專利名稱：發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供電系統(tǒng)，尤其涉及一種利用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的移動(dòng)通信工作站等需要長(zhǎng)期不間斷供電的場(chǎng)合或設(shè)備，通常使用蓄電池供電系統(tǒng)，目前的供電系統(tǒng)通常由以下部分組成，如圖1所示系統(tǒng)由內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力，內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電能，通過(guò)開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓，輸送給蓄電池充電，由蓄電池給負(fù)載供電。這樣的技術(shù)方案不足之處如下1)不能根據(jù)蓄電池的容量進(jìn)行節(jié)能充電。實(shí)際上當(dāng)蓄電池充電飽和到一定程度后，雖然充電所需的電壓基本不變，但是所需的電流卻大大減少，此時(shí)，如果內(nèi)燃機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)，那么大部分的能量就白白浪費(fèi)掉了。2)開(kāi)關(guān)電源價(jià)格昂貴，一般大功率開(kāi)關(guān)電源每瓦的價(jià)格是一元錢(qián)，通常占到整個(gè)系統(tǒng)成本50%。除此之外，還有一些場(chǎng)合，例如電加熱系統(tǒng)，在開(kāi)始加熱時(shí)，需要大電流驅(qū)動(dòng)加熱器，但是在達(dá)到預(yù)定溫度后，時(shí)斷時(shí)續(xù)地用大電流加熱維持溫度，這樣對(duì)加熱設(shè)備的損傷大，而且溫度不穩(wěn)定。在制冷系統(tǒng)中同樣存在上述情況。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠根據(jù)負(fù)載所需電流情況調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)能耗的發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)。為達(dá)到上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下一種發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)與負(fù)載，所述發(fā)電機(jī)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述發(fā)電機(jī)具有輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端，所述輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端電連接，所述負(fù)載與發(fā)電機(jī)電輸出端電連接，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)的輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端之間設(shè)有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)與發(fā)電機(jī)輸出端電連接的發(fā)電機(jī)輸出線圈繞組的匝數(shù)，系統(tǒng)設(shè)有檢測(cè)器、控制器與內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器，所述檢測(cè)器與負(fù)載電連接，所述控制器與檢測(cè)器、內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電連接。上述技術(shù)方案優(yōu)選為，當(dāng)負(fù)載需要小電流時(shí)，檢測(cè)器探測(cè)到信號(hào)發(fā)送到控制器，控制器發(fā)出指令使內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器將內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)小，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，輸出電壓降低， 同時(shí)控制器發(fā)出指令使轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將與發(fā)電機(jī)輸出端連接的線圈匝數(shù)增加，使發(fā)電機(jī)輸出電壓提高，當(dāng)負(fù)載需要大電流時(shí)，檢測(cè)器探測(cè)到信號(hào)發(fā)送到控制器，控制器發(fā)出指令使內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器將內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)大，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速提高，輸出電壓提高，同時(shí)控制器發(fā)出指令使轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將與發(fā)電機(jī)輸出端連接的線圈匝數(shù)減少，使發(fā)電機(jī)輸出電壓降低。[0012]上述技術(shù)方案更優(yōu)選為，所述負(fù)載為蓄電池，所述蓄電池具有蓄電池電輸入端與蓄電池電輸出端，所述蓄電池電輸入端與發(fā)電機(jī)電輸出端電連接，所述檢測(cè)器與蓄電池電連接，當(dāng)電池電量大于設(shè)定值時(shí)，需要小電流，當(dāng)電池電量小于設(shè)定值時(shí)，需要大電流。上述技術(shù)方案優(yōu)選為，所述發(fā)電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體發(fā)電機(jī)。上述技術(shù)方案優(yōu)選為，所述發(fā)電機(jī)輸出線圈分為繞組匝數(shù)相等的兩組，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)具有兩種檔位，這兩種檔位分別對(duì)應(yīng)兩組線圈并聯(lián)與串聯(lián)。上述技術(shù)方案優(yōu)選為，所述內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器包括油門(mén)調(diào)節(jié)閥與驅(qū)動(dòng)油門(mén)調(diào)節(jié)閥的步進(jìn)電機(jī)，所述控制器與步進(jìn)電機(jī)電連接。上述技術(shù)方案更優(yōu)選為，所述檢測(cè)器與發(fā)電機(jī)輸出端電連接。上述技術(shù)方案最優(yōu)選為，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出端電壓偏離設(shè)定值時(shí)，控制器發(fā)出指令，使內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器調(diào)大或調(diào)小內(nèi)燃機(jī)油門(mén)，提高或降低內(nèi)燃機(jī)與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提高或降低發(fā)電機(jī)的輸出電壓。采取本實(shí)用新型所述技術(shù)方案的系統(tǒng)，在利用內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)給負(fù)載供電時(shí)， 根據(jù)負(fù)載所需的實(shí)際電流，調(diào)整內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速，來(lái)調(diào)節(jié)輸出的電能大小，由于帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速改變，進(jìn)而使發(fā)電機(jī)輸出的電壓變化，為了使發(fā)電機(jī)輸出電壓維持預(yù)設(shè)值，再調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出線圈繞組的匝數(shù)，來(lái)調(diào)節(jié)電壓，通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)電機(jī)輸出線圈繞組匝數(shù)的改變，共同維持發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定，同時(shí)達(dá)到了調(diào)節(jié)輸出電流進(jìn)而控制總能耗的目的。本實(shí)用新型所述技術(shù)方案可以用于蓄電池供電系統(tǒng)的充電，也可以用于電加熱或制冷系統(tǒng)。避免了不時(shí)斷電對(duì)負(fù)載造成的損傷，使負(fù)載運(yùn)行更為平穩(wěn)，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

圖1是本實(shí)用新型所述背景技術(shù)模塊圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述供電系統(tǒng)模塊圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所述發(fā)電機(jī)輸出線圈串聯(lián)狀態(tài)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所述發(fā)電機(jī)輸出線圈并聯(lián)狀態(tài)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例所述發(fā)電機(jī)輸出線圈抽頭與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)連接示意圖。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)施例提供了一種供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)，內(nèi)燃機(jī)與蓄電池，所述發(fā)電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體發(fā)電機(jī)并由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述發(fā)電機(jī)具有輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端，所述輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端電連接，所述蓄電池具有蓄電池電輸入端與蓄電池電輸出端，所述蓄電池輸出端與外界負(fù)載電連接，所述蓄電池電輸入端與發(fā)電機(jī)電輸出端電連接，所述發(fā)電機(jī)的輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端之間設(shè)有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，所述發(fā)電機(jī)輸出線圈分為繞組匝數(shù)相等的兩組，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)具有使兩組線圈并聯(lián)或串聯(lián)兩種檔位。 系統(tǒng)設(shè)有檢測(cè)器、控制器與內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器，所述油門(mén)調(diào)節(jié)器包括油門(mén)調(diào)節(jié)閥與驅(qū)動(dòng)油門(mén)調(diào)節(jié)閥的步進(jìn)電機(jī)，所述檢測(cè)器與電池電連接，所述控制器與檢測(cè)器、內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器中的步進(jìn)電機(jī)及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電連接。系統(tǒng)組成是一個(gè)伺服負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)(其中內(nèi)燃機(jī)用于提供能源；蓄電池為負(fù)載；檢測(cè)器用于檢測(cè)信號(hào)；控制電路用于分析判斷信號(hào)；伺服電機(jī)、開(kāi)關(guān)組合電路用于執(zhí)行動(dòng)作。)當(dāng)蓄電池電量大于設(shè)定值時(shí)，檢測(cè)器探測(cè)到信號(hào)發(fā)送到控制器，控制器發(fā)出指令使內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器將內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)小，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，在同樣的輸出線圈匝數(shù)情況下，輸出電壓也降低，但是同時(shí)控制器發(fā)出指令使轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將兩組發(fā)電機(jī)輸出線圈串聯(lián) (如圖5所示)，從而使與發(fā)電機(jī)輸出端連接的線圈匝數(shù)增加，使發(fā)電機(jī)輸出電壓提高，以平衡由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低引起的輸出電壓減低，整體上維持發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定為預(yù)設(shè)電壓，此時(shí)雖然發(fā)電機(jī)輸出電流減少，但是足以維持蓄電池較飽和時(shí)充電需要。當(dāng)蓄電池電量小于設(shè)定值時(shí)，檢測(cè)器探測(cè)到信號(hào)發(fā)送到控制器，控制器發(fā)出指令使內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器將內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)大，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速提高，輸出電壓提高，同時(shí)控制器發(fā)出指令使轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將兩組發(fā)電機(jī)輸出線圈并聯(lián)(如圖4所示)，從而使與發(fā)電機(jī)輸出端連接的線圈匝數(shù)減少，進(jìn)而降低發(fā)電機(jī)的輸出電壓，以平衡由與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速提高引起的輸出電壓提高，整體上維持發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定。此時(shí)發(fā)電機(jī)提高電量較大，以滿足不飽和電池大電流充電的需要。線圈的切換過(guò)程中能源與負(fù)載是分離的，當(dāng)油門(mén)調(diào)整至合適時(shí)，能源與負(fù)載接通。 這樣就不需要考慮電壓的平滑過(guò)渡問(wèn)題。如果外界負(fù)載要求不斷電時(shí)，可以在電路中加入蓄電電容。本實(shí)施例中油門(mén)調(diào)節(jié)器中的油門(mén)調(diào)節(jié)閥由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使油門(mén)大小調(diào)控更為精確。本實(shí)施例中改變與發(fā)電機(jī)輸出端相連的線圈匝數(shù)是通過(guò)并聯(lián)或串聯(lián)線圈方式達(dá)到的，這樣充分利用了全部的線圈，在串聯(lián)時(shí)電流不大，較細(xì)的匝線可以滿足要求，在需要大電流時(shí)，由于兩部分線圈并聯(lián)，這樣兩部分線圈分擔(dān)部分電量，同樣可以使用較細(xì)的匝線，節(jié)約了材料，減低了成本。當(dāng)然，本實(shí)用新型還可以通過(guò)如圖5所示的電路圖實(shí)現(xiàn)，通過(guò)在線圈中引出多個(gè)接頭，然后通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)分別連接不同的抽頭，以實(shí)現(xiàn)線圈繞組匝數(shù)的改變。本實(shí)施例中所述檢測(cè)器與發(fā)電機(jī)輸出端電連接，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出端電壓偏離設(shè)定值時(shí)，控制器發(fā)出指令，使內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器調(diào)大或調(diào)小內(nèi)燃機(jī)油門(mén)，提高或降低內(nèi)燃機(jī)與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提高或降低發(fā)電機(jī)的輸出電壓，因?yàn)樵诎l(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中由于外界負(fù)載或其他原因會(huì)引起發(fā)電機(jī)輸出端電壓的改變，因此通過(guò)微調(diào)內(nèi)燃機(jī)油門(mén)，控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速， 進(jìn)而微調(diào)輸出電壓，這樣一來(lái)節(jié)省了穩(wěn)壓需要的開(kāi)關(guān)電源，大大減低了系統(tǒng)成本。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)與負(fù)載，所述發(fā)電機(jī)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述發(fā)電機(jī)具有輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端，所述輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端電連接，所述負(fù)載與發(fā)電機(jī)電輸出端電連接，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)的輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端之間設(shè)有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)與發(fā)電機(jī)輸出端電連接的發(fā)電機(jī)輸出線圈繞組的匝數(shù)， 系統(tǒng)設(shè)有檢測(cè)器、控制器與內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器，所述檢測(cè)器與負(fù)載電連接，所述控制器與檢測(cè)器、內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載為蓄電池，所述蓄電池具有蓄電池電輸入端與蓄電池電輸出端，所述蓄電池電輸入端與發(fā)電機(jī)電輸出端電連接，所述檢測(cè)器與蓄電池電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體發(fā)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)輸出線圈分為繞組匝數(shù)相等的兩組，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)具有兩種檔位，這兩種檔位分別對(duì)應(yīng)兩組線圈并聯(lián)與串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器包括油門(mén)調(diào)節(jié)閥與驅(qū)動(dòng)油門(mén)調(diào)節(jié)閥的步進(jìn)電機(jī)，所述控制器與步進(jìn)電機(jī)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)器與發(fā)電機(jī)輸出端電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)，內(nèi)燃機(jī)與負(fù)載，所述發(fā)電機(jī)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述發(fā)電機(jī)具有輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端，所述輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端電連接，所述負(fù)載與發(fā)電機(jī)電輸出端電連接，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)的輸出線圈與發(fā)電機(jī)電輸出端之間設(shè)有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)與發(fā)電機(jī)輸出端電連接的發(fā)電機(jī)輸出線圈繞組的匝數(shù)，系統(tǒng)設(shè)有檢測(cè)器、控制器與內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器，所述檢測(cè)器與負(fù)載電連接，所述控制器與檢測(cè)器、內(nèi)燃機(jī)油門(mén)調(diào)節(jié)器及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電連接。本技術(shù)方案可以用于蓄電池供電系統(tǒng)的充電，也可以用于電加熱或制冷系統(tǒng)。避免了不時(shí)斷電對(duì)負(fù)載造成的損傷，使負(fù)載運(yùn)行更為平穩(wěn)，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。
文檔編號(hào)F02B63/04GK202026201SQ201020155240
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者陳建華, 陳彪 申請(qǐng)人:福州力鼎動(dòng)力有限公司