[发明专利]柴油发电机组黑烟抑制系统

说明书

技术领域

本发明涉及柴油发电机控制领域，尤其涉及一种柴油发电机组黑烟抑制系统。

背景技术

目前，在内燃发电机组行业，发动机一般采用电子调速器调速，但是部分品牌电子调速器缺失启动斜坡（ramp)功能，从而造成柴油机在启动过程和突加大负载时类似蘑菇云的黑烟排放的弊端。

针对这一弊端，国外有采用在电子调速器外部端子搭设时间继电器电路（ramp control)的解决方案，通过几个时间继电器的顺序延时，分段给定电子调速器的设定转速，间接达到通过电子调速器控制柴油机转速有级爬坡的效果，但是由于固有的分级爬坡特性，在性能和电路复杂方面有不可调和的矛盾，如果分级控制分的级数过多，虽然转速上升平滑了，但是会造成电气元器件增多，降低整个系统的可靠性，如果分级过少，则在级与级之间，转速差过大，还是会有明显的黑烟，改善效果不明显。而另一种使用通用的可编程逻辑继电器或PLC，通过编程设定来实现顺序延时功能，电路相对于时间继电器方式来说，虽然大大简化了，但是系统的占地和成本均增加较大，不是很实用。因此，如何有效解决上述问题，是本申请人努力的方向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种柴油发电机组黑烟抑制系统，实现了柴油机在启动过程和突然加载大负载恢复过程中，可调节地转速无级爬坡功能，并且结构紧凑，体积小，调试简单，简单可靠，成本可控。

实现上述目的的技术方案是：

一种柴油发电机组黑烟抑制系统，包括依次相接的信号输入单元、发动机黑烟抑制模块和信号输出单元，其中：

所述信号输入单元包括提供电调加电信号的电调加电信号单元，以及用于设定起动时间的起动时间设定单元；

所述发动机黑烟抑制模块包括单片机、梯度电压形成电路以及驱动保护电路，其中：

所述单片机捕捉所述电调加电信号和起动时间，输出定时变化的PWM信号；

所述梯度电压形成电路接收定时变化的PWM信号，并根据该定时变化的PWM信号输出梯度电压；

所述驱动保护电路对所述梯度电压形成电路检测，在出现过电压或者欠电流时输出制动信号给所述单片机，单片机根据制动信号关断自身的所有输出并置为高阻状态；

所述信号输出单元包括电调输入端，用于接收所述梯度电压。

上述的柴油发电机组黑烟抑制系统中，所述电调加电信号指：电子调速器加上电源时的电源正极电压。

上述的柴油发电机组黑烟抑制系统中，所述起动时间指：将发动初起动时施加在所述电调输入端上的初始电压升至发动机额定转速下施加在所述电调输入端上的电压所用的时间。

上述的柴油发电机组黑烟抑制系统中，所述电调输入端指电子调速器的输入端。

上述的柴油发电机组黑烟抑制系统中，所述定时变化的PWM信号指随着预设时间段Δt变化的脉冲信号，所述梯度电压指：随时间Δt变化也随电压ΔU增加的梯度电压。

上述的柴油发电机组黑烟抑制系统中，所述驱动保护电路在检测到过电压或者欠电流时，也输出信号控制定时变化的PWM信号的输出。

上述的柴油发电机组黑烟抑制系统中，所述发动机黑烟抑制模块还包括第一信号隔离电路和第二信号隔离电路，所述第一信号隔离电路连接在所述电调加电信号单元和所述单片机之间；所述第二信号隔离电路连接在所述定时变化的PWM信号和梯度电压形成电路之间。

本发明的有益效果是：本发明简单可靠、技术可行、成本可控。外接装置核心部分采用单片机控制原理，并采用PWM技术，实现了柴油机在启动过程和突然加载大负载恢复过程中，可调节的转速无级爬坡功能，并且结构紧凑，体积小，调试简单，关键参数可通过电位器根据现场实际需要随时设定，大大方便了用户使用，特别是现场整改时，无须更换元器件和原来的接线，只须在原来的元器件接线基础上，增加极少的几条控制线，即可完成现场改造，更加方便快捷。

附图说明

图1是本发明中电子调速器输入端施加电压的变化示意图；

图2是本发明的柴油发电机组黑烟抑制系统的结构示意图；

图3是本发明中脉冲信号的变化示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，在发动机的电子调速器输入端（电调输入端31）加上U1至U2电压。其中，U1为发动初起动时加在电子调速器输入端的初始电压，U2为发动机额定转速下电子调速器输入端的电压，并且在U1升至U2时，变化是随时间Δt增加电压也随ΔU增加梯度电压。