[發明專利]一種數碼發電機系統

在審

• 申請號: 201710251324.6
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106870238A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 何志明;向大為
• 申請（專利權）人: 蘇州半唐電子有限公司
• 主分類號: F02N11/08
• 分類號: F02N11/08;F02N11/10;H02P9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種數碼發電機系統，包括依次連接的內燃機、發電機、直流母線、逆變器、濾波器、輸出接觸器，所述的數碼發電機系統通過MCU控制器實現控制，所述的輸出接觸器與外部負載連接，其特征在于，所述的發電機與直流母線之間連接機側變換器，其中，所述的機側變換器采用全控型器件的PWM功率變換器，所述的直流母線并聯機組啟動蓄電池裝置，所述的機組啟動蓄電池裝置在數碼發電機系統啟動時為發電機供電，所述的MCU控制器根據測量信號通過協調解耦控制方法對數碼發電機系統的部件進行控制；

所述協調解耦控制將數碼發電機系統分為三個子系統：內燃機子系統、包括發電機和機側變換器的發電機子系統以及包括逆變器、濾波器和輸出接觸器的逆變器子系統，它們的控制目標分別為：內燃機子系統負責控制轉速實現內燃機最佳效率跟蹤運行；發電機子系統負責控制直流電壓并實現發電機單位功率因數運行；逆變器子系統負責輸出滿足外部負載電壓要求的交流電；

在正常發電工作模式下，內燃機的控制方法包括如下步驟：

B1)、檢測發電機轉速；

B2)、以實現發電機轉速指令為控制目標，基于檢測到的發電機轉速與發電機轉速指令之間的差值，內燃機調節器調節內燃機油門；其中，

當檢測到的發電機轉速低于發電機轉速指令時，內燃機調節器加大內燃機油門；當檢測到的發電機轉速高于發電機轉速指令時，內燃機調節器減小內燃機油門；

在所述的步驟B2)中，確定發電機轉速指令的步驟為：

B21)、檢測發電機有功功率；

B22)、以內燃機實現最佳效率運行為控制目標，基于檢測到的發電機有功功率和內燃機最佳效率運行時轉速與有功功率的機械特性，輸出發電機轉速指令。

2.如權利要求1所述的數碼發電機系統，其特征在于，所述的數碼發電機系統在啟動時的控制方法包括如下步驟：

A1)、開始準備啟動，確保輸出接觸器斷開，閉鎖逆變器，確保機組啟動蓄電池裝置電量充足；

A2)、通過機側變換器控制發電機拖動內燃機啟動；

A3)、判斷內燃機轉速是否達到啟動要求，如果是，進入步驟A4)，如果不是，返回至步驟A2)；

A4)、完成啟動，數碼發電機系統進入正常發電工作模式。

3.如權利要求2所述的數碼發電機系統，其特征在于，在數碼發電機系統正常發電工作模式時，所述的機組啟動蓄電池裝置通過所述的直流母線進行充電儲能。

4.如權利要求1所述的數碼發電機系統，其特征在于，在正常發電工作模式下，發電機的控制方法包括如下步驟：

C1)、控制發電機有功電流和發電機無功電流；

C2)、發電機有功電流調節器輸出發電機q軸電壓指令，發電機無功電流調節器輸出發電機d軸電壓指令；

C3)、基于發電機q軸電壓指令和發電機d軸電壓指令控制機側變換器輸出電壓。

5.如權利要求4所述的數碼發電機系統，其特征在于，在所述的步驟C1)中，控制發電機有功電流的步驟為：

C11A)、檢測發電機有功電流；

C12A)、以實現發電機有功電流指令為控制目標，基于檢測到的發電機有功電流與發電機有功電流指令之間的差值，發電機有功電流調節器調節發電機有功電流。

6.如權利要求5所述的數碼發電機系統，其特征在于，在所述的步驟C12A)中，確定發電機有功電流指令的步驟為：

D11A)、檢測直流電壓；

D12A)、以實現直流電壓指令為控制目標，基于檢測到的直流電壓與直流電壓指令之間的差值，直流電壓調節器調節直流電壓，輸出發電機有功電流指令。

7.如權利要求4所述的數碼發電機系統，其特征在于，在所述的步驟C1)中，控制發電機無功電流的步驟為：

C11B)、檢測發電機無功電流；

C12B)、以實現發電機無功電流指令為控制目標，基于檢測到的發電機無功電流與發電機無功電流指令之間的差值，發電機無功電流調節器調節發電機無功電流。

8.如權利要求4所述的數碼發電機系統，其特征在于，在所述的步驟C3)中，所述的控制機側變換器輸出電壓的步驟包括：對上述步驟C2)中輸出的發電機q軸電壓指令和發電機d軸電壓指令進行坐標變化，確定機側變換器輸出電壓。