化が、ピッチ駆動モーターの動作に影響を及ぼさないように、適切な位相で印加され、即ち、ピッチ駆動モーターの回転子要素は、その通常動作に従って回転し、このように、通常の方法で風力タービンの関連した回転子ブレードのピッチを制御している。有利には、この実施例は、回転子ブレードのピッチ角に更なる変化をもたらす必要性を回避する。
【００６０】
第２では、電流引き出しの好適でない実施例として意味されるものであり、計算された差異に相当する電流は、ピッチ駆動モーター７ａの回転子要素によって引き出されることができ、負荷変換器７／ピッチ駆動モーター７ａは、この電流が、好ましくは一定周波数の交流電流として印加されるように構成されると、回転子要素が一定周波数で振動する。次に、これは、回転子ブレードのピッチが、更なる振動を伴って、ピッチ駆動モーターの通常動作に従って変化することを意味する。換言すれば、大電流放電の間の所定時間に、回転子ブレードのピッチが、ピッチ駆動モーター７ａの通常動作の間、ピッチに対応するピッチを振動の中心において振動する。このように、ピッチ駆動モーター７ａは、回転子ブレードを第１の回転方向（例えば２度）で短い距離を回転させるように構成されることが好ましく、次に、回転子ブレードを同一又は類似した距離を逆回転方向に回転させ、通常動作のピッチ角に対応するピッチ角のあたりで振動させ、そして、この動作を繰り返す。それによって、所望の電流で予備電源８を放電することが可能になるため、ピッチ駆動モーター７ａで十分な電流を引き出している。
【００６１】
第３の電流引き出し方法のより好適な実施例では、計算された差異に相当する電流は、負荷変換器７／ピッチ駆動モーター７ａに存在するパワーエレクトロニクス（例えばチョッパ抵抗器）により作動する抵抗負荷によって引き出されることができ、そのパワーエレクトロニクスは、所望の電流が引き出され、抵抗負荷の抵抗を変化させるように構成される。この場合、この電流と関連付けられたエネルギーは、チョッパ抵抗器（又は、他の抵抗負荷）の抵抗損で消失する。有利には、この実施例は、回転子ブレードのピッチ角に更なる変化をもたらす必要性を回避する。この第３のより好適な実施例は、図４に関連して更に説明される。図４は、ピッチ駆動装置４００の概略図であり、図１に関連して上記のようにピッチシステム１００の一部を形成することが好ましい。図１及び４における同様の参照番号は、同様の特徴に対応する。図４は、デカップリングダイオード４０１を有するピッチ駆動装置４００、整合負荷変換器７に接続されているピッチ駆動モーター７ａ、静電容量Ｃ及び内部抵抗Ｒを有する予備電源８（例えば、スーパーキャパシタ）、電流変換器９ａ、制御論理１１並びにチョッパ抵抗器４０２（別名ブレーキチョッパ）を示す。この好適な実施例では、予備電源８の電流出力は、電流変換器９ａで測定され、第１の通信線４０３を介して信号を制御論理１１に送信する。制御論理１１は、予備電源８から引き出される電流を信号から判定し、かつ第２の通信線４０４に沿ってチョッパ抵抗器４０２に制御信号を送信し、その制御信号は、予備電源８から特定の電流を引き出し、予備電源８による総電流出力が所望の実質的に安定した放電電流であるように、チョッパ抵抗器４０２を構成する。
【００６２】
チョッパ抵抗器４０２は、分流器としてモーター７ａに実際に作用する。例えばそれは、チョッパ抵抗器がオン／オフに素早く切替えられるように、パルス幅変調されてもよく、それで、モーター７ａを通る電流が、両電流の平均した合計が実質的に一定であるように、チョッパ抵抗器４０２を通る電流によって補われる。実質的に一定の大放電電流の引き出すことを可能にする目的で使用されるために、チョッパ抵抗器４０２は、電流がピッチ駆動モーター７ａによって引き出されない状況を処理するために、十分に小さな抵抗（及び、他の好適な特性）を有しなければならず、その場合には、実質的に全ての大放電電流（例えば、２０〜３０Ａ）が、チョッパ抵抗器４０２によって引き出される。有利には、このようにチョッパ抵抗器４０２の使用は、単一構成要素（チョッパ抵抗器４０２）が、予備電源検査の間、同じく他の時間でピッチ駆動モーターの制動目的のために、実質的に一定の電流放電を確実にする両目的のために使われるので、コストを減らす。このように、この実施例は、各タスクについて異なる構成要素の提供を含む方法を実装するよりも安価である。
【００６３】
チョッパ抵抗器４０２は、予備電源８から引き出される電流を制御する好ましい方法である。当業者は、チョッパ抵抗器４０２が利用できないか、又は好適出ない場合、エネルギーを消失する他のいかなる方法も、予備電源の一定の放電を保つために用いることができ、具体的には、まさにこの目的のために負荷を提供することを含むことを理解するであろう。追加の実施例として、電流は、実施形態１に関連して以前に説明したように、ブレードにミクロ運動を印加することによってもまた消失してもよい。
【００６４】
ここで図３Ａ及び３Ｂに戻ると、実質的に一定の大電流は、所定の第１の期間に予備電源８から放電される（例えば、図３Ｂの時間ｔ３３４〜ｔ３３８を参照）。所定の第１の期間は、通常は短い、例えば、約２０００ｍｓの第１の期間にこの方法で予備電源にストレスを加えることは、予備電源８の状態を適切に定量化するためには十分であることが分かっている。好ましくは、第１の期間は、１５００ｍｓ〜３０００ｍｓである。一実施例では、第１の期間は、１５００ｍｓより長い。所定の期間が終了した後、制御論理１１は、大電流放電を終えるように構成され（例えば、時間ｔ３３８を参照）、その後、予備電源８は、電流をピッチ駆動モーター７ａの通常動作のために提供する。
【００６５】
ステップＳ３１６では、予備電源８の１つ又は２つ以上の特有の特性は、検査手順の間に取られた予備電源８の電圧３５０及び電流３５２の測定に基づき計算される。測定は、例えば、１つ又は２つ以上の電流変換器９ａ、９ｂ及び１つ又は２つ以上の電圧測定位置１０ａ、１０ｂを介して、制御論理１１によってなされることが好ましい。このような計算は、以下により詳細に説明される。特性は、予備電源８が安全パラメータ内で動作しているかどうか判定するために所定の閾値と比較している。例えば、予備電源８の静電容量は、所定の静電容量の閾値と比較している。
【００６６】
特有の特性が所定の閾値を満たす場合、予備電源は許容範囲内の状態（及び、非常事態時に関連した回転子ブレードをフェザリングするために十分なエネルギーを提供することが可能である）であると判定されると、本方法は、検査された軸が送電網供給部１に再接続される、ステップＳ３２０へ進み、ピッチ駆動モーター７ａを駆動して電流を提供し、予備電源８を再充電する。あるいは、低い電圧で予備電源の特有の特性を検査することが所望である場合、軸は、分離されるままであることができ、予備電源は、所定の期間中にピッチ駆動モーターの通常動作を実施することによって、更に段階的に放電されることができるか、又は、予備電源８両端の電圧３５０が既定の限界値に達するまで（予備電源８が、関連した回転子ブレードをフェザリング位置に配置するために、十分なエネルギーを提供することが依然として可能である電圧に相当していることが好ましい）、その場合ステップＳ３０４〜Ｓ３１６を繰り返す。
【００６７】
特有の特性が所定の閾値を満たさない場合、予備電源は修理又は交換を必要であると判定され、本方法は、検査された軸が送電網供給部１に再接続される、ステップＳ３２２へ進み、全ての回転子ブレードは、フェザリング位置に配置されることによって、問題の予備電源８が、修理又は交換されるまで、風力タービンを停止状態に至らせる。好ましくは、検査されている軸の軸制御論理１１は、その関連した回転子ブレードを、ピッチ駆動モーター７ａを介してフェザリング位置へ移動させ、制御信号を他の軸制御論理１３、１４に制御ライン１５を介して送信し、他の軸制御論理１３、１４に、それらそれぞれのピッチ駆動モーターを介してそれらそれぞれの回転子ブレードをフェザリングさせる。
【００６８】
上記の方法に用いられる基準値は、既存の方法で好適な検査機器を用いて、監視されている風力タービンの予備電源のような同じモデルである類似の予備電源の特性を検査することによって収集される。これは、類似の予備電源の静電容量及び／又は内部抵抗を測定すること及び類似の予備電源の性能が類似の予備電源の寿命としてどのように変化するか決定することを含んでもよく、類似の予備電源の劣化は、類似の予備電源の完全な充電と完全な放電を繰り返すことによって、故意に加速されてもよい。類似の予備電源のこのような分析から、電圧の限界値、及び所定の閾値として用いる好適な値を、決定することができる。あるいは、基準値は、予備電源の製造業者によって提供されるデータシート値から得られてもよい。
【００６９】
有益に、方法３００は、静電容量及び内部抵抗の両方に計算させることを可能にする。これを行うために、以下の測定が必要とされる。
・大電流放電の期間開始Ｕ（開始）直前の予備電源８両端の電圧（例えば、時間ｔ３３４で測定されたのと同程度の電圧３５０、又は、より好ましくは、ｔ３３２〜ｔ３３４のような期間にわたって取られた平均電圧）。
・大電流放電Ｕ（終了）の期間終了後の予備電源８両端の電圧（例えば、時間ｔ３３８で測定されたのと同程度の電圧３５０、又は、より好ましくは、ｔ３３６〜ｔ３３８のような期間にわたって取られた平均電圧）。
・大電流放電の期間終了後の予備電源８両端の電圧、及びいかなる過渡効果も許容する好適な遅延の後の次第に消える電圧Ｕ（遅延）（例えば、時間ｔ３３４０で測定されたのと同程度の電圧３５０、又は、より好ましくは、ｔ３４０〜ｔ３３４２のような期間にわたって取られた平均電圧）。
・大電流放電Ｉ（放電）の期間の間の予備電源８から放電される電流（例えば、時間ｔ３３４で測定されたのと同程度の電流３５２、又は、より好ましくは、ｔ３３４〜ｔ３３６のような期間にわたって取られた平均電流）。及び
・大電流放電Ｉ（終了）の期間終了後の予備電源８から放電される電流（例えば、時間ｔ３３８で測定されたのと同程度の電流３５２、又は、より好ましくは、ｔ３３６〜ｔ３３８のような期間にわたって取られた平均電流）。
【００７０】
有利には、平均値を使用することによって、予備電源８の静電容量及び内部抵抗の計算値は、予備電源８の状態を確認する目的ために、より効果的な基準値との比較を提供する。好ましくは、Ｕ（開始）、Ｕ（遅延）及びＩ（放電）の値は、約５００〜１０００ｍｓにわたって平均化される。好ましくは、Ｕ（終了）及びＩ（終了）の値は、約１０〜５０ｍｓにわたって平均化される。上記したように、ｔ（放電）は、好ましくは１５００ｍｓより大きく、より好ましくは１５００〜３０００ｍｓの間、例えば、２０００ｍｓである。予備電源の静電容量Ｃ及び予備電源の内部抵抗Ｒ（等価直列抵抗、又はＥＳＲとも呼ばれる）は、次式を使用して計算されることができる。
【００７１】
2018518931.tif 000003
Ｕ（外乱）は、外乱抵抗によって生じる電圧損失であり、外乱抵抗は、各種の電気的要素の抵抗及び大放電電流を通過させることに関係するピッチ駆動装置の接続に起因している（例えば、大放電電流が流れる任意のスイッチ、ケーブルなど）。そして、ｔ（放電）は、予備電源の大電流放電が放電される所定の第１の期間である（例えば、時間ｔ３３４〜ｔ３３６）。
【００７２】
有利には、上記の式は、大電流放電期間ｔ（放電）の間、大放電電流が実質的に一定のままであるという事実に起因して使用されてもよい。次に、これは、大放電の複数の期間を必要とするというよりはむしろ、単一の大電流放出期間から、予備電源の静電容量及び内部抵抗を判定することができることを意味する。これは、更に、予備電源は、その特有の特性を確認するために多くの大電流期間と同様にさらされる必要はないので、ストレス検査の間の大電流放電によって誘発される予備電源８の劣化の影響を減らす。
【００７３】
好ましくは、上記の式を用いて同様に計算された予備電源８の静電容量Ｃは、より大きな静電容量の閾値以上である場合、予備電源８の静電容量Ｃは、許容可能であるとみなされる。予備電源８の静電容量Ｃが、より大きな静電容量の閾値未満であるが、より小さな静電容量の閾値以上である場合、好ましくは、警告が出され、予備電源８が差し迫った交換又は修理を必要とし得ることを示している風力タービン制御設備に配信されることが好ましい。予備電源８の静電容量Ｃがより小さな静電容量の閾値未満である場合、好ましくは、予備電源８は、故障したと判定され、風力タービンの全てのブレードが、フェザリング位置に配置されることにより、風力タービンを停止モードに至らせる。
【００７４】
好ましくは、上記の式を用いて同様に計算された予備電源８の内部抵抗Ｒは、より小さな内部抵抗の閾値以下である場合、予備電源８の内部抵抗Ｒは、許容可能であるとみなされる。予備電源８の内部抵抗Ｒが、より小さな内部抵抗の閾値より大きいが、より大きな内部抵抗の閾値以下である場合、好ましくは、警告が出され、予備電源８が差し迫った交換又は修理を必要とし得ることを示している風力タービン制御設備に配信されることが好ましい。予備電源８の内部抵抗Ｒがより大きな内部抵抗の閾値より大きい場合、好ましくは、予備電源８は、故障したと判定され、風力タービンの全てのブレードが、フェザリング位置に配置されることにより、風力タービンを停止モードに至らせる。
【００７５】
一実施例として、静電容量の基準値は、静電容量のより大きな及びより小さな閾値を定めるために使用されることができ、同様に、内部抵抗の基準値は、内部抵抗のより大きな及びより小さな閾値を定めるために使用されることができ、その基準値は、上記のように類似の予備電源の分析又はデータシート値のいずれからも得られる。一実施例では、より大きな静電容量閾値は静電容量の基準値の８０％であり、より小さな静電容量閾値は静電容量の基準値の７０％であり、静電容量の基準値は、良好な状態の仮定的予備電源の典型である。同一の又は異なる実施例では、より大きな内部抵抗の閾値は内部抵抗の基準値の２２０％であり、より小さな内部抵抗の閾値は内部抵抗の基準値の２００％であり、その内部抵抗の基準値は、良好な状態の仮定的予備電源の典型例である。
【００７６】
あるいは、上記のように、単一検査サイクルの間、方法３００を用いた大放電電流の一つ以上の期間を提供されてもよい。有利には、これは、予備電源に予備電源電圧の各種の範囲でストレスを加えられることを可能にする。このように、予備電源が、異なる電圧の範囲にわたって、故障することなしに動作することができるかどうか、及び電圧の範囲にわたって、十分な電流を供給することができるかどうか有益に判定される。
【００７７】
有利には、上記方法３００は、予備電源の劣化を最小限に抑える間、予備電源状態の正確な特徴づけを可能にする。大放電の１つ又は２つ以上の短い期間を提供することによって、本方法は、非常事態の間、予備電源にかけられるストレスを再現し、したがって、予備電源がこのようなストレスの下で故障することなしに動作することができるのか判定される。大放電は短いバースト間に実施されるだけであり、予備電源が完全に放電されないので、予備電源は、本検査プロセスによってほとんど劣化せず、したがって、予備電源の全体的な寿命は増加する。更に、上記の方法は、風力タービンがほぼ全ての検査手順に対して通常の発電を実施することも可能にし、したがって、風力タービンによって発生することができる電力量を増加させている。実際、本方法は、発電に最小限の不利益な影響を伴って任意に頻繁に実行されることができる。
【００７８】
検査手順ｔ１〜ｔ１０の間、検査されている軸の軸制御論理１１は、軸が「動作中」を示しているシグナル２２を、双方向性バス１２ａ、１２ｂを介して、他の軸制御論理１３、１４に送信する。この信号を受信すると、他の軸制御論理１３、１４は、他の軸は検査手順を開始してはならないと判定する。有利には、これは、１つの軸だけが常に検査されることを提供し、したがって、非常事態が生じた場合、風力タービンを停止モードに至らせるために、必要なだけのブレードをフェザリング位置に配置することができることを確認している。
【００７９】
上記したように、本検査方法は、任意に頻繁に実施されることができる。本検査方法は、遠隔で扇動されてもよい。例えば、遠隔コンピューターシステムは、通信ライン（図示せず）を介して軸制御論理１１に信号を送ることができ、その信号は、軸制御論理１１に、その軸の予備電源８を検査することを開始させる。有利には、これは、問題の風力タービンに保守要員を派遣する必要のないオンデマンドの予備電源検査を可能にする。あるいは、検査は、自動的に局所的に風力タービンで初期化することができる。例えば、試験サイクルは、軸制御論理１１、１３、１４よって予め設定された時間間隔で開始されてもよい。本実施形態では、不調優先順位リストを提供すること（制御論理１１、１３、１４によって実行されることが好ましい）が好ましく、２つ又は３つ以上の軸の検査サイクル開始時間が同時に起こる場合には（例えば、検査の時間間隔を管理する別々の独立した内部時計の供給のため、例えば、各別々の軸制御論理１１、１３、１４で）、開始時刻がもはや一致しないように、１つ又は２つ以上の予備電源の検査開始時間を替える。
【００８０】
第１又は第２の実施形態のいずれかの方法を実施するための命令は、ピッチ駆動装置／風力タービン１００の制御論理１１でソフトウエア及び／又はハードウェアによる実行のために、コンピュータ可読媒体上の実行可能な命令として保存されてもよい。
【００８１】
上記説明は、本発明の例示的実施形態を提供する。本発明の更なる態様は、添付の特許請求の範囲の組に記載されている。当業者は、特許請求の範囲の要旨を逸脱しない範囲で、上記の開示に各種の修正を行うことができることを理解するであろう。
【図１】
2018518931.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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