[發明專利]燃氣輪機用充電控制及保護裝置

有效

• 申請號: 201310683785.2
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103701184A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 韓晶;王山峰;戎元昌;李亮;湯愛平
• 申請（專利權）人: 中國南方航空工業（集團）有限公司
• 主分類號: H02J7/16
• 分類號: H02J7/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本發明涉及燃氣輪機控制領域，特別地，涉及一種燃氣輪機用充電控制及保護裝置。

背景技術

地面燃氣輪機可作為裝甲車輛及小型艦船動力，其作為核心機構成的分布式能源系統在電力、石油、化工、冶金、船舶、鐵路機車動力等領域有著廣闊的應用前景。某型燃氣輪機在使用過程中需要用蓄電池作為電源，以滿足無外接電源的情況下快速起動與加載。但現有的蓄電池容量有限，特別是燃氣輪機在起動過程中需大電流放電，故蓄電池需及時補充充電。現有技術中，燃氣輪機用蓄電池均采用浮充的方式，若沒有充電控制及保護措施，一方面，在蓄電池電壓過低時若不及時進行補充充電，則燃氣輪機下次起動時易因電力不足導致起動失敗；另一方面，在蓄電池充滿電后不及時切斷充電電路，容易使蓄電池過充電，蓄電池由于過充電或者過放電所引起的發熱，可能導致其電解液氣化以至于損壞，從而影響其使用壽命和使用性能。因此，亟需提供一種對燃氣輪機用的蓄電池進行精確充電控制及保護的裝置。

發明內容

本發明目的在于提供一種燃氣輪機用充電控制及保護裝置，以解決現有的燃氣輪機中蓄電池存在未及時充電導致起動失敗及過充電導致使用壽命受損的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種燃氣輪機用充電控制及保護裝置，包括：差動保護器及勵磁調節器；

差動保護器設有用于連接燃氣輪機的發電機的輸電端子的第一輸入端口、用于連接蓄電單元的第一輸出端口及設于第一輸入端口與第一輸出端口之間的判斷控制單元；判斷控制單元，用于根據發電機的輸出電壓與蓄電單元的剩余電壓的比較結果控制第一輸入端口與第一輸出端口之間的通斷；

勵磁調節器用于連接發電機的輸電端子與發電機的勵磁線圈以控制發電機的輸出電壓供電給發電機的勵磁線圈。

進一步地，勵磁調節器包括用于連接發電機的輸電端子與發電機的勵磁線圈的第一供電支路及第二供電支路，第一供電支路與第二供電支路并聯設置；

第一供電支路上設有常閉的第一開關單元；

第二供電支路上設有常開的第二開關單元，第二開關單元的控制端連接電壓比較電路，電壓比較電路根據發電機的輸出電壓控制第二開關單元的動作。

進一步地，第二開關單元為三極管，三極管的基極連接電壓比較電路，電壓比較電路的基準電源端及比較電壓輸入端連接發電機的輸電端子，發電機的輸出電壓小于第一預設閾值時，電壓比較電路的輸出端子呈高阻態；發電機的輸出電壓大于等于第一預設閾值且小于第二預設閾值時，電壓比較電路的輸出端子呈低阻態；發電機的輸出電壓大于等于第二預設閾值時，電壓比較電路的輸出端子呈高阻態。

進一步地，勵磁調節器包括放電電路，放電電路為與發電機的輸電端子相連的二極管，用于在發電機準備向外發電時，將發電機的輸出電壓和勵磁電壓置零。

進一步地，判斷控制單元包括主繼電器，主繼電器用于控制第一輸入端口與第一輸出端口之間的通斷，主繼電器的控制端與一磁保持繼電器的常開觸點連接，磁保持繼電器的線圈兩端分別連接第一輸入端口、第一輸出端口，磁保持繼電器根據發電機的輸出電壓與蓄電單元的剩余電壓的比較結果控制主繼電器的動作。

進一步地，差動保護器還設有控制端口，在磁保持繼電器的線圈與第一輸入端口連接線路上和/或磁保持繼電器的線圈與第一輸出端口的連接線路上設有輔助繼電器，輔助繼電器的控制端受控制端口輸入的信號控制。

進一步地，發電機的輸電端子與蓄電單元相連的線路上設有分流器，分流器采集的電流信號連接有電流表，分流器采集的電壓信號連接有電壓表。

本發明具有以下有益效果：

本發明燃氣輪機用充電控制及保護裝置，采用燃氣輪機自帶的發電機對蓄電單元進行充電，以及時補充蓄電單元消耗的電量，且通過勵磁調節器將發電機的輸出電壓供給發電機的勵磁線圈，通過差動保護器比較發電機的輸出電壓與蓄電單元的剩余電壓來控制對蓄電單元的充電，且及時切斷充電電路，避免蓄電單元對發電機反充電，既保護了發電機，又防止了蓄電單元過充電，便于對蓄電單元精確充電控制，提高蓄電單元的使用性能及燃氣輪機的起動成功率。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明優選實施例燃氣輪機用充電控制及保護裝置的原理示意圖；