[發明專利]活塞發動機發電系統

有效

• 申請號: 201410814079.1
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104595025B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 王崎文
• 申請（專利權）人: 深圳智慧能源技術有限公司
• 主分類號: F02B63/04
• 分類號: F02B63/04
• 代理公司: 深圳市沈合專利代理事務所(特殊普通合伙)44373
• 代理人: 沈祖鋒

技術領域

本發明涉及一種發電系統，特別是涉及一種活塞發動機發電系統。

背景技術

發電機組一般包括發動機和由發動機帶動的發電機。發電機部分又包括主發電機和勵磁電機。勵磁電機對發電機的勵磁系統進行供電。主發電機和勵磁電機共同接收發動機的主軸動力。即，勵磁電機也會消耗發動機的主軸動力。另一方面，當發動機輸出發生變化時，也會造成勵磁電機的輸出變化，這也增加了勵磁調節的困難度。

發明內容

有鑒于此，本文提出一種活塞發動機發電系統，以解決至少一種前述問題。

本文提出的一種活塞發動機發電系統包括活塞式主發動機、主發電機和尾氣發電機。所述活塞式主發動機用于驅動所述主發電機發電。所述尾氣發電機利用所述主發動機的尾氣的熱能發電，所述主發電機包括勵磁系統，所述勵磁系統的電流是由所述尾氣發電機發出的電力提供的。

在一實施例中，所述尾氣發電機包括透平、永磁發電機和逆變器。所述透平用以接收所述主發動機的尾氣以被所述尾氣驅動旋轉。所述永磁發電機被所述透平的旋轉驅動用以發電。所述逆變器與所述永磁發電機電連接以將所述永磁發電機發出的電力轉換成所需要的電力。

在一實施例中，所述勵磁系統包括勵磁繞組和勵磁調節器，所述勵磁繞組設置在所述主發動機上，所述勵磁調節器設置在所述尾氣發電機上。

綜上所述，本文提供了一種活塞發動機發電系統，其主發電機的勵磁系統的電力是由尾氣發電機供應的。由于勵磁系統的電力不再消耗主發電機的功率，因此可以提高發電機組的效率。同時，由于為勵磁系統提供電力的尾氣發動機是獨立于主發電機的，因此勵磁系統的電流調節將變得更加容易，因此可以簡化勵磁調節器的設計。

附圖說明

圖1是活塞發動機發電系統的一個實施例的系統示意圖。

圖2是圖1的活塞發動機發電系統中尾氣發電機的一個實施例的示意圖。

具體實施方式

在詳細描述實施例之前，應該理解的是，本發明不限于本申請中下文或附圖中所描述的詳細結構或元件排布。本發明可為其它方式實現的實施例。而且，應當理解，本文所使用的措辭及術語僅僅用作描述用途，不應作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項、其等同物及其它附加事項。特別是，當描述“一個某元件”時，本發明并不限定該元件的數量為一個，也可以包括多個。

圖1是活塞發動機發電系統的一個實施例的系統示意圖。如圖1，活塞發動機發電系統包括活塞式主發動機10、主發電機12和尾氣發電機14。

活塞式主發動機10驅動主發電機12發電。在現有的發電機中，發電機的勵磁系統通常由一個與發電機主軸同軸的勵磁發電機提供，因此現有設計的勵磁系統需要消耗發電機的功率。但在本發明中，主發電機12的勵磁系統的電力是由尾氣發電機14提供的。勵磁系統包括勵磁繞組16和勵磁調節器26。勵磁繞組16設置在主發動機12里面。勵磁調節器26可設置在尾氣發電機14中，具體在后面描述。

尾氣發電機14利用主發動機10的尾氣的熱能發電。如圖2所示，在一個實施例中，尾氣發電機14包括透平18、減速器20、發電機22和逆變器24。

透平18用以從主發動機10接收尾氣以被所述尾氣驅動旋轉。在發動機10未裝備增壓器的情況下，透平18接收的尾氣可以是從發動機10的排氣門直接獲取；在發動機10裝備有增壓器的情況下，透平18接收的尾氣可以是從增壓器的排氣口獲取。

透平18的旋轉動能通過減速器20之后驅動發電機22以進行發電。在本實施例中，發電機為永磁發電機。逆變器24與永磁發電機22電連接以將永磁發電機22發出的電力轉換成所需要的電力帶動負載。例如，逆變器24將永磁發電機22發出的電力轉換成恒頻恒壓的電力以進行并網。

勵磁系統的勵磁調節器26根據主發電機的負載調節勵磁繞組的電流。在本發明中，主發電機12的勵磁系統的電力是由尾氣發電機14提供的。尾氣發電機14是利用主發動機10的尾氣進行發電的，通常能夠發出相當于主發電機5-10％的電力。這個數量的電力通常足夠保證勵磁系統的電力需求。而且，由于為勵磁系統提供電力的尾氣發動機14是獨立于主發電機12的，因此勵磁系統的電流調節將變得更加容易，因此可以簡化勵磁調節器的設計。尾氣發電機多余的電力可以并網或用于其它用途。在一些實施例中，勵磁調節器26可以設計于尾氣發電機14的控制系統中。