寒冷天气起动改进的发电机制造技术

一种发电机包括可在气体燃料上操作的内燃机和由发动机驱动以产生用于从发电机分配的电力的交流发电机。发电机还可以包括用于曲柄启动发动机的24伏起动电动机、用于提供电力以操作起动电动机的一个或多个电池、以及由发动机驱动以在用起动电动机起动发动机时提供气体燃料的火花点火的磁电机。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是于2015年11月2日提交的美国临时专利申请序列号62/249,571的非临时申请并且要求其优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术介绍
本专利技术的实施例一般涉及备用发电机，更具体地，涉及用于改进备用发电机的寒冷天气起动的方法和装置。一些备用发电机被配置成用于在公用电源中断时自动起动以提供备用电力。备用发电机通常由起动电动机起动，该起动电动机曲柄启动发电机的原动机，起动电动机通常由电池供电。不幸的是，由于低温，位于寒冷天气气候下的户外发电机在起动期间遭受增加的电池曲柄启动负载。比如，发动机油在低温下变得更粘稠，其增加了作用在起动电动机上的发动机摩擦。同时，低温可以增加电池中的内部电阻，并且可以降低电池容量，从而降低起动电动机可用的功率。在寒冷气候下，一些铅酸电池的容量在温度范围内从额定容量减小50％或更多。增加发动机摩擦和降低电池性能可以降低曲柄启动速度，从而防止发电机在寒冷的天气下起动。备用发电机的一些制造商提供旨在改进寒冷天气操作的用于发电机的改装套件。例如，一些制造商提供试图增加发动机油的粘度以使发动机更容易转向的油加热器。电池加热器还用于力图减小电池的内阻，并且一些电池加热器可以包括放置在电池下面的加热垫。不幸的是，向加热器供电可能耗尽电池功率或大量增加电费，或者可能不可用。一些制造商在发动机的油过滤器上提供尝试保护油免受冷环境温度影响的包裹。然而，其他制造商安装节流系统以在起动时更改空燃比。然而，这种设备是无效的，并且被证明对于寒冷天气起动是不可靠的，并且还给发电机增加了不必要的成本。因此，可能期望设计一种成本有效的装置和方法，以增加递送到备用发电机的曲柄启动功率用于改进寒冷天气起动。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，发电机包括可在气体燃料上操作的内燃机和由发动机驱动以产生用于从发电机分配的电力的交流发电机。发电机可以包括用于曲柄起动发动机的24伏起动电动机和用于提供电力来操作起动电动机的一个或多个电池。当用起动电动机起动发动机时，发动机还可以驱动磁电机以提供气体燃料的火花点火。按照本专利技术的另一方面，备用发电机包括用于向建筑物的电气系统提供电力的交流发电机和可在丙烷或天然气上操作以驱动交流发电机的内燃机。备用发电机可以包括用于曲柄启动发动机的24伏起动电动机和由交流发电机供电以给24伏电池系统充电的电池充电器。24伏电池系统在建筑物的公用电源中断时运行起动电动机，并且自动转换开关接合由备用发电机提供给建筑物的电气系统的电力。按照本专利技术的另一方面，备用发电机包括内燃机和可操作地联接到内燃机以提供用于从发电机分配的电力的交流发电机。备用发电机还可以包括由发动机驱动的点火磁电机和驱动点火磁电机以起动发动机的用于曲柄启动发动机的起动电动机。发电机还可以包括用于向起动电动机供电的至少两个串联连接的12伏电池。通过以下具体实施方式和附图，各种其它特征和优点将变得显而易见。附图说明附图图示了目前预期用于实施本专利技术的优选实施例。在附图中：图1是根据本专利技术的一个实施例的合并本专利技术的联接至建筑物的配电面板的发电机的前左侧透视图。图2是图1的类似图示，其中门处于暴露被配置成与磁电机一起操作的发电机发动机的打开位置。图3是示出了发动机罩从发动机分解以示出磁电机的图2的发电机中的发动机的前左透视图。图4是图1的发电机的顶部透视图，其中在图2的实施例的备选实施例中，门处于打开位置，示出了发电机和具有电池-线圈操作的点火装置的发动机。图5是示出了在-30摄氏度的温度下用12伏电池系统操作的发电机和用24伏电池系统操作的发电机的启动顺序的性能图表。具体实施方式相对于典型地在家庭或商业中使用的备用发电机描述本专利技术的操作环境。然而，本领域技术人员将领会，本专利技术同样适用于便携式发电机或在寒冷气候下操作的其它发动机。将关于具有可在气体燃料上操作的内燃机的备用发电机描述本专利技术。然而，本领域技术人员将进一步领会，本专利技术同样适用于关于可在其它燃料源上操作的内燃机。参照图1，示出了按照本专利技术的实施例的联接至建筑物34的配电面板32的备用发电机30。备用发电机30被配置成在公用电网中发生断电的情况下向建筑物34提供备用电力。备用发电机30在内部具有驱动交流发电机以产生电力的原动机。原动机可以包括具有可操作地联接至交流发电机的轴的曲轴的内燃机。内燃机优选地在来自气体管线36的丙烷或天然气上操作以驱动交流发电机并且向建筑物34的电气系统38提供电力。发动机和交流发电机在下文中被称为发动机-发电机组。按照本专利技术的示例性实施例，备用发电机30具有用于提供对元件的保护并且隔绝从发电机发出的噪声的外壳40。外壳40具有用于支撑发动机-发电机组的矩形底座42。前壁44和后壁46沿着外壳40的长度从底座42垂直延伸。第一侧壁48位于右侧上，第二侧壁50位于在外壳40的相应的第一端52和第二端54处从底座42垂直延伸的左侧上。底座42，第一和第二侧壁48，50以及前壁和后壁44，46一起形成外壳框架56。外壳40还具有当门关闭时覆盖外壳40的第一门58和第二门60。在本专利技术的一个实施例中，发电机30具有外壳40，该外壳40包括框架组件56和发电机的顶侧上的包围框架组件56的一对对置的基本上对称的门58，60。备用发电机还可以包括自动转换开关62，其将来自公用电网64的建筑物34的电源切换到发电机30。自动转换开关62发起发电机30的起动以接合在感测到从公用电网64到建筑物34的中断时提供给建筑物34的电气系统38的备用电力供应。参照图2，按照本专利技术的实施例，备用发电机30具有示出处于暴露发动机-发电机组80的打开位置的第一门58和第二门60。备用发电机30可以由第一分隔壁68和第二分隔壁70分隔成三个室，第一分隔壁68和第二分隔壁70从前壁44延伸穿过外壳40到后壁46。控制室72位于第一侧壁48和第一分隔壁68之间。控制室72容纳用于操作发电机30的自动控制系统74和用于起动发动机66的电池系统76以及其它辅助部件。电池系统76可以在建筑物的公用电源中断时运行起动电动机116以起动发电机30。因此，控制系统74可以自动控制图1的发动机66和自动转换开关62的操作，以控制提供给建筑物的电气系统的电力的接合。参照图2，动力传动室78位于第一分隔壁68和第二分隔壁70之间，以容纳发动机-发电机组80和相关部件。排气室82位于第二分隔壁70和第二侧壁50之间。排气室82容纳排气系统84的部件和其它辅助部件，并且将排气排出到环境中。动力传动室78容纳发动机-发电机组80，该发动机-发电机组80优选地包括内燃机66和由内燃机驱动的交流发电机86。内燃机66可以包括一个或多个气缸，其中每个气缸具有可滑动地定位在其中的活塞。可燃燃料通过相应的进气阀提供给每个气缸，然后该进气阀被压缩和点燃，从而引起活塞的往复运动。活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴联接到交流发电机轴以驱动交流发电机86并且提供电能用于从备用发电机30分配。在本专利技术的示例性实施例中，发动机-发电机组80具有水平轴布置，并且被定位成使得内燃机66从交流发电机86朝向外壳40的第一端52定位。发动机风扇88由曲轴驱动并且面向控制室72。发动机风扇88通过第一分隔壁6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机，包括：内燃机，能在气体燃料上操作；交流发电机，由发动机驱动以产生用于从所述发电机分配的电力；24伏起动电动机，用于曲柄启动发动机；一个或多个电池，用于提供电功率以操作所述起动电动机；和磁电机，由发动机驱动以在利用所述起动电动机起动发动机时提供所述气体燃料的火花点火。

【技术特征摘要】
2015.11.02 US 62/249,5711.一种发电机，包括：内燃机，能在气体燃料上操作；交流发电机，由发动机驱动以产生用于从所述发电机分配的电力；24伏起动电动机，用于曲柄启动发动机；一个或多个电池，用于提供电功率以操作所述起动电动机；和磁电机，由发动机驱动以在利用所述起动电动机起动发动机时提供所述气体燃料的火花点火。2.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述起动电动机被齿轮传动以在至少500rpm的转速下曲柄启动所述发动机，以在-30摄氏度的环境温度下起动所述发动机。3.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述一个或多个电池被布置成向所述起动电动机提供24伏电压。4.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述一个或多个电池包括串联联接以为所述24伏起动电动机供电的两个12伏电池。5.根据权利要求1所述的发电机，还包括由所述交流发电机供电以对所述一个或多个电池充电的一个或多个电池充电器。6.根据权利要求1所述的发电机，还包括能在24伏电压上操作以操作所述发电机的电子控制系统。7.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述气体燃料是丙烷和天然气中的至少一种。8.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述发电机被配置成向家庭或建筑物提供备用电力。9.一种备用发电机，包括：交流发电机，用于向建筑物的电气系统提供电力；内燃机，能在丙烷或天然气上操作以驱动所述交流发电机；自动转换开关，用于在所述建筑物的公用电源中断时接合向所述电气系统提供的电力；24伏起动电动机，用于曲柄启动发动机；24伏电池系统，用于在所述建筑物的公用电源中断时运行起动电动机；和电池充电器，用于为所述24伏电池系统充电。10.根据权利要求9所述的备用发电机，其中，所述24伏起动电动机被配置成以至少500r...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷·詹尼森，詹姆斯·J·德恩，马克·J·萨德，克里斯·戴斯皮尔斯，
申请(专利权)人：钱皮恩发动机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US