CN112020600A - 并联式柴油引擎发电机***及控制方法 - Google Patents

并联式柴油引擎发电机***及控制方法 Download PDF

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CN112020600A CN201980023138.4A CN201980023138A CN112020600A CN 112020600 A CN112020600 A CN 112020600A CN 201980023138 A CN201980023138 A CN 201980023138A CN 112020600 A CN112020600 A CN 112020600A
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Abstract

本发明涉及一种并联式柴油引擎发电机***及控制方法，本发明包括：并联的多个柴油引擎发电机；配电单元，汇集从所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机生产的电力，并连接外部负荷；引擎输出感测单元，感测构成所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机的柴油引擎的输出侧RPM；自动电压调节器，具备在构成所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机的发电机；引擎发电机控制单元，连接构成所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机的电子控制单元、所述引擎输出感测单元、所述自动电压调节器，从而控制柴油引擎发电机；***控制单元，连接有所述多个柴油引擎发电机的各个引擎发电机控制单元，且与所述配电单元连接，并将在所述配电单元施加的负荷根据所述柴油引擎发电机的性能指数分配，从而控制所述引擎发电机控制单元。根据本发明，能够提高从并联的多个柴油引擎发电机输出的发电效率，延长柴油引擎发电机的寿命。

Description

并联式柴油引擎发电机***及控制方法
技术领域
本发明涉及一种并联式柴油引擎发电机***及控制方法。
背景技术
随着用电量剧增以及电力生产困难，不仅是国内，全世界对自我发电的需求也正在不断变高。
特别是对国内而言，由于是根据峰值来合算和随着用量增加的加权值的适用，导致出现电费比基本费用最多增加5倍以上的情况，因此对自我发电的必要性日益变高。而为了实现自我发电，近日利用柴油引擎的发电机正在被使用。
利用柴油引擎的发电机分为机械式引擎发电机和电子式引擎发电机。
机械式引擎发电机与电子式引擎发电机相比更廉价，但燃油效率和性能较差，且难以达到燃气排放标准。
电子式引擎发电机相比机械式引擎发电机具有更优秀的燃油效率和性能，并且能够达到燃气排放标准，但存在价格高昂，供应不流畅的问题。
为了解决这些问题，近日正在开发从报废的柴油车中回收柴油引擎的电子式柴油引擎发电机。电子式柴油引擎发电机的价格低廉，燃油效率和性能优秀，且能够达到燃气排放标准。
一方面，为了提高柴油引擎发电机的输出功率，并联多个柴油引擎发电机的并联式柴油引擎发电机***正在研发当中。但是，由于从报废的柴油车回收柴油引擎而制作柴油引擎发电机，因此在连接多个柴油引擎发电机时，会发生因每个报废车柴油引擎的性能及寿命都各不相同，当有一个柴油引擎发电机寿命结束或性能急剧下降而导致整个柴油引擎发电机不能完整地发挥性能的问题。
发明内容
要解决的问题
本发明的目的在于提供一种能够提高从并联多个包括报废车柴油引擎的柴油引擎发电机的柴油引擎发电机组输出的发电效率，并最大化柴油引擎发电机的寿命的并联再制造柴油引擎发电机***及控制方法。
本发明的其他目的在于提供一种在施加负荷时立即输出负荷的并联式柴油引擎发电机***及控制方法。
解决问题的方案
为了达成本发明的目的，提供一种并联引擎发电机***，包括：柴油引擎发电机组，通过并联多个柴油引擎发电机而构成，所述柴油引擎发电机包括从报废的共轨柴油车辆回收的报废车柴油引擎以及与所述报废车柴油引擎连接，并通过报废车柴油引擎的输出生产电力的发电机；配电单元，连接于所述多个柴油引擎发电机的共同输出线，并连接外部负荷，所述共同输出线与所述多个柴油引擎发电机分别连接；引擎输出感测单元，感测构成所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机的柴油引擎的输出侧RPM；自动电压调节器，设置在构成所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机的发电机；引擎发电机控制单元，连接构成所述柴油引擎发电机组的各个柴油引擎发电机的电子控制单元、所述引擎输出感测单元、所述自动电压调节器，从而控制柴油引擎发电机；***控制单元，连接有所述多个柴油引擎发电机的各个引擎发电机控制单元，且与所述配电单元连接，并将在所述配电单元施加的负荷根据所述柴油引擎发电机的性能指数分配，从而控制所述引擎发电机控制单元；所述性能指数包括报废车柴油引擎的驾驶时间，报废车柴油引擎的种类。
所述引擎发电机控制单元优选包括：第一输入部，输入从所述报废车柴油引擎的电子控制单元感测到的数据；第二输入部，输入从所述引擎输出感测单元感测到的数据；第三输入部，输入从所述发电机的自动电压调节器感测到的数据；控制部，基于所述第一、第二、第三输入部输入的数据，根据从所述***控制单元分配的负荷来控制所述报废车柴油引擎的电子控制单元。
另外，提供一种并联引擎发电机***的控制方法，包括：将并联多个柴油引擎发电机的柴油引擎发电机组的各个性能指数输入到***控制单元的步骤，其中，所述柴油引擎发电机包括从报废的共轨柴油车辆回收的报废车柴油引擎以及与所述报废车柴油引擎连接，并通过报废车柴油引擎的输出来生产电力的发电机；启动所述多个柴油引擎发电机的步骤；感测在所述多个柴油引擎发电机的全部输出侧施加的负荷的步骤；所述负荷达到设定值以上时，将负荷根据所述柴油引擎发电机的各性能指数分配而设置各个柴油引擎发电机的输出负荷值的步骤；根据所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机上设置的输出负荷值增加构成所述柴油引擎发电机的报废车柴油引擎的喷射器的燃油喷射量的步骤，所述性能指数包括：安装所述报废车柴油引擎的柴油车辆直到报废为止的报废车柴油引擎的运行时间，以及报废车柴油引擎的种类。
所述柴油引擎的喷射器燃油喷射量的增加优选通过先根据设置的输出负荷值在所述柴油引擎的电子控制单元增加加速电压，再根据所述加速电压的增加而增加所述柴油引擎的喷射器燃油喷射时间而实现。
所述并联的多个柴油引擎发电机分别优选维持1450～1500RPM或1750～1850RPM。
发明的效果
本发明并联连接多个包括报废车柴油引擎和发电机的柴油引擎发电机，并根据柴油引擎发电机的各个报废车柴油引擎的性能指数运行柴油引擎发电机，由此柴油引擎发电机能够根据性能有效运行，并且还能够延长柴油引擎发电机整个***的寿命。
而且，本发明根据分配的负荷增加柴油引擎发电机的输出时，延长柴油引擎的喷射器的燃油喷射时间而增加喷射到柴油引擎的燃油喷射量，从而能够迅速增加柴油引擎发电机的报废车柴油引擎的输出。由此，可以立即输出分配到发电机的负荷，从而能够防止因分配的负荷导致报废车柴油引擎的RPM的减小及发电机的输出减小，因此能够提高柴油引擎发电机的效率。
附图说明
图1是示出根据本发明的并联引擎发电机***的一实时例的方框图。
图2是示出构成根据本发明的并联引擎发电机***的一实时例的报废车柴油引擎的方框图。
图3是示出构成根据本发明的并联引擎发电机***的一实时例的引擎发电机控制单元的方框图。
图4是示出根据本发明的并联引擎发电机***的控制方法的一实时例的顺序图。
具体实施方式
以下，参照附图说明根据本发明的并联再制造柴油引擎发电机***及其控制方法的实施例。
图1是示出根据本发明的并联再制造柴油引擎发电机***的一实时例的方框图。
如图1所示，根据本发明的并联再制造柴油引擎发电机***的一实时例，包括：并联连接的多个柴油引擎发电机G；配电单元300；引擎输出感测单元400；自动电压调节器500；引擎发电机控制单元600；***控制单元700。
柴油引擎发电机G包括：从报废的柴油车辆回收的报废车柴油引擎100；与所述报废车柴油引擎100连接，并通过报废车柴油引擎100的输出生产电力的发电机200。
报废车柴油引擎100是由报废的共轨柴油车辆回收的。报废车柴油引擎100，如图2所示，包括：引擎本体110、共轨120、喷射器130、高压燃油泵140、燃油压力传感器150、电子控制单元160(ECU；Electronic Control Unit)等。燃油压力传感器150感测共轨120内部的燃油压力，并向电子控制单元160提供共轨120内部的燃油压力数据。电子控制单元160是搭载共轨120的柴油车辆的电子控制单元160，其输入空气流量、引擎转速(RPM)、节气门位置传感器(TPS；Throttle Position Sensor)信号、空气温度及共轨120的燃油压力信号等，并通过控制PID输出喷射器130的开闭时间控制信号、喷射器130的开启控制信号等。即，电子控制单元160具备了引擎转速和空气流量等数据后，通过根据空气流量/引擎转速等数据的喷射压力决定图来调整共轨120的燃油压力，燃油压力传感器150测量共轨120内的燃油压力并将测量值传送给电子控制单元160。然后电子控制单元160比较在共轨120测量的燃油压力和目标燃油压力而控制喷射器的开闭时间和开启程度等，从而使得两种压力(共轨的测量压力，目标燃油压力)变得相同。
发电机200为感应发电机，是公知的发电机200。
连接到多个柴油引擎发电机的各个发电机的发电机输出线1分别连接到共同输出线2(又名母线)，从而并联多个柴油引擎发电机G。
配电单元300与并联了柴油引擎发电机g的共同输出线2连接。并且，配电单元300连接外部负荷。即，连接到配电单元300的负荷可以是冰箱、空调、泵等。
引擎输出感测单元400测量构成柴油引擎发电机G的报废车柴油引擎100的输出侧RPM。引擎输出感测单元400将在报废车柴油引擎100的输出侧感测的RPM值传送给引擎发电机控制单元600。
自动电压调节器500具备在构成多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机G的发电机200。自动电压调节器500(AVR；Automatic Voltage Regulator)包括：测量在发电机200产生的电流的电流测量器；测量在发电机200产生的电压的电压测量器；测量在发电机200产生的频率的频率测量器。电流测量器测量在发电机200产生的电流，并将测量的电流值传送给引擎发电机控制单元600。电压测量器测量在发电机200产生的电压，并将测量的电压值传送给引擎发电机控制单元600。频率测量器测量在发电机200产生的频率，并将测量的频率值传送给引擎发电机控制单元600。
引擎发电机控制单元600连接构成多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机G的电子控制单元160、引擎输出感测单元400、自动电压调节器500，从而控制柴油引擎发电机G。作为引擎发电机控制单元600的一例，如图3所示，引擎发电机控制单元600包括：第一输入部610，输入从报废车柴油引擎100的电子控制单元160感测的数据；第二输入部620，输入从引擎输出感测单元400感测的数据；第三输入部630，输入从发电机200的自动电压调节器500感测的数据；控制部640，基于从第一、第二、第三输入部610、620、630输入的数据，在发电机200施加负荷时控制报废车柴油引擎100的电子控制单元160。
***控制单元700连接有多个柴油引擎发电机的各个引擎发电机控制单元600，并连接配电单元300。***控制单元700根据柴油引擎发电机G的各个性能指数分配施加在配电单元300的负荷，从而控制引擎发电机控制单元600。性能指数包括：报废车柴油引擎100的运行时间(报废前柴油车辆的行驶距离)；报废车柴油引擎100的种类；报废车引擎100的引擎本体110的部件磨损程度等。
图4是示出根据本发明的并联再制造柴油引擎发电机***的控制方法的一实时例的顺序图。
如图4所示，根据本发明的并联引擎发电机***控制方法的一实时例，首先，进行将并联的多个柴油引擎发电机G的各个性能指数输入到***控制单元700的步骤S1。多个柴油引擎发电机G包括：从报废的共轨柴油车辆回收的报废车柴油引擎100；以及与所述报废车柴油引擎100连接，并通过报废车柴油引擎100的输出生产电力的发电机200。***控制单元700控制多个柴油引擎发电机G。性能指数指报废车柴油引擎100的运行时间、报废车柴油引擎100的种类、柴油引擎的引擎本体的磨损程度等。
输入柴油引擎发电机G的各个性能指数后，进行***控制单元700启动多个柴油引擎发电机G的步骤S2。多个柴油引擎发电机的各个报废车柴油引擎100优选维持能够最大化效率的1450～1500RPM或1750～1850RPM。
启动多个柴油引擎发电机G后，进行感测在多个柴油引擎发电机G的全部输出侧施加的负荷的阶段S3。
感测多个柴油引擎发电机G的负荷后，如果负荷达到设定值以上，则进行将负荷根据多个柴油引擎发电机G的各个性能指数来分配而设置各个柴油引擎发电机G的输出负荷值的阶段S4。
设置各个柴油引擎发电机G的输出负荷值后，进行根据多个柴油引擎发电机G的各个柴油引擎发电机G设置的输出负荷值来增加构成柴油引擎发电机G的报废车柴油引擎100的喷射器燃油喷射量的步骤S5。
报废车柴油引擎(100)的喷射器燃油喷射量的增加通过先根据设置的输出负荷值，在报废车柴油引擎100的电子控制单元160增加加速电压，再根据所述加速电压的增加而增加所述报废车柴油引擎100的喷射器的燃油喷射时间而实现。在根据柴油引擎发电机G设置的输出负荷值而增加喷射器130的燃油喷射时间时，控制柴油引擎100，在没有报废车柴油引擎100的输出侧RPM的减速的情况下，直接使柴油引擎100的输出增加。并联连接的多个柴油引擎发电机G分别输出分配的负荷值，且各个报废车柴油引擎100优选维持1450～1500RPM或1750～1850RPM。
以下，说明根据本发明的并联再制造柴油引擎发电机***及控制方法的作用和效果。
首先，运行通过***控制单元700并联连接的多个柴油引擎发电机G。并联的柴油引擎发电机G分别运行后，各个柴油引擎发电机G的报废车柴油引擎100以设置的标准RPM输出而在发电机200生产电力。在报废车柴油引擎100的输出侧输出的RPM由引擎输出感测单元400感测并传送给引擎发电机控制单元600，通过发电机200输出的电压由自动电压调节器500均匀调整且电压值传送到引擎发电机控制单元600。引擎发电机控制单元600以这些数据为基础控制柴油引擎发电机G的报废车柴油引擎100的电子控制单元160，报废车柴油引擎100的输出侧维持效率最佳的设置RPM，即维持1450～1500RPM或1750～1850RPM。从多个柴油引擎发电机G的各个柴油引擎发电机G生产的电力通过发电机输出线1和共同输出线2输出到配电单元300，输出到配电单元300的电力供给至连接到配电单元300的冰箱、洗衣机等负荷。此时，输出到配电单元300的电力由***控制单元700来感测。
一方面，当电热器或泵等额外地连接到配电单元300导致配电单元300被施加标准负荷以上的过量负荷时，***控制单元700会感测过量负荷，***控制单元700为了增加多个柴油引擎发电机G的全部输出而根据柴油引擎发电机G的各个性能指数分配过量负荷，并将分配的负荷值分别传送给各个柴油引擎发电机G的引擎发电机控制单元600。各个柴油引擎发电机G的引擎发电机控制单元600根据分配的负荷值控制电子控制单元160而延长报废车柴油引擎100的喷射器130的燃油喷射时间，从而增加喷射到报废车柴油引擎100的燃油喷射量。例如，并联的柴油引擎发电机G为四个，将四个柴油引擎发电机G设为第1、2、3、4柴油引擎发电机，根据四个柴油引擎发电机G的各个报废车柴油引擎100到报废为止的运行时间(行驶时间)和柴油引擎100的种类，将性能指数根据优秀等级设为30、20、20、30，当负荷为180时，第1、2、3、4柴油引擎发电机G的各个负荷即为54、36、36、54。当分配的负荷输入到第1、2、3、4柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机G的引擎发电机控制单元600时，引擎发电机控制单元600根据分配的负荷控制电子控制单元160，增加在报废车柴油引擎100的喷射器130的燃油喷射量。此时，优选根据设置的输出负荷值在报废车柴油引擎100的电子控制单元160增加加速电压，根据所述加速电压的增加而增加所述报废车柴油引擎100的喷射器的燃油喷射时间，从而增加喷射到报废车柴油引擎100的燃油喷射量。各个柴油引擎发电机G的报废车柴油引擎100的输出侧维持设置的RPM。引擎输出感测单元400持续感测报废车柴油引擎100的输出侧的RPM并传送给引擎发电机控制单元600，自动电压调节器500感测发电机200生产的电力并传送给引擎发电机控制单元600。根据并联的多个柴油引擎发电机G分别分配到的负荷增加输出，从而供给与连接到配电单元300的过量负荷相符的电力。从各个柴油引擎发电机G产生的输出会使电压和频率同步。
如此，本发明并联连接多个包括报废车柴油引擎100和发电机200的柴油引擎发电机G，并根据多个柴油引擎发电机G的各个报废车柴油引擎100的性能指数运行柴油引擎发电机G，因此，不仅能够分别使各柴油引擎发电机G符合性能的有效运行，还能够延长柴油引擎发电机整个***的寿命。
而且，本发明在根据分配的负荷增加柴油引擎发电机G的输出时，通过延长柴油引擎100的喷射器130的燃油喷射时间来增加喷射到柴油引擎100的燃油喷射量，从而能够迅速增加柴油引擎发电机G的报废车柴油引擎100的输出。由此，可以立即输出分配到发电机200的负荷，从而能够防止因分配的负荷导致报废车柴油引擎100的RPM减小及发电机200的输出减小，因此能够提高柴油引擎发电机G的效率。

Claims (5)

1.一种并联引擎发电机***，包括：
柴油引擎发电机组，通过并联多个柴油引擎发电机而构成，所述柴油引擎发电机包括从报废的共轨柴油车辆回收的报废车柴油引擎以及与所述报废车柴油引擎连接，并通过报废车柴油引擎的输出生产电力的发电机；
配电单元，连接于所述多个柴油引擎发电机的共同输出线，并连接外部负荷，所述共同输出线与所述多个柴油引擎发电机分别连接；
引擎输出感测单元，感测构成所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机的柴油引擎的输出侧RPM；
自动电压调节器，设置在构成所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机的发电机；
引擎发电机控制单元，连接构成所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机的电子控制单元、所述引擎输出感测单元、所述自动电压调节器，从而控制柴油引擎发电机；
***控制单元，连接有所述多个柴油引擎发电机的各个引擎发电机控制单元，且与所述配电单元连接，并将在所述配电单元施加的负荷根据所述柴油引擎发电机的性能指数分配，从而控制所述引擎发电机控制单元；
所述性能指数包括报废车柴油引擎的运行时间，报废车柴油引擎的种类。
2.根据权利要求1所述的并联引擎发电机***，其中：
所述引擎发电机控制单元包括：
第一输入部，输入从所述报废车柴油引擎的电子控制单元感测到的数据；
第二输入部，输入从所述引擎输出感测单元感测到的数据；
第三输入部，输入从所述发电机的自动电压调节器感测到的数据；
控制部，基于所述第一、第二、第三输入部输入的数据，根据从所述***控制单元分配的负荷来控制所述报废车柴油引擎的电子控制单元。
3.一种并联引擎发电机***的控制方法，包括：
将并联多个柴油引擎发电机的柴油引擎发电机组的各个性能指数输入到***控制单元的步骤，其中，所述柴油引擎发电机包括从报废的共轨柴油车辆回收的报废车柴油引擎以及与所述报废车柴油引擎连接，并通过报废车柴油引擎的输出来生产电力的发电机；
启动所述多个柴油引擎发电机的步骤；
感测在所述多个柴油引擎发电机的全部输出侧施加的负荷的步骤；
所述负荷达到设定值以上时，将负荷根据所述柴油引擎发电机的各性能指数分配而设置各个柴油引擎发电机的输出负荷值的步骤；
根据所述多个柴油引擎发电机的各个柴油引擎发电机上设置的输出负荷值增加构成所述柴油引擎发电机的报废车柴油引擎的喷射器的燃油喷射量的步骤，
所述性能指数包括：安装所述报废车柴油引擎的柴油车辆直到报废为止的报废车柴油引擎的运行时间，以及报废车柴油引擎的种类。
4.根据权利要求3所述的并联引擎发电机***的控制方法，其特征在于，
所述柴油引擎的喷射器燃油喷射量的增加通过先根据设置的输出负荷值在所述柴油引擎的电子控制单元增加加速电压，再根据所述加速电压的增加而增加所述柴油引擎的喷射器燃油喷射时间而实现。
5.根据权利要求3所述的并联引擎发电机***的控制方法，其特征在于，
并联的所述多个柴油引擎发电机分别维持1450～1500RPM或1750～1850RPM。
CN201980023138.4A 2018-02-06 2019-01-09 并联式柴油引擎发电机***及控制方法 Pending CN112020600A (zh)

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