CN104734183A

CN104734183A - 并联发电机上的转矩共享

Info

Publication number: CN104734183A
Application number: CN201410798730.0A
Authority: CN
Inventors: I·S·弗兰普顿; D·W·多恩
Original assignee: Kohler Co
Current assignee: Kohler Co
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: EP2887537B1; EP2887537A3; US9154067B2; US20150180395A1; EP2887537A2; CN104734183B

Abstract

转矩在并联发电机的系统中的发电机之间被平衡。通过一个或更多个单独的发电机控制器或者通过集中式控制器来执行所述发电机的控制。检测两个或更多个发电机上的转矩。该控制器基于两个发电机上的转矩或者系统的其它工作特性来计算转矩目标。基于所述转矩目标来控制所述第一发电机中的至少一个发电机的操作。

Description

并联发电机上的转矩共享

技术领域

本公开总的来说涉及并联发电机，或者更具体地说，涉及并联发电机之间的转矩传递。

背景技术

两个或更多个发电机可以并联地连接(称为并联(或者并行)发电机)以将电力供给到家庭、商业、车辆、船舶或者别的实体。在一些示例中，并联发电机可以作为辅助电源来工作，并且可以在别的电源发生故障时开启。在其它示例中，并联发电机的系统是例如偏远的地方，船舶或者其它车辆中的主电源。

并联发电机提供了与利用单个发电机供电的系统相比的许多优点。并联发电机的系统可以包括多个较小的发电机，代替比多个较小的发电机需要更大的用于安装的占用空间的更昂贵的且更大的发电机。因此，多个较小的发电机可以在布置上比一个更大的发电机更加灵活。另外，并联发电机的系统可以提供冗余，这可以向系统提供连续性和可靠性。通过多个并联发电机，如果并联发电机中的一个发生故障，该负载可以被立即重新分配到其它发电机。该冗余还允许在不中断来自其余的并联发电机的供给的情况下在发电机中的一个处进行保养与修理。作为另一个优点，并联发电机的系统可以随着系统的需求增加而逐渐地扩展。

在一些配置中，并联发电机可能遇到在一个或更多个发电机处的过载情形。使可能由这种过载情形引起的电源故障的出现最小化仍然是难题。

附图说明

在此参考以下附图描述示例性的实施方式。

图1示出了用于转矩共享的并联发电机的示例性系统；

图2示出了用于并联发电机的系统的示例性发电机控制器和总线；

图3示出了具有集中式控制器的并联发电机的示例性系统；

图4A示出了用于转矩共享的并联发电机的示例性实施方式；

图4B示出了用于图4A的并联发电机的负载表格；

图5示出了图1-4的系统的示例性控制器；

图6示出了用于并联发电机中的转矩共享的示例性流程图。

具体实施方式

以下示例描述包括一个或更多个引擎发电机组的并联发电机的系统中的转矩共享技术。引擎发电机组(可以称为发电机或者发电机组)可以包括引擎和交流发电机或者用于生成电能的另外的装置。发电机中的一个或更多个可以是可牵引的发电机、移动式发电机、船用发电机、工业发电机、住宅发电机或者其它备用发电机，或者任何类型的发电机。

发电机中的一个或更多个可以通过布线电耦合到总线。控制器可以自动地并且单独地生成切换命令，以将发电机耦合到总线和将发电机与总线去耦合。控制器可以在发电机中的一个或更多个的内部或与发电机中的一个或更多个连接、包括在独立的装置内、在例如自动转换开关的另外的装置中或者与例如自动转换开关的另外的装置连接，或者在各种其它装置、位置或者连接中。

并联发电机可以通过总线电耦接到可变电负载和/或恒定电负载。并联发电机可以通过动力输出(power take off，PTO)机械地耦接到可变的机械负载和/或恒定的机械负载。电负载、机械负载或者两者可以包括多个单独的负载，其中的任何一个负载可以是恒定的或者可变的，并且其中的任何一个负载可以被增加或者移除。同样地，可变负载可以根据负载所需要的能量的变化、根据增加的或者从系统移除的负载的数量或者类型或者两者来改变电力需求。

在一个示例中，机械负载可以通过齿轮或者另一驱动系直接连接到一组并联发电机中的一个并联发电机的引擎的轴，并且电负载可以通过总线连接到所有发电机。通过电力共享，电负载可以在该组并联发电机之间被平衡。然而，机械负载可能破坏该平衡。在机械负载设置在发电机中的一个上时，电力共享可以继续平衡两个发电机之间的电负载。在发电机中的一个上的附加的机械负载可能导致不平衡或者使发电机过载，这可能引起故障或者电源故障。以下示例介绍转矩共享系统和方法(通常称为系统)，其中，依赖于任何现有的机械负载和任何现有的电负载，有效转矩在并联发电机之间被平衡。

图1示出了用于转矩共享的并联发电机的示例性系统。该系统可以包括一组发电机101a-b、机械负载103a以及连接到发电机总线105的电负载103b。每一发电机101a-b可以包括引擎和交流发电机或者用于生成电能的另外的装置。发电机101a-b中的每一个可以耦接到开关106a-b，开关106a-b可以控制发电机101a-b与总线105的连接。在开关106a-b被闭合时，每一相应的发电机101a-b可以例如从发电机101a-b的交流发电机通过总线105将电能供给到电负载103b。发电机101b可以通过开关104选择性地连接到机械负载103a。在开关104被闭合时，发电机101b可以例如从发电机101b的引擎的PTO将机械能供给到机械负载103a。可以包括附加的、不同或者更少的部件。

传感器可以用来检测或者识别由发电机101b的引擎所产生的转矩。该转矩可以是由使交流发电机的转子旋转的原动机(prime mover)中的燃料消耗所产生的机械转矩。类似的转矩可以是施加到引擎的曲柄轴的力。传感器107可以采集或者生成表示转矩的数据(“转矩数据”)。传感器107例如可以测量曲柄轴、齿轮箱、传动装置、电枢、转子或者另一部件的运动。传感器107可以是或者包括转矩传感器、偏转传感器、测力计、位置传感器、转数传感器、燃料喷嘴传感器或者空气燃料比(AFR)传感器。转矩传感器107可以包括转换器、滑动环、旋转线圈或者测量发电机101b的转矩的另一部件。

燃料喷嘴传感器可以测量提供给发电机101b的引擎的燃料量。燃料量可以基于燃料喷嘴的脉冲宽度值来确定。AFR传感器可以测量发电机101b的引擎中的空气与燃料的比值。通过引擎的气流可以基于空气与燃料的比值和燃料量来计算。引擎的转矩输出可以根据通过引擎的气流来计算。可以省去AFR传感器。

偏转传感器可以测量曲柄轴或者另外装置的偏转。该偏转可以是曲柄轴的角偏转或者机械扭曲。偏转传感器可以包括两个位置传感器。位置传感器可以与曲柄轴的不同侧关联。基于已知的抗扭刚度、来自位置传感器的数据的相对差，可以计算曲柄轴上的转矩。作为示例，传感器107可以是可以测量在曲柄轴或者发电机101b的其它部件的转动变化的位置传感器(例如位置传感器或者加速度计)。该转矩可以基于转动变化来计算。作为另一示例，转数传感器可以检测旋转的数量和/或曲柄轴或者发电机101b的其它部件的旋转加速度。该转矩可以基于旋转的数量或者旋转加速度来计算。转数传感器可以是检测磁场变化的磁传感器、检测部件上的标记的光学传感器、检测曲柄轴上的突起无或者突出部的接触传感器，或者另外的部件。可以包括类似的传感器用于发电机101a。

控制器100可以接收或者通过其它方式识别或者采集用于一个、一些或者所有发电机101a-b的转矩数据。例如，传感器107可以将用于发电机101b的所采集的或者所生成的转矩数据发送到控制器100，或者控制器100可以以其它方式从传感器107识别或者接收用于发电机101b的所采集的或者所生成的转矩数据。控制器100还可以接收例如可以由另一传感器采集或者生成的或者从查阅表存取的用于发电机101a的转矩数据。

控制器100可以使用所接收的转矩数据识别或者确定由发电机101a-b中的每一个发电机所产生的转矩。在一些系统中，转矩数据本身可以是或者表示转矩，并且控制器100因此可以将转矩数据识别或者关联为转矩。在其它系统中，转矩数据可以是或者表示不同参数值(例如轴速度)，并且控制器100可以在一个或更多个计算中使用转矩数据以获取转矩。作为示例，控制器100可以包括将转矩值与发电机101a的工作参数关联的查阅表。查阅表可以向控制器100提供作为负载、频率和/或转速的函数的转矩。控制器100可以基于所接收的转矩数据(例如负载、频率和/或转速)查阅该转矩。在另一示例中，控制器100可以基于对连接到发电机101a的负载的测量来计算发电机101a的转矩。其它示例是可以的。

控制器100可以计算和/或生成作为转矩数据和/或所确定的转矩的函数的用于发电机101a-b的驱动指令。控制器100可以计算在两个发电机101a-b和两个负载103a-b上的所需求或者需要的总转矩。例如，控制器100可以将发电机101a上的转矩和发电机101b上的转矩求和。控制器100可以确定在发电机101a-b之间的总转矩的理想分配。

在发电机101a-b是相同尺寸或者具有相同的额定功率时，控制器100可以通过平均地划分总转矩来计算用于发电机101a-b中的每一个的相同转矩目标。替换地，发电机101a-b可以是不同尺寸或者具有不同的额定功率。在这些情况下，控制器100可以计算发电机101a-b的额定转矩或者额定功率的共享百分比。共享百分比是与发电机101a-b各自的额定输出成正比地在发电机101a-b之间分配的转矩的加权平均或者分摊。例如，在发电机101a具有比发电机101b的额定值大两倍的额定值的情况下，不考虑所需求的特定转矩，发电机101a将被控制为产生两倍的发电机101b的转矩。另外或者替换地，该分配可以基于与系统部件、引擎尺寸、交流发电机额定值、总线布线电容、冷却系统、排气系统、燃料供给限制或者其它因素有关的其它信息。

控制器100可以包括说明发电机101a-b的额定功率或者额定转矩的配置文件。在安装发电机101a-b时可以生成配置文件。替换地，该配置文件可以通过检测经由包括机械开关的控制面板或者电子界面所设置的配置设定来自动地生成。控制器100可以检测发电机101a-b是否具有相同的额定值并且可以控制发电机101a-b的操作以平均地分配转矩。控制器100可以另外或者替换地检测发电机101a-b是否具有不同的额定值，并且可以控制发电机101a-b的操作以与各自的额定值成比例地分配转矩。在一个示例中，控制器100可以接收选择转矩共享模式使得发电机101a-b平均地分配转矩的来自开关的用户输入或者另外的指令。在没有选择转矩共享模式或者选择了功率共享模式时，发电机101a-b不考虑任何一个发电机所需要的转矩而平均地分配实际功率。

控制器100可以控制发电机101a-b并且通过控制发电机101a-b上的速度偏差来分配发电机101a-b的转矩。例如，控制器100可以生成用于发电机101a-b中的每一个发电机的速度指令消息或者信号。指令信号可以在调节引擎的速度或者引擎的另外的运行限制的调速器控制电路处被接收。在一个示例中，调速器控制电路控制增加或者减少释放到引擎的歧管中的燃料或者空气的量的节流阀的操作。指令消息可以是在引擎控制单元(engine control unit，ECU)处所接收的数字信号或者数据包。指令消息可以指示ECU改变空气与燃料的配给量或者指示燃料喷嘴释放更多或者更少的燃料，以便控制引擎的速度。

发电机101a-b可以由一个或更多个控制器100控制。控制器100例如可以是与发电机101a连接、监测发电机101a的一个或更多个参数和/或控制发电机101a的一个或更多个工作参数或者方面的发电机控制器。在一个实施中，发电机101a可以包括系统的唯一控制器100，控制器100可以用作系统的主控制器。在另一实施方式中，控制器100可以与若干发电机101a-c分离，并且与若干发电机101a-c连接。在另一实施方式中，发电机101a-b中的每一个包括控制器100。控制器100中的一个可以作为主控制器并且其它控制器作为从属控制器。主控制器可以指挥从属控制器。主控制器的身份可以是恒定的并且在安装时被配置，或者可以在稍后的时间由系统自动地或者由用户手动地设置或者调整。例如，主控制器可以是上线或者接通至发电机总线105的第一个控制器。在另一实施方式中，控制器可以在发电机外部。

图2示出了示例性发电机101a和发电机101b的详细视图。发电机101a-b可以是相同的、类似的或者不同的。发电机101a-b可以都包括内电路断路器13a-b、交流发电机15a-b、发电机控制器100a-b、引擎19a-b以及传感器107a-b中的一个或更多个。通信线路21可以促进发电机控制器100a-b之间的数据通信。该通信可以是无线、Modbus或者另外的协议。与每一引擎19a-b关联的调速装置23a-b可以控制引擎19a-b的输出速度或者输出转矩。发电机101a-b还可以包括燃料源、冷却系统、排气系统、润滑系统以及起动器中的一个或更多个。可以包括附加的、不同或者更少的部件和/或功能模块。

交流发电机15a和15b可以是机电装置。交流发电机15a和15b可以包括旋转磁场和固定电枢、具有固定磁场的旋转电枢或者线性交流发电机。引擎19a和19b可以通过汽油、柴油或者气体燃料来提供动力。气体燃料可以是液化石油气(LPG)、氢气、天然气沼气或者别的气体。LPG可以是或者主要包括丁烷、丙烷或者碳氢化合物的混合物。氢气可以包括与空气或者氧混合的氢。氢气可以在传送到发动机时与别的燃料混合。天然气(例如压缩天然气(CNG))可以是碳氢化合物气体混合物。生物气体可以是通过有机材料的分解所产生的气体。其它变形例是可能的。

转矩传感器107a-b可以生成与发动机19a-b的操作以及发电机101a-b上的当前负载(机械的和电学的两者)有关的转矩数据。控制器100a-b可以通过通信链路21交换转矩数据，控制器100a-b中的每一个可以执行独立的共享转矩计算或者控制器100a-b中的一个可以执行共享转矩计算并且经由通信链路21报告该结果。

可以每隔预定的时间间隔执行转矩数据和共享转矩计算。示例性的预定时间间隔包括50毫秒、100毫秒、1秒或者别的值。可以响应于超过阈值(例如1牛顿米、1千瓦、1马力或者别的值)的负载中的任一个的变化来执行转矩数据和共享转矩计算。可以响应于用户输入或者用户提供的进度表或者在各种其它时间来执行转矩数据和共享转矩计算。

共享转矩计算可以将转矩目标确定为第一发电机上的电流负载、第一发电机的额定值、第二发电机上的电流负载以及第二发电机的额定值的函数。转矩目标可以是基于如公式1-3所示的发电机101a-b的额定值的、发电机101a-b上的负载的加权平均值。总转矩(TT)是发电机101a上的机械负载(Tmech₁)、发电机101a上的电负载(Telec₁)、发电机101b上的机械负载(Tmech₂)以及发电机101b上的电负载(Telec₂)的和。负载中的一个或更多个可以为零。第一发电机所共享的转矩目标(TS₁)通过第一发电机的额定值(Tr1)来加权。第二发电机所共享的转矩目标(TS₂)通过第二发电机的额定值(Tr₂)来加权。在控制器100a-b两者计算转矩目标并且这些目标不同的时候(或者目标之间的差值超过阈值电平时)，可以对结果取平均值。替换地，一个或者两个控制器可以重新计算该转矩目标以期实现更近的结果。

TT＝Tmech₁+Telec₁+Tmech₂+Telec₂公式1

T S_{1} = \frac{T r_{1}}{T r_{1} + T r_{2}} TT

公式2

T S_{2} = \frac{T r_{2}}{T r_{1} + T r_{2}} TT

公式3

控制器100a-b基于在公式2-3中所计算的共享转矩值来生成调节引擎19a-b的操作的控制信号。例如，在发电机101a连接到附加的机械负载时，控制器100可以识别出附加的机械负载并且使用趋向于增加发电机101b上的转矩并且减小发电机101a上的转矩的控制信号。因此，发电机101a-b变得更加平衡并且总线105的频率更少趋向于下降。

内电路断路器13a-b中的任何一个或者两者可以向相应的发电机101a-b提供保护性继电功能。在一个示例中，保护性继电功能是逆功率保护(reverse power protection)。内电路断路器13a-b可以响应于阈值水平的逆向功率流而跳闸。在转矩共享模式下，可以使保护性继电功能失效。在保护性继电功能失效时，并联发电机可以向第一发电机供给电力(例如，发电机101a可以向发电机101b上的机械负载103a供给电力)。

图3示出了具有用于转矩共享的集中式控制器200的并联发电机的示例性系统。集中式控制器200可以耦接到一个或更多个发电机101a-c中的每一个、发电机开关阵列202和/或例如机械负载203a-b的机械负载开关阵列和电负载203c的电负载开关206的多个负载开关。可以包括附加的、不同或者更少的部件。集中式控制器200可以执行如上所述的关于控制器100的任何功能。

发电机101a-b中的一个或更多个可以包括如上所述的发电机控制器。发电机控制器和集中式控制器200之间的通信可以包括关于发电机的配置的信息，发电机的配置包括额定功率和包含当前功率或者当前转矩的发电机的操作。例如，数据通信可以包括由从属发电机控制器向主控制器所报告的配置文件。数据通信还可以包括发电机中的每一个报告给其它发电机的当前速度、频率、电压、电流、转矩或者功率。数据通信可以包括各个发电机的电路断路器状态。数据通信可以包括在同步或者其它并联技术期间在发电机101a-c或者发电机控制器之间发送用以协调发电机101a-c到总线的接通的可用信号、就绪信号以及激励命令。其它变形例是可能的。

PTO上的机械负载203a-b的一个或更多个可以是艏推力器(bowthruster)；液压泵、压缩机或者扇状物或者别的机械传动的装置。艏推力器可以是设计为集成或者安装到船舷中以辅助操纵的横向推进装置。艏推力器可以包括可以根据船的所期望的操纵而沿着两个方向来驱动的叶轮。

液压泵可以是使用加压的液压流体来驱动机器的液压传动系统的一部分。液压泵(由引擎驱动)可以将液压流体从入口管泵送到出口管并且泵送到液压缸里以将大面积上液压流体的力转换为小面积上的强力。压缩机可以驱动空气调节单元、水冷却器或者冷冻单元。压缩机可以包括活塞或者将空气泵送到处于压力下的腔室里的其它装置或者使空气加速和减速以对其加压的叶轮。扇状物是利用螺旋桨来驱动空气的另一装置。

集中式控制器200可以使用如上所述的转矩传感器来监测该系统并且确定发电机中的每一个上的负载。替换地，集中式控制器200可以监测发电机101a-b上的开关和负载，以便确定发电机101a-c上的可能的转矩负载。例如，在闭合(close)机械负载开关204a-b的任何一个或者两者时，集中式控制器200可以进入转矩共享模式。替换地，在机械负载开关204a-b的任何一个或者两者都被闭合并且电负载206被闭合以及电负载开关206被闭合时，集中式控制器200可以进入转矩共享模式。

激活的发电机可以根据发电机开关阵列202中的开关通过集中式控制器200来确定。例如，在发电机101a和101c连接到总线105并且开关204b和开关206闭合时，转矩共享计算可以基于机械负载203b、电负载203c以及发电机101a和101c的额定功率来计算发电机101a和101c的目标转矩。在发电机101a-c被接通到总线105并且开关204a-b和开关206被闭合时，转矩共享计算可以基于机械负载203a-b、电负载206以及发电机101a-c的额定功率来计算发电机101a-c的目标转矩。转矩共享计算可以将联机的发电机的目标转矩计算为发电机的最大功率或者额定功率和系统上的总负载的加权平均值。

如上所述，转矩共享模式可以是默认模式或者在某些情况下自动地被激活。在一个示例中，集中式控制器200可以将转矩共享模式作为响应于故障的故障防护模式来激活。该故障可以是发电机101a-c中的一个发电机上的过载情况。该故障可以在发电机的工作特性超过临界值时被触发。示例性的工作特性包括温度、频率、冷却剂水平或者润滑油水平。

图4A示出了用于并联发电机101a-b的系统的转矩共享的图1的系统的示例性实施方式(包括示例性额定功率和电平)。数据通信可以使用通信链路221a-b在一个或更多个控制器之间进行。电负载213b可以耦接到发电机101a-b并且机械负载213a可以经由开关214选择性地耦接到发电机101b。图4B示出了并联发电机101a-b的负载表220。

在图4A的实施方式中，发电机101a和101b两者都被额定在20kW。机械负载213a(可以是随着时间而变化的变量)是10kW并且电负载213b(也可以是随着时间而变化的变量)是30kW。

在没有转矩共享模式并且开关214断开的情况下，没有问题出现。发电机101a-b可以基本上平均地共享电负载213b，每一发电机具有大约15kW的负载。然而，在开关214闭合并且没有转矩共享模式的情况下，发电机101a-b可以继续共享电负载213b但是发电机101b还承载10kW的机械负载213a。这可能导致过载情况。每一发电机可以开启节流阀或者通过调速器来增加引擎的速度。随着时间而变化的发电机101b可以被迫使运行得更快并且发电机101a可以被迫使运行得更慢。发电机101b可能经历过载情况，或者发电机101b的输出可能经历频率的减少或者下降，因为10kW(机械负载213a)+15kW(共享电负载213b)＝25kW，其大于发电机101b的20kW的额定功率。

这个问题可以使用转矩共享模式来避免。在转矩共享模式下，以上控制器中的一个基于电负载213b和机械负载213a的总转矩来计算目标转矩。因为发电机101a-b具有相等的额定功率，控制器100可以以50％总转矩来分配相同的目标转矩并且生成用于以目标转矩操作的发电机101a-b的控制信号。因此，发电机101a-b中的每一个上的负载被平衡在20kW处，并且发电机都不经历过载情形。

图6示出了示例性控制器301。控制器301可以与控制器100和200相同、类似或者不同，并且可以包括相同的、类似的或者不同的部件和逻辑。在一个实施例中，控制器301被安装在自动转换开关(automatictransfer switch，ATS)中。控制器301可以包括处理器300、存储器302以及通信接口303。控制器301可以连接到工作站309或者另外的外部装置(例如控制面板)和/或数据库307。可选地，控制器301可以包括输入装置305和/或传感电路311。可以包括附加的、不同的或者更少的部件。

传感电路311可以直接或者间接地检测转矩。直接检测转矩的传感器测量引擎或者交流发电机的曲柄轴或者另外部件上的力或者加速度。间接检测转矩的传感器可以测量曲柄轴的转动或者释放到引擎的燃烧室里的燃料的量。

通信接口303接收表示发电机上的转矩的数据。转矩数据可以从传感电路311或者从另一控制器(例如另一发电机的控制器)或者直接从其它发电机中的传感器接收到。此外，在根据经由输入装置305、数据库307或者工作站309所输入的预定负载值推断出转矩时可以省去传感电路311。

处理器300基于第一发电机上的转矩和第二发电机的转矩来计算转矩目标并且基于该转矩目标生成用于第一发电机的操作指令。该转矩目标是第一和第二发电机的额定转矩的共享百分比。

处理器300可以生成控制发电机的引擎的操作的指令消息以增加或者减少引擎上的转矩，以便接近该转矩目标。处理器300可以生成基于转矩目标增加一个发电机上的转矩的第一指令和基于转矩目标减少另一发电机上的转矩的第二指令。指令消息可以是用以控制发电机的调速器电路的控制信号的形式。

控制器301可以直接或者通过网络(例如因特网)与工作站309通信。工作站309可以显示表示发电机的转矩共享的数据、表示过载或者故障状态的数据和/或表示发电机上的负载的数据。工作站309可以显示发电机组中的一个或更多个的操作状态(例如输出、激励、同步)。工作站309可以显示发电机的容量和连接的负载的需求。

图7示出了用于图1-5的控制器中的至少一个控制器的转矩共享操作的示例性流程图。可以就控制器301描述图7中的方法，但是任何控制器可以执行图7的动作。图7中的方法在有些情况下可以被实施为由例如控制器301的控制器可执行的逻辑或者软件。可以设置附加的、不同的或者更少的动作。这些动作可以按照所示出的顺序或者其它顺序来执行。这些动作还可以重复。

在动作S101处，控制器301检测第一引擎的转矩。第一引擎可以是与别的发电机组并联操作的发电机组的一部分。该转矩可以由传感器通过分析关于发电机组的操作的数据或者通过基于连接到并行发电机组的负载推断转矩来检测。

在动作S103处，控制器301接收其它发电机组的转矩数据。该转矩数据可以通过与其它发电机组的数据通信来接收。替换地，该转矩数据可以接收自传感器、基于其它发电机组的其它工作参数的计算、描述连接到并联发电机组的负载的开关设置。

在S105处，控制器301计算目标转矩值。所述目标转矩值基于第一发电机组的所检测的转矩和第二引擎的所接收的转矩。控制器301可以作为目标转矩的函数生成第一发电机组和/或第二发电机组的控制信号。

例如，控制信号可以是对调速器电路和发电机组的引擎中的一个或者两者的输入。调速器电路可以增加或者减少对引擎的燃料供给，这增加或者减少引擎上的转矩。该引擎可以被控制使得转矩被平均地共享。替换地，目标转矩值取决于发电机组的出厂额定值。

在一个示例中，在发电机组正在运行或者处于并联操作时，控制器301始终以预定间隔进行计算。在另一示例中，控制器301确定什么时候激活对转矩目标值的计算。控制器301可以基于/响应于故障或者发电机组的其它操作参数来选择转矩共享模式。转矩共享模式可以在发电机组中的一个超过最大输出阈值时被激活。示例性的阈值包括80％、95％以及99％。

处理器300可以包括普通的处理器、数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、模似电路、数字电路、它们的组合或者其它现在已知的或者稍后开发的处理器。处理器300可以是单个装置或者装置的组合，例如与网络、分布式处理或者云计算有关。

存储器302可以是易失性存储器或者非易失性存储器。存储器302可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)或者其它类型的存储器。存储器302可以是从网络装置可拆卸的，例如安全数字(SD)存储卡。

除了进入端口和出路端口之外，通信接口303可以包括任何可操作的连接。可操作的连接可以是可以发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的连接。可操作的连接可以包括物理接口、电接口和/或数据接口。

集中式控制器200和一个或更多个发电机控制器可以通过网络连接。网络可以包括有线网(例如以太网)、无线网络或者它们的组合。无线网络可以是蜂窝电话网络，802.11、802.16、802.20或者WiMax网络。此外，网络可以是例如因特网的公用网、例如内部网的专用网或者它们的组合，并且可以利用包括但不限于基于TCP/IP的连网协议的现有的或者稍后所开发的各种连网协议。

虽然计算机可读介质(例如存储器302或者数据库307)被示出为单个介质，术语“计算机可读介质”包括单个介质或者多个介质，例如集中式或者分布式数据库和/或存储一个或更多组指令的相关的缓存和服务器。术语“计算机可读介质”还应该包括能够存储、编码或者携带由处理器执行或者使计算机系统执行在本文中公开的方法或者操作中的任何一个或更多个的一组指令的任何介质。

在特定的非限制性的、示例性实施例中，计算机可读介质可以包括例如存储卡的固态存储器或者容纳一个或更多个非易失性只读存储器的其它封装。此外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或者其它易失性可重写的存储器。另外，计算机可读介质可以包括磁光的或者光学介质，例如磁盘或者磁带或者其它存储装置，以捕获例如在传输介质上传送的信号的载波信号。附加到电子邮件的数字文件或者其它独立的信息档案文件或者档案文件组可以被认为是实际的存储介质的分布介质。因此，本公开被认为包括计算机可读介质或者分布介质和其中可以存储数据或者指令的其它等效的和后继的介质中的任何一个或更多个。包括所有实际的计算机可读介质的计算机可读介质可以是非瞬时的。

在替换的实施例中，例如专用集成电路、可编程序逻辑阵列以及其它硬件装置的专用硬件实施方式可以被构建为实施在本文中描述的方法中的一个或更多个。可以包括各种实施例的装置和系统的应用可以广泛地包括各种电子和计算机系统。在本文中所描述的一个或更多个实施例可以利用具有相关的控制和数据信号的两个或更多个特定的互连硬件模块或者装置来实现功能，该相关的控制和数据信号可以在模块之间并且通过模块传送或者作为专用集成电路的部分。因此，本系统包括软件、固件以及硬件实施方式。

根据本公开的各种实施例，在本文中所描述的方法可以由可通过计算机系统执行的软件程序来实施。此外，在示例性的、非限制性实施例中，各实施方式可以包括分布式处理、部件/目标分布式处理以及并行处理。替换地，虚拟计算机系统处理可以被构建为实施如在本文中所描述的方法或者功能中的一个或更多个。

正如在本申请中所使用的，术语“电路系统”或者“电路”是指以下的所有：(a)仅仅硬件的电路实施方式(例如以仅仅模拟和/或数字电路系统和(b)电路和软件(和/或固件)的组合，例如(如果适用)：(i)处理器的组合或者(ii)一起工作以使例如移动电话或者服务器的装置执行各种功能的部分的处理器/软件(包括数字信号处理器)、软件以及存储器以及(c)即使软件或者固件没有并不实际存在时需要该软件或者固件来进行操作的例如微处理器或者一部分微处理器的电路。

“电路系统”的这个限定适用于在包括权利要求的本申请中的这个术语的全部使用。作为又一个示例，正如在本申请中所使用的，术语“电路系统”还覆盖仅仅处理器(或者多个处理器)或者部分的处理器以及它的(或者它们的)伴随的软件和/或固件的实施方式。术语“电路系统”还覆盖(例如并且如果适用于特定的所要求保护的元件)基带集成电路或者用于移动电话的应用处理器集成电路或者服务器中、蜂窝网络装置或者其它网络装置中的类似的集成电路。

适合于计算机程序的执行的处理器作为示例包括普通的和特殊的用途的微处理器和任何种类的数字计算机的任何或更多处理器两者。通常，处理器从只读存储器或者随机存取存储器或者两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或更多个存储装置。通常，计算机还包括或者操作地耦接以从例如磁性的、磁光盘或者光盘的用于储存数据的一个或更多个大量储存装置以便接收数据或者将数据传输到其或者两者都有。适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质以及存储装置，包括作为示例的半导体存储器装置，例如EPROM、EEPROM以及闪速存储器装置；磁盘，例如内部硬盘或者可移动磁盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可以通过专用的逻辑电路补充或者合并在专用的逻辑电路中。

在本文中所描述的实施例的说明是用来提供对各个实施例的结构的总的理解。该说明不是用来充当使用在本文中所描述的结构或者方法的装置和系统的所有元件和特征的完整的描述。许多其它实施例可以在本领域技术人员审阅本公开时是显然的。其它实施例可以使用并且从本公开导出，使得在不脱离本公开的范围的情况下可以做结构的和逻辑的替换和变化。另外，该说明仅仅是代表性的并且不是按比例绘制。附图内的某些部分可以被放大，而其它部分可以被最小化。因此，本公开和附图被认为是说明性的而不是限制性的。

虽然本说明书包含许多特性，这这些不应该被理解为对本发明的范围或者什么可以被要求的限制，而是被理解为本发明的特定的实施例特有的特征的描述。在本说明书中单独的实施例的背景中所描述的某些特征还可以以组合方式在单个实施例中实施。相反地，在本说明书中单独的实施例的背景中所描述的各个特征还可以单独地或者以任何合适的子组合的方式在多个实施例中实施。此外，尽管特征可以如上所述作为以某些组合动作并且甚至同样地最初所要求的，来自所要求的组合的一个或更多个特征有时可以从该组合删除，所要求的组合可以指向子组合或者子组合的变形。

本公开的一个或更多个实施例在本文中可以单独地和/或共同地称为术语“发明”，仅仅为了方便起见并且不用来将本申请的范围自动地限制为任何特定的发明或者发明构思。此外，尽管特定的实施例在本文中已经示出和描述，应该理解的是，设计为实现相同或者类似的目的的任何随后的布置可以代替所示出的特定实施例。本公开是用来覆盖各个实施例的任何和所有随后的修改或者变形。上述实施例的组合和在本文中未特定地描述的其它实施例对于本领域技术人员在审阅说明书时是显然的。

所计划的是，前述详细的说明书被认为是说明性的而不是限制性的，并且要理解的是，包括所有等效例的以下的权利要求是用来限定本发明的范围。除非声明为那个作用，本权利要求不应该读作局限于所描述的顺序或者元件。因此，在以下权利要求及其等效例的范围和精神内的所有实施例被要求作为本发明。

Claims

1.一种方法，包括：

检测第一发电机上的转矩；

基于所述第一发电机上的转矩和第二发电机上的转矩来计算转矩目标；以及

基于所述转矩目标来控制所述第一发电机的操作。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述转矩目标是所述第一发电机上的负载、所述第一发电机的额定值、所述第二发电机上的负载以及所述第二发电机的额定值的函数。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述转矩目标是所述第一和第二发电机上的负载的加权平均值。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

增加所述第一发电机上的所述转矩；以及

减少所述第二发电机上的所述转矩。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

识别与所述第一发电机或者所述第二发电机有关的状况；以及

基于所述状况来激活转矩共享模式。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一发电机连接到电负载和机械负载。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述机械负载是泵、压缩机或者艏推力器。

8.如权利要求1所述的方法，还包括：

基于开关设置来识别所述第二发电机的转矩。

9.一种装置，包括：

通信接口，所述通信接口被配置为接收表示第一发电机上的转矩的数据；以及

控制器，所述控制器被配置为基于所述第一发电机上的转矩和第二发电机上的转矩来计算转矩目标并且基于所述转矩目标生成所述第一发电机的操作指令，其中所述转矩目标是所述第一发电机和所述第二发电机的额定转矩的共享百分比。

10.如权利要求9所述的装置，其中所述第一发电机上的所述转矩的至少一部分由机械负载引起。

11.如权利要求10所述的装置，其中所述机械负载包括泵或者压缩机中的一个或更多个。

12.如权利要求9所述的装置，其中所述转矩目标是所述第一发电机上的负载、所述第一发电机的额定值、所述第二发电机上的负载以及所述第二发电机的额定值的函数。

13.如权利要求9所述的装置，其中所述控制器被配置为生成基于所述转矩目标增加所述第一发电机上的转矩的第一指令以及基于所述转矩目标减少所述第二发电机上的转矩的第二指令。

14.如权利要求9所述的装置，其中所述控制器被配置为基于所述转矩目标生成用于设置所述第一发电机的工作极限的控制信号。

15.如权利要求9所述的装置，其中所述控制器被配置为基于所述第一发电机或者所述第二发电机的工作特性来激活包括所述转矩目标的转矩共享模式。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述工作特性是所述第一发电机或者所述第二发电机的引擎的温度、负载或者压力。

17.一种系统，包括：

传感器，所述传感器被配置为检测第一引擎的转矩；

控制器，所述控制器被配置为基于检测到的所述第一引擎的转矩和第二引擎的转矩来计算目标转矩，并且被配置为生成作为所述目标转矩的函数的用于所述第一引擎的控制信号；以及

调速器电路，所述调速器电路被配置为根据所述控制信号增加或者减少所述第一引擎的转矩。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述传感器是转矩传感器、测力计、位置传感器、转数传感器或者空气燃料比传感器。

19.如权利要求17所述的系统，其中所述目标转矩依赖于耦接到所述第一引擎的第一发电机的第一额定功率和耦接到所述第二引擎的第二发电机的第二额定功率。

20.如权利要求17所述的系统，其中所述控制器被配置为基于所述第一引擎的工作特性选择转矩共享模式并且响应于所述转矩共享模式计算所述目标转矩。