[發(fā)明專利]一種數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)

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• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106870238A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何志明;向大為
• 申請（專利權(quán)）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
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)，包括依次連接的內(nèi)燃機、發(fā)電機、直流母線、逆變器、濾波器、輸出接觸器，數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)通過MCU控制器實現(xiàn)控制，輸出接觸器與外部負載連接，發(fā)電機與直流母線之間連接機側(cè)變換器，其中，機側(cè)變換器采用全控型器件的PWM功率變換器，直流母線并聯(lián)機組啟動蓄電池裝置，MCU控制器根據(jù)測量信號通過控制方法對數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)的部件進行控制；本發(fā)明實現(xiàn)對內(nèi)燃機的直接啟動，省去傳統(tǒng)技術(shù)中的啟動電機裝置，有效降低了數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)的體積與成本，同時在正常發(fā)電工作模式下可通過控制發(fā)電機可有效提高內(nèi)燃機的運行效率和發(fā)電機的運行功率因數(shù)，且控制方法簡單方便，易于實現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)碼發(fā)電機領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)。

背景技術(shù)

數(shù)碼發(fā)電機通過內(nèi)燃機(如汽油機、柴油機)拖動發(fā)電機然后經(jīng)過電力電子變換輸出滿足負載電壓要求(包括電壓幅值、頻率、諧波畸變率等)的交流電。由于發(fā)電機運行頻率高且采用數(shù)字控制技術(shù)，因此數(shù)碼發(fā)電機具有體積小、重量輕、使用靈活等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于緊急備用電源、偏遠或臨時供電電源等。

然而作為原動機的內(nèi)燃機無自啟動能力，傳統(tǒng)的數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)必需采用專用啟動電機裝置實現(xiàn)機組啟動，導(dǎo)致數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)體系較大，且成本高。

此外，傳統(tǒng)數(shù)碼發(fā)電機采用半控型器件晶閘管整流器或不控型器件二極管整流加DC/DC變換器來控制發(fā)電機輸出直流電壓，存在功率因數(shù)低、諧波大、動態(tài)性能差以及無法實現(xiàn)內(nèi)燃機最佳效率跟蹤運行控制等缺點。

因此需要尋求一種數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)來解決上述的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)，實現(xiàn)對內(nèi)燃機的直接啟動，省去傳統(tǒng)技術(shù)中的啟動電機裝置，有效降低了數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)的體積與成本，同時在正常發(fā)電工作模式下可通過控制發(fā)電機可有效提高內(nèi)燃機的運行效率和發(fā)電機的運行功率因數(shù)，且控制方法簡單方便，易于實現(xiàn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)，包括依次連接的內(nèi)燃機、發(fā)電機、直流母線、逆變器、濾波器、輸出接觸器，所述的數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)通過MCU控制器實現(xiàn)控制，所述的輸出接觸器與外部負載連接，所述的發(fā)電機與直流母線之間連接機側(cè)變換器，其中，所述的機側(cè)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(lián)機組啟動蓄電池裝置，所述的機組啟動蓄電池裝置在數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)啟動時為發(fā)電機供電，所述的MCU控制器根據(jù)測量信號通過控制方法對數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)的部件進行控制。

優(yōu)選地，所述的數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)在啟動時的控制方法包括如下步驟：

A1)、開始準(zhǔn)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(cè)變換器控制發(fā)電機拖動內(nèi)燃機啟動；

A3)、判斷內(nèi)燃機轉(zhuǎn)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(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)進入正常發(fā)電工作模式。

優(yōu)選地，在數(shù)碼發(fā)電機系統(tǒng)正常發(fā)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。

優(yōu)選地，在正常發(fā)電工作模式下，內(nèi)燃機的控制方法包括如下步驟：

B1)、檢測發(fā)電機轉(zhuǎn)速；

B2)、以實現(xiàn)發(fā)電機轉(zhuǎn)速指令為控制目標(biāo)，基于檢測到的發(fā)電機轉(zhuǎn)速與發(fā)電機轉(zhuǎn)速指令之間的差值，內(nèi)燃機調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)內(nèi)燃機油門；其中，

當(dāng)檢測到的發(fā)電機轉(zhuǎn)速低于發(fā)電機轉(zhuǎn)速指令時，內(nèi)燃機調(diào)節(jié)器加大內(nèi)燃機油門；當(dāng)檢測到的發(fā)電機轉(zhuǎn)速高于發(fā)電機轉(zhuǎn)速指令時，內(nèi)燃機調(diào)節(jié)器減小內(nèi)燃機油門。

優(yōu)選地，在所述的步驟B2)中，確定發(fā)電機轉(zhuǎn)速指令的步驟為：