[發明專利]發電系統

有效

• 申請號: 201210053130.2
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN102536482A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 宋強;郭偉;李健
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02D29/06
• 分類號: F02D29/06;F02D9/00;F02N11/04;H02J7/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賀持緩

技術領域

本發明涉及的是一種發電系統，特別是利用汽油機驅動發電機的、一種小型的便攜式發電系統。

背景技術

隨著科學技術的發展，用電設備已經充滿了我們的生活，人們對電的依賴越來越強。在電網電力輸送不到的邊遠偏僻山區、牧場、漁場、海島、臨時性的建筑工地，以及供電負荷短缺、經常停電的經營場所等，特別需要能移動方便、經濟適用的后備電源。而對于一些特殊的活動和情況，人們對于獨立電源的需求更迫切，對獨立電源的可攜帶性要求更強。外出野營旅游、野外探險、科學考察考古、軍人執行野外軍事任務、發生地震洪水等一些自然災害時的救援等活動都需要低成本、高可靠性的便攜汽油機-發電機組為核心的獨立電源系統。

發動機驅動發電機的發電裝置從便攜到應急等各種應用正在得到普及，但現有的發電裝置存在如下問題：價格昂貴、不方便攜帶、操作保養費用高、對負載適應能力底等問題。

在內燃發電機組中，小型汽油機-發電機組因具有小巧、靈活機動等優點，在10KW以下的小容量發電機需求中占據主導地位。但目前國內外針對小型便攜式汽油機-發電機組的數字控制系統進行的研究相對較少，無錫的開普公司是這方面的先行者，己經開發出1～10kW的數字發電機產品，市場反應良好取得了巨大的經濟效益。目前數字發電機的市場還在擴大，為適應市場的需要，開發一種高的負載適應性、價格低廉、可靠性高、便于攜帶、操作保養方便、具有良好通用性和擴展性的便攜式獨立電源系統具有較大的應用價值。

發明內容

本發明的目的在于解決上述技術問題，采用的技術方案如下：

一種發電系統，包括：內燃機，其用于向系統提供動力，電機/發電機，其與上述內燃機機械連接，整流裝置，其將上述電機/發電機的輸出進行整流，逆變器，其將整流裝置的輸出轉換為預定頻率的交流電并輸出給負載，傳感裝置，用于檢測負載值，和控制裝置，其接收傳感裝置所檢測的負載值，并根據所接收的負載值對內燃機輸出功率進行調整。

優選地，所述控制裝置設置有單位時間負載變化閾值，當相同所述單位時間內負載值變換量大于所述閾值時，使用模糊控制方式對內燃機進行控制，當相同所述單位時間內負載值變化值不大于所述閾值時，使用PID控制方式對內燃機進行控制。

優選地，所述負載值為母線電壓或母線電流。

優選地，還包括節氣門控制電機，其通過減速機構與內燃機節氣門相連接。

優選地，還包括擺臂和位置傳感器，所述減速機構通過擺臂與所述節氣門相連接，所述位置傳感器用于檢測擺臂位置，所述控制裝置向節氣門控制電機發送節氣門開度指令，并根據所述位置傳感器的反饋信號來調整節氣門開度指令。

優選地，所述位置傳感器為可變電阻。

優選地，還包括蓄電裝置，在內燃機起動時，所述電機/發電機作為內燃機的起動電機，蓄電裝置經逆變裝置為所述電機/發電機提供電能。

優選地，所述內燃機為四沖程單缸風冷汽油發動機。

優選地，所述電機/發電機為無刷永磁同步電機，其永磁材料采用釹鐵棚永磁體。

優選地，內燃機和發電機之間采用十字滑塊聯軸器連接。

優選地，控制裝置采用芯片MC33035作為控制芯片。

優選地，整流裝置采用IR2130作為控制芯片。

一種發電系統，其包括蓄電裝置、發動機-發電機、控制裝置和逆變裝置，所述逆變裝置用于將蓄電裝置的電力轉換為預定頻率的交流電并提供給負載，當所述控制裝置檢測到所述蓄電裝置的電力不足時，自動啟動發動機-發電機系統為蓄電裝置充電。

附圖說明

圖1為發電系統整體結構圖。

圖2為發電系統的控制原理圖

圖3為汽油機轉速恒定下轉矩與節氣門開度的關系

圖4為汽油機突卸負載轉速變化曲線

圖5為發電系統的控制系統結構圖

具體實施方式

下面，參考附圖對本發明進行詳細說明。

如圖1所示的發電系統的整體結構圖以及圖2所示的發電系統的控制原理圖，發電系統是由內燃機3，優選為汽油機，拖動發電機1向外部負載供電的，汽油機通過聯軸器2與起動/發電機1相連接，起動/發電機1通過起動/發電控制電路5與電池系統4相連接，同時通過直流母線8與直流輸出接口7電連接。油門控制電路6根據直流母線8的電壓或電流值，對內燃機的節氣門開度進行控制。