[实用新型]一种数码发电机系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数码发电机领域，具体涉及一种数码发电机系统。

背景技术

数码发电机通过内燃机(如汽油机、柴油机)拖动发电机然后经过电力电子变换输出满足负载电压要求(包括电压幅值、频率、谐波畸变率等)的交流电。由于发电机运行频率高且采用数字控制技术，因此数码发电机具有体积小、重量轻、使用灵活等优点，广泛应用于紧急备用电源、偏远或临时供电电源等。

然而作为原动机的内燃机无自启动能力，传统的数码发电机系统必需采用专用启动电机装置实现机组启动，导致数码发电机系统体系较大，且成本高。

此外，传统数码发电机采用半控型器件晶闸管整流器或不控型器件二极管整流加DC/DC变换器来控制发电机输出直流电压，存在功率因数低、谐波大、动态性能差以及无法实现内燃机最佳效率跟踪运行控制等缺点。

因此需要寻求一种数码发电机系统来解决上述的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种数码发电机系统，实现了对内燃机的直接启动，省去传统技术中的启动电机装置，有效降低了数码发电机系统的体积与成本，而且机组启动蓄电池装置的结构简单、控制成本低，而且有效可靠。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种数码发电机系统，所述的数码发电机系统包括依次连接的内燃机、发电机、直流母线、逆变器、滤波器、输出接触器和MCU控制器，所述的输出接触器与外部负载连接，其中，所述的发电机与直流母线之间连接机侧变换器，所述的机侧变换器采用全控型器件的PWM功率变换器，所述的直流母线并联机组启动蓄电池装置。

优选地，所述的机组启动蓄电池装置包括蓄电池和启动供电二极管，所述的蓄电池负极与所述的直流母线负极均接地，所述的蓄电池正极与启动供电二极管正极连接，所述的启动供电二极管负极与所述的直流母线正极连接；

所述的蓄电池与所述的MCU控制器之间设有蓄电池检测电路，所述的直流母线与所述的MCU控制器之间设有直流电压检测电路；所述的MCU控制器通过开关管驱动器向所述的机侧变换器输入PWM信号。

优选地，所述的机组启动蓄电池装置还包括依次连接的继电器、充电二极管，其中，继电器的一接触点m与蓄电池正极连接，另一接触点与充电二极管负极连接，所述的充电二极管正极接入直流母线正极。

优选地，所述的机组启动蓄电池装置还包括充电限流电阻，所述的充电限流电阻的一端与充电二极管正极连接，另一端接入直流母线正极。

5、如权利要求3所述的数码发电机系统，其特征在于，所述的继电器采用三极管驱动型继电器。

优选地，所述的三极管驱动型继电器包括继电器驱动三极管和继电器，其中，继电器驱动三极管为NPN型三极管，其基极与所述的MCU控制器连接，发射极接地，集电极通过继电器与电源正极连接。

优选地，所述的全控型器件采用GTO、MOSFET和IGBT中的任意一种。

优选地，所述的滤波器由无源元件组成，所述的无源元件包括电感和/或电容。

需要说明的是，本实用新型全文所述的全控型器件是指通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件。具体地，本实用新型所指的全控型器件可以是指，门极可关断晶闸管GTO(英文全称为Gate-Turn-Off Thyristor)，电力场效应晶体管MOSFET(英文全称为Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)，绝缘栅双极晶体管(英文全称为Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT)。

本实用新型的工作原理和优点：

1、本实用新型采用全控型器件的PWM功率变换器作为机侧变换器，同时直流母线并联机组启动蓄电池装置，在启动时，通过MCU控制，机组启动蓄电池装置为发电机供电，机侧变换器控制发电机拖动内燃机启动，并根据内燃机转速判断是否达到启动要求，因此本实用新型省去传统技术中的启动电机装置，有效降低了数码发电机系统体积与成本，且控制方法简单方便，易于实现；

2、本实用新型采用全控型器件的PWM功率变换器，在本实用新型的工作发电工作模式下，采用MCU控制器根据测量信号通过协调解耦控制方法以确保不同特性和功能的各部件能独立运行并实现数码发电机系统发电，进一步地本实用新型特别提出对内燃机和发电机的有效控制方法，实现了分别对内燃机最佳效率跟踪运行和发电机单位功率因数运行进行控制，可以明显提高内燃机的运行效率和发电机的运行功率因数，且控制方法简单方便，易于实现；