[发明专利]燃气轮机用充电控制及保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃气轮机控制领域，特别地，涉及一种燃气轮机用充电控制及保护装置。

背景技术

地面燃气轮机可作为装甲车辆及小型舰船动力，其作为核心机构成的分布式能源系统在电力、石油、化工、冶金、船舶、铁路机车动力等领域有着广阔的应用前景。某型燃气轮机在使用过程中需要用蓄电池作为电源，以满足无外接电源的情况下快速起动与加载。但现有的蓄电池容量有限，特别是燃气轮机在起动过程中需大电流放电，故蓄电池需及时补充充电。现有技术中，燃气轮机用蓄电池均采用浮充的方式，若没有充电控制及保护措施，一方面，在蓄电池电压过低时若不及时进行补充充电，则燃气轮机下次起动时易因电力不足导致起动失败；另一方面，在蓄电池充满电后不及时切断充电电路，容易使蓄电池过充电，蓄电池由于过充电或者过放电所引起的发热，可能导致其电解液气化以至于损坏，从而影响其使用寿命和使用性能。因此，亟需提供一种对燃气轮机用的蓄电池进行精确充电控制及保护的装置。

发明内容

本发明目的在于提供一种燃气轮机用充电控制及保护装置，以解决现有的燃气轮机中蓄电池存在未及时充电导致起动失败及过充电导致使用寿命受损的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种燃气轮机用充电控制及保护装置，包括：差动保护器及励磁调节器；

差动保护器设有用于连接燃气轮机的发电机的输电端子的第一输入端口、用于连接蓄电单元的第一输出端口及设于第一输入端口与第一输出端口之间的判断控制单元；判断控制单元，用于根据发电机的输出电压与蓄电单元的剩余电压的比较结果控制第一输入端口与第一输出端口之间的通断；

励磁调节器用于连接发电机的输电端子与发电机的励磁线圈以控制发电机的输出电压供电给发电机的励磁线圈。

进一步地，励磁调节器包括用于连接发电机的输电端子与发电机的励磁线圈的第一供电支路及第二供电支路，第一供电支路与第二供电支路并联设置；

第一供电支路上设有常闭的第一开关单元；

第二供电支路上设有常开的第二开关单元，第二开关单元的控制端连接电压比较电路，电压比较电路根据发电机的输出电压控制第二开关单元的动作。

进一步地，第二开关单元为三极管，三极管的基极连接电压比较电路，电压比较电路的基准电源端及比较电压输入端连接发电机的输电端子，发电机的输出电压小于第一预设阈值时，电压比较电路的输出端子呈高阻态；发电机的输出电压大于等于第一预设阈值且小于第二预设阈值时，电压比较电路的输出端子呈低阻态；发电机的输出电压大于等于第二预设阈值时，电压比较电路的输出端子呈高阻态。

进一步地，励磁调节器包括放电电路，放电电路为与发电机的输电端子相连的二极管，用于在发电机准备向外发电时，将发电机的输出电压和励磁电压置零。

进一步地，判断控制单元包括主继电器，主继电器用于控制第一输入端口与第一输出端口之间的通断，主继电器的控制端与一磁保持继电器的常开触点连接，磁保持继电器的线圈两端分别连接第一输入端口、第一输出端口，磁保持继电器根据发电机的输出电压与蓄电单元的剩余电压的比较结果控制主继电器的动作。

进一步地，差动保护器还设有控制端口，在磁保持继电器的线圈与第一输入端口连接线路上和/或磁保持继电器的线圈与第一输出端口的连接线路上设有辅助继电器，辅助继电器的控制端受控制端口输入的信号控制。

进一步地，发电机的输电端子与蓄电单元相连的线路上设有分流器，分流器采集的电流信号连接有电流表，分流器采集的电压信号连接有电压表。

本发明具有以下有益效果：

本发明燃气轮机用充电控制及保护装置，采用燃气轮机自带的发电机对蓄电单元进行充电，以及时补充蓄电单元消耗的电量，且通过励磁调节器将发电机的输出电压供给发电机的励磁线圈，通过差动保护器比较发电机的输出电压与蓄电单元的剩余电压来控制对蓄电单元的充电，且及时切断充电电路，避免蓄电单元对发电机反充电，既保护了发电机，又防止了蓄电单元过充电，便于对蓄电单元精确充电控制，提高蓄电单元的使用性能及燃气轮机的起动成功率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例燃气轮机用充电控制及保护装置的原理示意图；