CN103378607A - 用于发电机的并联联动装置 - Google Patents

Abstract

连结三个或更多个便携式发电机来进行同步运行。电力电缆将每个发电机连结至联动装置箱，该联动装置箱以并联的方式连接电力并连接其电源插座。通信电缆将每个发电机中的软件模块与联动装置箱进行连结。该模块改变发电机的运行来产生与第一发电机的电压振幅和相位相匹配的电压振幅和相位，该第一发电机连接至开始发电的箱体，使得所有发电机承担相等的负载直至达到它们的输出功率极限。

Description

用于发电机的并联联动装置

相关申请的交叉引用

依照美国法典第35法案第119（e）条的规定，本申请要求2012年4月30日提交的临时专利申请No.61/640,603的优先权，该申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

关于联邦政府主办的研究/发展的声明

不适用

技术领域

本发明涉及一种便携式引擎驱动的发电机，更具体地，本发明涉及一种便携式发电机，通过使发电机的输出相位自动同步，该便携式发电机自动使其自身适应于彼此并联连接的三个或更多个便携式发电机的并联运行。

背景技术

由于制造和运行的不一致，每个便携式、引擎驱动的发电机产生的电力在电压和频率方面略微不同，以及在电压和电流之间具有不同的相位。当两个或更多个便携式发电机在运行中彼此并联连接时，如果发电机的输出电压的相位或振幅不同步，这将引起电流从一个发电机流进另一个发电机，从而会导致发电机一个或多个组件的损坏。因此，理想的是，使每个连接的发电机的输出电压的相位和振幅同步。

为此，即使在相同构造的便携式发电机并联运行的情况下，现有技术提供了尝试并使发电机同步的方法。例如，美国专利5,258,700生成目标输出正弦波形，目标输出正弦波形具有的频率基于所连接发电机之间相位差，并且使用逆变器的切换控制来调整每个发电机的输出以匹配于目标信号。本专利还涉及日本专利公开（Kokoku）No.56-20782，其使用用于产生运行点（在该运行点处，两个复数发电机的电相位彼此一致）的自动同步设备和装置，以使自动同步设备迅速可靠地运行。专利5,258,700还涉及日本临时实用新型公开(Kokai)No.62-145440，其使用用于两个便携式发电机并联运行的特殊适配器，其中一个发电机充当主发电机，而另一个充当从发电机。

发明内容

本文所公开的同步方法和装置使用通信电缆来让在每个发电机中模块内的软件查看或确定两个波形之间的时差，其中一个波形是主发电机的波形，以及另一个波形是从发电机的波形。然后，调整或定时从发电机的波形以与主发电机的信号一致。软件决定哪个发电机是主发电机和哪个发电机是从发电机，并在启动时进行决定，以及后来加入的发电机变成与主发电机同步的从发电机。通过通信电缆实现同步，虽然更复杂以及成本更高，但也可以通过无线通信实现同步。

软件模块通过如下方式获得同步运行：比较电压信号、电流信号和主发电机的输出控制信号之间的相位差，以调整每个从发电机中的振荡器来改变输出的频率，这进而减小了相位差，从而实现并联运行。因此，所连结的发电机不处于平等的地位。第一发电机是初级（主）发电机，以及第二、第三或其他发电机是受控发电机或从发电机。优选地，在启动之前将发电机与发电机相连，其中首先启动的发电机被指定为主发电机，以及随后启动的发电机从属于主发电机。

因此，连结三个或更多个便携式发电机来进行同步运行。电力电缆将每个发电机连结至联动装置箱，该联动装置箱以并联的方式连接电力并连接电源插座。通信电缆将每个发电机中的软件模块与联动装置箱进行连结。该模块改变发电机的运行，来产生与连接至箱体并开始发电的第一发电机相匹配的电压振幅和相位，使得所有发电机承担相等的负载直至达到它们的输出功率极限。

更详细地，本发明提供了一种用于同步运行的连结型便携式发电机的系统。该系统包括至少第一、第二和第三便携式引擎驱动的逆变器式发电机。每个发电机具有单独的控制模块，该控制模块构造成改变所产生电压的振幅和所产生电流和电压之间的相位。该系统还包括联动装置箱，其连接至至少第一、第二和第三发电机，以接收这些发电机的功率输出并且并联连接这些功率输出。联动装置箱具有与所连结的发电机的功率输出电气通信的至少一个插座（电源插座）。该系统还包括通信电缆，其在至少第一、第二、第三发电机中的每一个、联动装置箱和控制模块之间延伸，并且通信电缆分别将联动装置箱连结至至少第一、第二、第三发电机中的每一个和与这些发电机中每一个相关联的控制模块，以将控制模块设置为与联动装置箱进行通信，以及与至少第一发电机的控制模块进行通信，该第一发电机的控制模块输出第一发电机的功率输出的振幅和相位。至少第二和第三发电机的控制模块构造成将与该控制模块相关联的发电机的运行同步至第一发电机的运行，以产生具有与第一发电机相同的电压振幅和相位的交流电输出。

在进一步的变型中，该系统仅具有三个发电机和三根通信电缆，其中通信电缆优选地由联动装置箱进行并联互联。可选地，该系统可以仅具有四个发电机和四根通信电缆，其中通信电缆优选地由联动装置箱进行并联互联。联动装置箱上的电源插座具有比在任何所连结发电机上的任何电源插座更大的安培数。所连结的发电机可具有不同的最大输出功率。

有利地，本发明还提供了一种用于同步三个或更多个（第一、第二和第三）便携式引擎驱动逆变器式发电机的方法。每个发电机具有单独的控制模块，该控制模块构造成改变所产生电压的振幅和所产生电流和电压之间的相位。该方法包括将每个发电机的功率输出连接至联动装置箱（其并联连接输出功率），以及将电源插座设置在联动装置箱上，使其与所连结的发电机的并联功率输出电气连接。该方法还包括将每个发电机的控制模块设置为与联动装置箱进行通信，以及与至少首先启动的发电机中的控制模块进行通信，该首先启动的发电机中的控制模块输出与该首先启动的发电机的功率输出的电压和相位有关的信号。该方法还包括构造至少第二和第三发电机的控制模块，以响应于由第一控制模块提供的信号将与这些控制模块相关联的发电机的运行同步至首先启动的发电机的运行，使得至少第二和第三发电机中的每个产生具有与第一发电机相同的电压振幅和相位的交流电输出。

在进一步的变型中，该方法还包括连结或连接发电机，至少该发电机中的一个具有不同于其他发电机的最大功率输出。

本发明还提供了一种用于同步三个或更多个便携式引擎驱动逆变器式发电机的运行的联动装置箱。每个发电机具有与发电机上的通信连接器进行电气通信的控制模块。该联动装置箱包括便携式壳体，其具有至少三个电力输入连接器，每个电力输入连接器构造成接收便携式发电机的功率输入。壳体包含并联设置该至少三个电力输入连接器的电路。该壳体还具有与至少三个电力输入连接器的并联功率输出进行电气通信的至少一个电源插座。该壳体还具有至少三个通信连接器，每个通信连接器构造成在使用期间从发电机中的一个上的通信连接器接收控制信号，并且将控制信号传输至发电机中的一个上的通信连接器。

在一个变型中，该壳体包含并联连接通信连接器的电路。在另一个变型中，仅存在三个电力输入连接器和三个通信输入连接器。在又一个变型中，仅存在四个电力输入连接器和四个通信输入连接器。

本发明还公开了一种用于连结便携式引擎驱动逆变器式发电机的成套工具。该成套工具包括如上所述的联动装置箱以及至少三根电力传输电缆，每根电力传输电缆具有第一端和第二端，该第一端构造成连接至发电机的电力输出端，该第二端构造成连接至联动装置箱上的电力输入连接器。电力传输电缆还构造成通过电力传输电缆传导至少120V和至少25安培的交流电。该成套工具还包括至少三根通信电缆，其中每根电缆具有第一端和第二端，该第一端构造成连接至联动装置箱上的通信连接器，该第二端构造成连接至发电机，以将联动装置箱设置为在使用期间与发电机的控制模块进行电气通信。

在又一个变型中，该成套装置包括仅三根或仅四根电力传输电缆和相匹配数量的通信电缆。在另一个变型中，壳体中的至少一个电源插座具有至少50安培的安培数。在又一个变型中，壳体具有并联连接通信连接器的电路。

附图说明

参照下面的描述和附图，将能更好地理解本文所公开的各种实施例的这些和其他特征和优点，其中，本文中相同的附图标记表示相同的部件，以及其中：

图1是用于两个发电机之间同步控制的并联连接的四个发电机的平面图，该图示出了在前面具有两组接线且在相对侧上具有类似两组接线（未示出）的联动装置箱；

图2是软件控制模块和其中的实施或监控步骤的方块图；以及

图3是用于连结图1发电机的联动装置箱的示意图。

具体实施方式

参考图1，分别使用第一、第二、第三和第四对电力电缆30、32、34和36，以及分别使用通信电缆40、42、44和46，分别将第一、第二、第三和第四发电机20、22、24和26以及并联连接器箱28按图示那样连接。图1示出了在联动装置箱或连接器箱28前侧上的接线，其中联动装置箱或连接器箱28的背侧上具有类似的构造（但背侧上的电源插座是可选的）。因此，电力电缆30和通信电缆40将第一发电机20连接至连接器箱28，优选地连接至箱体的第二侧或背侧。电力电缆32和通信电缆42将第二发电机22连接至连接器箱28，优选地连接至箱体的第二侧或背侧。电力电缆34和通信电缆44将第三发电机24连接至连接器箱28，优选地连接至箱体的第一侧或前侧。电力电缆36和通信电缆46将第四发电机26连接至连接器箱28，优选地连接至箱体的第一侧或前侧。

电力电缆30、32、34和36优选地为用于传输120伏交流电的成对电力电缆，其具有构造成以可释放方式接合发电机上配合连接器（优选内孔连接器）的可拆卸插塞式连接器（优选插入连接器）。通信电缆40、42、44和46优选地为屏蔽电缆，其具有构造成以可释放方式接合发电机和箱体28上配合连接器的可拆卸插塞式连接器。四引脚的插入连接器和内孔连接器被认为比较适合用于通信电缆。

发电机20、22、24和26由内燃机驱动，便携式发电机产生交流电源。每个发电机的瓦数输出可随着引擎和交流发电机的运行速度而变化，其中当前可使用瓦数为1000、2000、3000、5000和6500的各发电机。在图1所示的实施例中，发电机20、22和26是1000瓦的逆变器式发电机，而第三发电机24为3000瓦的逆变器式发电机，其具有轮子48以便于该较大发电机的移动。每个发电机优选地（但可选地）具有把手50以便于移动，以及每个发电机可具有可选的轮子48。每个发电机具有电源插座或插座52、通断开关54、启动器开关或拉线（未标示）、油箱58、引擎、消声器和其他在此类便携式发电机上使用的控制器、连接器和组件。

进一步参考图2，在每个发电机20、22、24和26内，引擎旋转交流发电机，该交流发电机根据特定发电机的引擎运行情况产生频率和电压可变的交流电流。这示意性地在图2的方块1中表示。如图2中方块3所反映的那样，将交流电流整流至直流并滤波。如图2中方块6所反映的那样，逆变器将直流电转换成更均匀的交流电流，以及低通滤波器（LPF）从交流电流中除去高频噪声。通过与参考电压（方块9）相比较，对交流电压信号（方块7）和电流信号（方块12）进行监控以决定是否应该在反馈调整方块8中做出任何调整，其中将反馈方块8的输出提供给脉冲宽度调制（PWM）发生器模块5。方块5的PWM发生器模块调整逆变器方块6的交流电输出的频率、振幅和相位，以产生频率为60HZ、电压为120V的交流电输出。由位于每个发电机20、22、24、26中的软件模块60（图3）控制这个基本顺序。

参考图1至图3，每个发电机20、22、24、26都具有软件控制模块60和足够的控制电路，来实现一般如图2所示的软件功能。优选地，由软件模块60控制该功能，以及由固件、集成电路、电线接头、机械联动装置、步进马达等实现该功能。在启动时，通过如上所述的电力电缆和通信电缆将发电机20、22、24和26中的三个或四个连接至联动装置箱28。在启动其他发电机之前首先启动一个发电机，以及出于说明的目的，首先启动发电机20。作为第一个启动的发电机20，其成为初级发电机或主发电机，并且由通过通信电缆40、42、44和46传输的信号进行识别或检测。稍后启动其他发电机，以及启动顺序无关紧要。

在启动第一发电机20时，如图2的方块3所反映的那样，对由发电机20产生的三相电流进行整流和滤波。将经整流和滤波的电流提供给产生信号（该信号为已调制的脉宽）的脉宽调制（PWM）发生器模块5，之后，将该经整流和滤波的电流提供给产生120V交流电的逆变器电路和低通滤波器（LPF）6。仅在确定发电机是否为主（初级）发电机或（次级）发电机之后，将该经整流和滤波的直流电流提供给逆变器和LPF6。

当启动发电机20时（方块1），软件模块60检查用来使发电机同步的输入信号（方块2），由于发电机20是第一个启动的发电机，因此软件模块60检测不到信号并将发电机20识别作为主发电机或初级发电机，对于发电机20，无需同步（方块4）或相位调整（方块14）。因此，如果发电机是主发电机，那么不存在来自通信电缆40、42、44、46之一的输入信号（方块2），并且忽略同步检测核查（方块4）和忽略相位调整（方块14）。

与此相反，如果发电机是从发电机，那么通信电缆40、42、44、46将会提供来自主发电机的输入信号2，并且方块4将会检查输入信号2来看产生的电流是否被同步。如果模块确定它是主发电机，那么主机查询块忽略相位调整方块14，但如果提供在方块4中未确定同步的输入信号2，那么调整相位。因此，在启动发电机的同时，模块60检测来自通信线路（40、42、44、46）的输入信号2，以区分该发电机是否是初级（主）发电机或次级（从）发电机，并因此作为主发电机或从发电机继续进行。

返回到主发电机20的示例性运行，已经确认发电机20是主发电机，在方块6中对经整流和滤波的直流电流进行逆变和滤波处理，监控来确定方块12中的电流并将其传递至方块13中的负载。逆变器和滤波器6还提供了包括方块7、8、9、12和5的反馈回路。在方块7中监控来自方块6的逆变器电压，并且在反馈调整方块8中调整该逆变器电压。反馈调整方块接收方块12处的来自提供给负载的交流电流的电流信息，并且还接收参考电压，其中调整方块8改变逆变器和滤波器（方块6）以及引擎的运行，来实现如由软件模块60所控制的理想交流电曲线图。

如果发电机模块60识别发电机20为初级（主）发电机，那么PWM模块5将初级发电机20所产生的电流信息发送至产生信号输出11的同步信号发生器10，该信号输出11表示发电机所产生的电力电流的相位，这里发电机为初级（主）发电机20。经由通信电缆40、42、44和46通过并联的联动装置箱28将信号输出11（以及信号输入2）传输至其他发电机，使得其他发电机能够匹配由该信号所表示的电压相位。输出信号11表示电压和电流之间的相位，并且优选地基于作为参考（方块9）的所生成的交流电源的正弦波的悬链线。悬链线或下垂曲线表示在水平轴线下方的正弦波部分。因此，在每个发电机20、22、24、26中的模块60能够实现在以并联运行方式连接的发电机之间的相等份额的功率，然后还能够减少多余功率的循环流动，从而减少对发电机及其组件的损坏。

如果发电机的模块60识别发电机不是作为初级（主）发电机（例如，发电机22、24、26），那么将该发电机识别作为从发电机或次级发电机，并且调整其运行以产生具有与主发电机20相同相位的交流电输出。对于从发电机，在所生成的电流输出至逆变器/LPF方块6之前或与其同时，软件模块60将首先追踪与特定模块60相关联的发电机22、24、26所生成的电流和电压之间的相位，并且将该相位与初级发电机20的相位（经由信号输出11）进行比较，其中初级发电机20的相位作为信号方块2中的输入信号接收，然后调整发电机以产生与初级（主）发电机20相同的电压相位波形。在几轮确保其准确性的比较之后，模块60驱动PWM驱动电路5来将电流输出至逆变器/LPFF模块6并且输出至负载13，而同时监控已整流的交流电输出的电流和电压（方块6-9和方块12），并且将其与参考电压9（如来自于存储的存储器、处理器或计算机）进行比较。对于从发电机，将参考电压设置为来自主发电机20的输出信号11的电压和相位。

当发电机上的负载变化时，来自主发电机的信号输出11也可能发生变化，因此，相位调整14可连续变化以及参考电压9也将发生改变，以及方块7、8、9和12的反馈调整也将变化来改变发电机的性能，所以反馈调整产生相位具有主发电机20相位的交流电压。

因此，对于从发电机，使用输入信号2来识别发电机作为从发电机，以及在方块4中检查同步，同时在方块14中确定任何适当的相位调整，由此将所得的输入提供给PWM发生器5，该PWM发生器5还接收来自所产生的交流电输出的输入。通过反馈回路（其使用步骤或方块5、6、7、8、9和12）的顺序使用，实现与主发电机20电压相符的稳定电压输出。因此，模块60能够控制固定周期的整流波形，并且保持所连结的发电机的平稳并联运行。

因此，当负载13是电感性负载或电容性负载时，由于同步通信线路40、42、44、46的存在，基于主发电机20的相位，所连接的发电机（20、22、24、26）的电压和电流将保持相同的超前相位或滞后相位。

因此，软件模块60使用由图2中方块9、10、11和12所表示的反馈控制，以保持与参考电压9相符的稳定电压，而不管发电机20、22、24、26运行中的波动。当输入信号2变化时，参考电压9也变化，以连续追踪主发电机20的运行。初级发电机20的模块60优选地使用由作为性能同步参考的输出功率所产生的电压悬链线（或下垂曲线）。

基本上，如初级发电机的信号输出11和从发电机的信号输入2所表示的，各从发电机22、24、26中的软件模块60都试图将其输出功率的振幅和相位与初级发电机功率的振幅和相位保持同步，，它们通过通信电缆40、42、44和46从主发电机20至不同发电机（与各电缆相连）进行通信。联动装置箱28和电缆40、42、44和46允许与发电机内与特定模块60相关的发电机使其运行和调整至与主发电机20的相位和功率振幅同步。因此，联动装置箱28具有四个用于通信电缆40、42、44和46的连接器，还具有四个用于电力电缆30、32、34和36的连接器，以及还至少具有一个电源插座52。优选地，联动装置箱28具有至少一个大于30安培的电源插座52，以及优选地，具有至少一个以及优选地两个或更多个50安培的插座。还可以提供至少一个30安培的插座52，以及优选地，可选地在联动装置箱28中设置2个、3个、4个或更多个30安培的插座。

除了具有用于电力电缆和通信电缆的接线之外，联动装置箱28还有利地具有一个或多个插座52，包括一个或多个比在便携式发电机20、22、24和26上正常使用的插座具有更高安培数的插座。有利地，联动装置箱28具有至少一个50安培的电源插座或插座52，而大多数发电机具有30安培的插座，或更小安培数的插座。此外，联动装置箱28还可以具有断路器，其中也可以使用软件断路器，但优选地使用外部热断路器。热断路器被认为能更容易地适应瞬态电流波动而不跳闸，如果将发电机连接至娱乐车（RV），当打开娱乐车的空调时，可能出现瞬态电流波动。

发电机的并联联动装置对于用引擎作动力的逆变器式发电机特别有用，因为每个这样的发电机通常具有监控输出功率或负载的安培数的软件模块，以及该软件模块具有查找表，该查找表提供了用于每个这样的负载或输出功率的优选引擎速度，以及该软件模块根据在查找表中指定的速度调整引擎的速度。通常情况下，由与负载传感器和查找表电气通信的处理器控制步进马达。这允许逆变器式发电机以需要来满足负载的任何速度运行，从而与同步马达发电机相比时，降低了噪声并节约了燃料，该同步马达发电机以恒定速度运行引擎，该恒定速度通常为所产生功率的输出频率的几倍（并因此同步至所产生功率的输出频率），从而产生较高的马达速度，诸如对于60赫兹的输出频率每分钟3600转。

在运行中，通过电力电缆30、32、34和36以及通信电缆40、42、44和46，将发电机20、22、24和26（优选逆变器式发电机）中的三个或四个连接至联动装置箱28。启动一个连接有这些电力电缆和通信电缆的发电机，优选地启动发电机20，优选地但可选地在无负载的条件下，由于引擎平稳运行并在发电机上和/或在联动装置箱28上的至少一个电源插座52处产生合适且恒定的电压，从而能够获得稳定。第一发电机中的软件模块60识别发电机20作为主发电机，并将识别所有后来的发电机作为从发电机。一旦稳定了第一、主发电机20，就启动第二发电机22并允许稳定第二发电机22。第二发电机22中的软件模块60识别该发电机作为从发电机，并且使用图2的方块步骤将第二发电机22的运行同步至主发电机20的运行。在第一发电机和第二发电机稳定之后，并优选地在它们同步之后，启动第三发电机24并允许稳定第三发电机24。第三发电机24中的软件模块60识别该发电机作为从发电机，并且使用图2的方块步骤将第三发电机的运行同步至主发电机20的运行。如果需要的话，在第一发电机20、第二发电机22和第三发电机24稳定之后，并优选地在它们同步之后，启动第四发电机26并允许稳定第四发电机26。第四发电机26中的软件模块60识别该发电机作为从发电机，并且使用图2的方块步骤将第四发电机的运行同步至主发电机20的运行。当在同步过程期间引擎略微变化速度时，可通过听觉来确定同步，在几秒钟之后，将呈现出反映同步的平滑运行。在发电机同步以及稳定之后，将负载施加至互联或连结发电机。在所有的发电机同步之前施加负载使同步变得困难，并可能阻止同步。

每个发电机20、22、24、26将电力并联地提供给联动装置箱28上的插座52，从而允许使用比这些联动发电机中任意一个单独可获得的安培数具有更高安培数的插座52。当负载变化时，主发电机上的引擎改变其速度，从而增加速度以产生更多的电力以及减小速度以产生更少的电力，以及当引擎这样操作时，相位和振幅将会随着其他引擎改变它们的运行而改变，来保持输出功率振幅和相位的同步，以与主发电机20的输出功率振幅和相位相匹配。

根据所连结发电机的数量和瓦数输出，可改变每个引擎的速度。因为发电机是并联连接的，因此每个发电机面对相同的负载，并且每个发电机独立运行以产生满足相同负载的功率，至少达到发电机可允许的最大负载。因此，1000瓦的发电机通常运行的比3000瓦的发电机快以产生相同的负载。可将步进马达（未示出）连接至引擎节流阀，并使用步进马达改变引擎的速度来产生满足电力负载的合适功率。但所有连结的发电机承担大致相等的负载，因为每个发电机的电力输出的相位和振幅相同，因此一个发电机的功率不会抵消或加至另一个发电机的电信号来导致功率的增长或下降。当功率需求下降或增加时，这仍然适用。

当负载增加直至一个或多个发电机到达其最大输出时，则任何具有较大瓦数输出的发电机由于它面对更高的负载而将以增加的速度运行，因此它将继续增加其引擎的速度和功率输出，直至满足了负载或直至达到其最大输出功率，直至所有四个发电机以它们最大的功率输出运行，等等。对于以最大输出运行的这些发电机，增加功率输出的需求不会改变引擎的性能，因为发电机只能输出其最大的功率。但是只要该发电机的功率输出与其他发电机同步，它就能继续尽其所能为总功率需求出力，因为发电机是并联连接的。

参考图1和图3，电力电缆30、32、34和36连接至共同的并联联动装置箱28，该联动装置箱28互联发电机20、22、24、26并提供更高安培数的电源插座或插座52。由于发电机缺少输入连接器来接收来自另一个发电机的电力，因此直接运行发电机之间的电力电缆来并联连接它们是不切实际的。同样，将较高安培数的电源插座52放在不能产生用于该电源插座的安培数的发电机上是没有财务意义的，并且当发电机不能供应所需的安培数时，如果高安培数的负载连接至高安培数的电源插座52，这样做将会导致发电机的过载。如图3所示，电力传输电缆30、32、34、36并联连接。通信电缆40、42、44和46也示出为并联连接。

在联动装置箱28内，连接电力电缆30、32、34和36的输出来并联设置来自发电机20、22、24和26的电力，使得从联动装置箱和发电机上的每个电源插座或插座52可用的电力为120V，但在每个插座处可用的瓦数更大，从而能够获得比使用单一发电机更高安培数的插座52。同样地，连接通信电缆40、42、44和46，使得每个发电机能够识别主发电机和从发电机，来同步算符以产生具有一致相位和信号的功率输出。

联动装置箱28是便携式的，这意味着单个中等身材男性能够举起和携带箱体28。有利地，箱体28的重量小于约100磅，以及优选地，重量小于50磅。它具有至少两个，以及优选地，它具有至少三个或四个电力连接器和相同数量的通信连接器。它还具有至少一个比通常在发电机上使用的电源插座具有更高安培数的电源插座52，优选地，至少为50安培的电源插座，以及次要优选地，至少为40安培的电源插座。

箱体28优选地构造成以可释放的方式紧固在发电机20、22、24、26之一的顶部或侧边上，以及优选地构造成安装在两个类似结构的发电机之间。因此，箱体28可在其上表面和/或其下表面上具有凹槽和突起，该凹槽和突起构造成适配在箱体28下方或上方的发电机的突出部上，或构造成适配在箱体28下方或上方的发电机的凹槽中。

虽然出于说明的目的使用了四个发电机，但本文的公开内容可以使用三个发电机。应认识到，可以连结多于四个的发电机，以及还应认识到，与所连结的发电机的数量是偶数还是奇数无关。优选的是，发电机具有相同的额定功率输出，但应认识到，联动系统能够使用不同功率输出的发电机来运行。术语不同的功率输出并不意味着包含略微的功率变化，该略微的功率变化可在生产相同规格的发电机中出现，因为由于制作的差异，所生产的发电机在功率输出方面会有略微不同。相反，不同的功率输出意味着至少100瓦的功率输出差异，以及优选地为400瓦或400瓦以上的功率输出差异。

模块60优选地为以计算机代码实现的软件模块，并使计算机处理器执行上述功能。应认识到，该特定的计算机代码对于具有本发明知识的本领域技术人员是已知的或很容易开发出来。模块60可在固件或各种形式的计算机存储器中实现，以及关于软件模块60，旨在包含所有这些存储和执行软件模块60功能的方法。软件模块60可被称为是控制模块。每个从发电机的控制模块60改变与该模块相关的发电机的运行，以便与主发电机输出的振幅和相位相匹配。当所有连结的发电机在恒定负载条件下以稳定运行的模式运行时，优选该匹配是相同的，但相位和振幅近似在大约5%或更少的范围内被认为是合适的，在大约2%或更少的范围内的匹配是优选的。

由电力电缆、通信电缆和联动装置箱28实现的并联连接可与各种发电机一起使用。当购买者或用户提供待连结的发电机时，可一起提供这些部件作为成套工具。应认识到，电力电缆、通信电缆和联动装置箱28对相同或不同功率输出的逆变器式发电机特别有用。这些逆变器式发电机包含计算机或程序和软件，该计算机或程序和软件构造成以适合于产生满足发电机负载的功率的最低速度运行引擎。应认识到，由于它允许所连结的发电机以需要来满足所连结发电机负载的速度运行引擎，因此它对于连结不同功率输出的逆变器式发电机特别有用，从而节约了燃料，减少了噪声，以及减少了由给发电机提供动力的引擎产生的废气排放。

通过示例的方式给出了上述描述，这仅为举例而并非为限制本发明的范围。鉴于上述公开内容，本领域技术人员可设计出在本文所公开发明的范围和精神内的变型。此外，本文所公开的实施例的各种特征可以单独使用，或以彼此不同组合的方式使用，并且不旨在限制于本文所描述的特定组合。因此，本发明权利要求的范围并不限制于所示出的实施例。

Claims (15)

1.一种用于同步运行的连结型便携式发电机的系统，其包括：

至少第一、第二和第三便携式引擎驱动的逆变器式发电机，每个发电机具有单独的控制模块，所述控制模块构造成改变所产生电压的振幅和所产生电流和电压之间的相位；

联动装置箱，其连接至所述至少第一、第二和第三发电机以接收这些发电机的功率输出并且并联连接这些功率输出，所述联动装置箱具有与所述并联的功率输出进行电气通信的至少一个插座；

通信电缆，其在所述至少第一、第二、第三发电机中的每一个、联动装置箱和所述控制模块之间延伸，并且所述通信电缆分别将所述联动装置箱连结至所述至少第一、第二、第三发电机中的每一个和与这些发电机中每一个相关联的所述控制模块，以将所述控制模块设置为与所述联动装置箱进行通信，以及与至少所述第一发电机的控制模块的输出进行通信，所述第一发电机的控制模块输出所述第一发电机的功率输出的振幅和相位，至少第二和第三发电机的控制模块构造成将与所述控制模块相关联的发电机的运行同步至所述第一发电机的运行，以产生具有与所述第一发电机相同的电压振幅和相位的交流电输出。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，存在三个发电机或四个发电机和相同数量的通信电缆，所述通信电缆由所述联动装置箱进行并联连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，存在三个发电机或四个发电机和相同数量的通信电缆，所述通信电缆由所述联动装置箱进行互联。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述联动装置箱上的电源插座比在任何所连结发电机上的任何电源插座具有更大的安培数。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述发电机中的至少一个具有与其他发电机相比不同的最大功率输出。

6.一种用于同步三个或更多个便携式、引擎驱动的逆变器式发电机的方法，所述发电机具有控制模块，所述控制模块构造成改变所产生电压的振幅和所产生电流和电压之间的相位，该方法包括：

将每个发电机的功率输出连接至联动装置箱，该联动装置箱并联连接所述功率输出；

将插座设置在所述联动装置箱上，使其与并联连接的所述发电机的并联功率输出电气连接；

将每个发电机的所述控制模块设置为与所述联动装置箱进行通信，以及与至少第一发电机中的所述控制模块进行通信；

构造至少第二和第三发电机的所述控制模块，以响应于由第一控制模块提供的信号将与至少第二和第三发电机的控制模块相关联的发电机的运行同步至第一发电机的运行，使得至少第二和第三发电机中的每个产生具有与所述第一发电机相同的电压振幅和相位的交流电输出。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述发电机中的至少一个具有与其他发电机相比不同的最大功率输出。

8.一种用于同步三个或更多个便携式、引擎驱动的逆变器式发电机的运行的联动装置箱，所述发电机具有与所述发电机上的通信连接器进行电气通信的控制模块，所述联动装置箱包括：

便携式壳体，其具有至少三个电力输入连接器，每个所述电力输入连接器构造成接收便携式发电机的功率输入，所述壳体具有并联设置所述至少三个电力输入连接器的电路，所述壳体具有与所述至少三个电力输入连接器的并联功率输出进行电气通信的至少一个插座，所述壳体还具有至少三个通信连接器，每个所述通信连接器构造成在使用期间从发电机上的所述通信连接器接收控制信号，并且将控制信号传输至发电机上的所述通信连接器。

9.根据权利要求8所述的联动装置箱，其中，所述壳体具有并联连接所述通信连接器的电路。

10.根据权利要求8所述的联动装置箱，其中，存在三个电力输入连接器和三个通信输入连接器。

11.根据权利要求8所述的联动装置箱，其中，存在四个电力输入连接器和四个通信输入连接器。

12.一种用于连结便携式、引擎驱动的逆变器式发电机的成套工具，其包括：

权利要求8所述的联动装置箱，以及

至少三根电力传输电缆，每根所述电力传输电缆具有第一端和第二端，所述第一端构造成连接至发电机的电力输出端，所述第二端构造成连接至所述联动装置箱上的电力输入连接器，所述电缆还构造成通过所述电力传输电缆传导至少120V和至少25安培的交流电电力；以及

至少三根通信电缆，每根所述通信电缆具有第一端和第二端，所述第一端构造成连接至所述联动装置箱上的通信连接器，所述第二端构造成连接至发电机，以将所述联动装置箱设置为在使用期间与所述发电机的控制模块进行电气通信。

13.根据权利要求12所述的成套工具，其中，存在四根电力传输电缆和四根通信电缆。

14.根据权利要求12所述的成套工具，其中，至少一个电源插座具有至少50安培的安培数。

15.根据权利要求14所述的成套工具，其中，所述壳体具有并联连接所述通信连接器的电路。

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