一种混动发电机系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种混动发电机系统，包括机壳、直流发电机单元、电池单元、逆变器单元、控制及输出面板单元；直流发电机单元包括内燃式发动机、发电机、发电机控制器；逆变器单元包括逆变器与电流检测模块；电池单元包括锂电池与电池保护板；控制及输出面板单元包括混动模式开关、纯电模式开关、纯充电模式开关、DC

【技术实现步骤摘要】
一种混动发电机系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及一种发电机，特别是一种集合了变频发电机和户外移动电源特征的混动发电机。

技术介绍

[0002]发电机是一种能够将其他形式的能源转化成电能的设备。
[0003]目前，发电机无法带载超出其最大输出功率的负载，而感性、容性负载其启动时的瞬间电流往往大于负载的额定电流，甚至是额定电流的几倍。因此，传统发电机无法带载瞬间功率大于其最大输出功率的阻性、感性、容性负载。其次，发电机一旦启动后，无法避免其噪音扰民的情况。
[0004]另外，使用移动电源户外作业时，经常出现电池电量不足，而无法短时快速充电的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决现有的技术问题是提供一种混动发电机系统，它能够带载瞬间功率大于发电机最大输出功率的阻性、感性、容性负载；在纯电模式下，解决传统发电机噪音扰民的问题；在纯充电模式下，解决在户外电池电量不足而无法短时快速充电的问题。
[0006]本专利技术解决上述技术问题，本专利技术提供一种混动发电机系统，采用的技术方案为：本专利技术公开一种混动发电机系统，其特征在于，包括机壳、直流发电机单元、电池单元、逆变器单元、控制及输出面板单元；直流直流发电机单元包括内燃式发动机、发电机、发电机控制器；逆变器单元包括逆变器与电流检测模块；电池单元包括锂电池与电池保护板；控制及输出面板单元包括混动模式开关、纯电模式开关、纯充电模式开关、DC
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DC转换模块及其他输出接口；所述机壳上设有控制及输出面板；所述机壳内设有发电机单元、电池单元、逆变器单元；所述逆变器单元、电池单元、DC
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DC转换模块及发电机皆与发电机控制器相连接；逆变器单元与控制及输出面板单元相连接。电流检测模块、混动模式开关、纯电模式开关、纯充电模式开关皆与发电机控制器通信连接优选地，所述的混动发电机系统，其特征在于，还包括用于检测逆变器输入电流的电流检测模块，所述电流检测模块的输入端与所述电池单元及发电机控制器连接，所述电流检测模块的输出端与所述发电机控制器的电流信息输入端连接。
[0007]优选地，所述的混动发电机系统，其特征在于，所述内燃式发动机和所述发电机传动连接，所述内燃式发动机的控制端与所述发电机控制器通信连接，所述发电机输出端与所述发电机控制器输入端连接，所述发电机控制器输出端作为所述直流发电机单元的输出端与电池单元及逆变器单元的输入端连接。
[0008]优选地，所述的混动发电机系统，其特征在于，所述发电机为永磁发电机。
[0009]本专利技术还提供一种混动发电机系统的工作方法，所述工作方法包括：
发电机控制单元获取供电控制指令；发电机控制单元基于所述供电控制指令选择对应的供电模式控制所述混动发电机系统供电，所述供电模式包括混动模式、纯电模式和纯充电模式。其中，在所述混动模式下：所述发电机控制器根据所述供电控制指令控制所述内燃发动机启动，使所述逆变器输出导通，通过所述电流检测模块将所述逆变器输入端电流信号传给所述发电机控制器。所述发电机控制器根据所述电流信号控制所述内燃式发动机的输出功率，从而控制所述直流发电机单元的输出功率，并通过所述逆变器单元及DC
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DC转换模块给外部负载提供预设电压的直流电源和交流电源。当所述外部负载功率大于所述直流发电机单元最大输出功率值时，所述电池单元辅助参与供电；当所述外部负载功率小于所述直流发电机单元最大输出功率时，所述电池单元不参与供电。
[0010]在所述纯电模式下：所述发电机控制器根据所述供电控制指令控制所述内燃式发动机不启动，所述锂电池单元单独为所述逆变器单元以及所述的DC
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DC转换模块的输入端供电，以所述逆变器单元为负载提供预设电压的交流电源，以所述DC
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DC转换模块为负载提供直流电源。当所述电池单元电压低于预设的低电压保护值时，所述电池保护板开启保护状态，所述电池单元停止放电，所述逆变器单元停止输出，所述DC
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DC转换模块停止输出。
[0011]在所述纯充电模式下：所述逆变器单元及所述控制及输出面板单元根据所述供电控制指令关闭对外输出，所述发电机控制器根据所述供电控制指令控制所述内燃发动机启动，并控制所述直流发电机单元输出功率，以所述发电机控制器输出端给所述电池单元快速充电。当所述发电机控制器检测到所述电池单元充电电压达到预设过压保护值，控制所述直流发电机单元关闭输出，停止充电，并控制内燃式发动机熄火。
[0012]本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，采用本专利技术结构的混动发电机可通过控制面板进入至混动模式，使直流发电机自动启动，使逆变器输出导通，自动检测逆变器输入端电流信号。此时发电机控制器根据电流信号来自动设定直流发电机输出功率，逆变器交流额定输出功率略小于直流发电机额定功率值，逆变器交流最大输出功率为额定值2倍。当外部负载小于直流发电机额定输出功率时，直流发电机为唯一输出；当外部负载需要大电流瞬时启动时，瞬时功率小于逆变器交流最大输出功率，电池辅助参与放电，外部负载启动后，电池不再放电。从而使发电机带载瞬间最大功率大于发电机最大输出功率的阻性、感性、容性负载。
[0013]与现有技术相比，采用本专利技术结构的混动发电机可通过控制面板进入至纯电模式。使直流发电机不启动，使逆变器输出导通。此时电池为唯一输出，混动发电机进入静音状态，从而解决某些使用环境下噪音扰民的问题。
[0014]与现有技术相比，采用本专利技术结构的混动发电机可通过控制面板进入至纯充电模式。使直流发电机自动启动，使混动发电机不对外输出。控制器控制发电机输出功率，对电池进行0.5C快速充电，充电效率高，短时间内充满。当电池电压达到设定过压保护值，停止充电，发电机熄火。从而解决常规户外移动电源在户外无法快速充电的问题。
[0015]通过使用直流发电机，直接给电池充电，无需额外整流模块，不仅有效降低成本，
而且没有转换损耗，提高了效率。
[0016]直流发电机单元和电池单元的输出共用一个逆变器及DC
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DC转换模块，同时提供直流和交流输出，满足更多应用场景，也有效降低了成本。
[0017]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
[0018]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0020]图1是本专利技术提供的一种优选实施方式中混动发电机系统的结构示意图；图2是本专利技术提供的一种优选实施方式中油电混合移动电源系统的工作方法的流程图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混动发电机系统，其特征在于，包括机壳、直流发电机单元、电池单元、逆变器单元、控制及输出面板单元；直流直流发电机单元包括内燃式发动机、发电机、发电机控制器；逆变器单元包括逆变器与电流检测模块；电池单元包括锂电池与电池保护板；控制及输出面板单元包括混动模式开关、纯电模式开关、纯充电模式开关、DC
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DC转换模块及其他输出接口；所述机壳上设有控制及输出面板；所述机壳内设有发电机单元、电池单元、逆变器单元；所述逆变器单元、电池单元、DC
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DC转换模块及发电机皆与发电机控制器相连接；逆变器单元与控制及输出面板单元相连接。电流检测模块、混动模式开关、纯电模式开关、纯充电模式开关皆与发电机控制器通信连接。2.根据权利要求1所述的一种混动发电机系统，其特征在于，还包括用于检测逆变器输入电流的电流检测模块，所述电流检测模块的输入端与所述电池单元及发电机控制器连接，所述电流检测模块的输出端与所述发电机控制器的电流信息输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种混动发电机系统，其特征在于，所述内燃式发动机和所述发电机传动连接，所述内燃式发动机的控制端与所述发电机控制器通信连接，所述发电机输出端与所述发电机控制器输入端连接，所述发电机控制器输出端作为所述直流发电机单元的输出端与电池单元及逆变器单元的输入端连接。4.根据权利要求3所述的一种混动发电机系统，其特征在于，所述发电机为永磁发电机。5.一种权利要求1
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4任意一项所述的混动发电机系统的工作方法，其特征在于包括：发电机控制单元获取供电控制指令；发电机控制单元基于所述供电控制指令选择对应的供电模式控制所述混动发电机系统供电，所述供...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶伟华，叶云清，李婉超，
申请(专利权)人：台州环洋机电有限公司，
类型：发明
国别省市：