CN110469401B - 双等级电压输出的柴油发电机组及柴油发电机组散热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双等级电压输出的柴油发电机组，包括柴油发动机，所述柴油发动机的转轴两端分别连接有主发电机和辅发电机，所述主发电机和辅发电机的输出电压等级不同。本发明一方面可以满足柴油发电机组作为应急发电机组的需求，另一方面可以满足散热装置的驱动需求，结构紧凑，占地面积小，还可以减少UPS负担，由于散热装置不直接与柴油发动机轴端连接，本发明还可以避免散热装置时刻运转。

Description

双等级电压输出的柴油发电机组及柴油发电机组散热方法

技术领域

本发明涉及柴油发电机领域，具体涉及一种双等级电压输出的柴油发电机组及柴油发电机组散热方法。

背景技术

柴油发电机组可以用于各种家庭、办公室、大中小型企业日常发电以及应急发电，一般来说，柴油发电机组多在市电无电的情况下用作应急发电机组，由于柴油发电机组在运行过程中需要散热，柴油发电机组的散热装置可以直接安装在柴油发动机的轴端并通过柴油发动机进行驱动，但是这种结构的散热装置时刻运行在最大功率处，在不需要高散热能力的情况下会有较大的能源浪费而且不利于柴油发电机组处于最优的工作温度(冬天时希望将柴油发电机组的工作温度控制在80-95℃)。当然，也可以通过驱动独立散热装置对柴油发电机组进行散热，但是由于柴油发电机组输出的电压等级比较高，而散热装置需要的驱动电压比较低(比如柴油发电机组输出的电压为10kv，而散热装置需要的驱动电压为400v)，在没有市电的情况下，有以下两种方式实现独立驱动：第一种方式是依靠现有UPS保障电源驱动散热装置，这种方式不仅会增加UPS容量和负担，较低的驱动频率导致散热装置的工作效率不高，第二种方式是增加一个变压器对柴油发电机组的输出电压进行降压，然后再在低压下驱动散热装置，这种方式需要对增加的变压器单独安装并配备相应的保护装置，导致成本过高、占地面积过大、管理麻烦。

发明内容

为克服现有技术的不足，本申请的一方面在于提供一种具有双等级电压输出的柴油发电机组，通过在柴油发动机转轴的两端分别连接不同电压输出的发电机，这种一体式双等级电压输出的柴油发电机组不需要额外增加变压器，一方面可以满足柴油发电机组作为应急发电机组的需求，另一方面可以满足散热装置(本申请中的散热风机组)的驱动需求，结构紧凑，占地面积小，还可以减少UPS负担，由于散热装置不直接与柴油发动机轴端连接，本申请还可以避免散热装置时刻运转。本发明通过以下技术手段实现：

双等级电压输出的柴油发电机组，包括柴油发动机，所述柴油发动机的转轴两端分别连接有主发电机和辅发电机，所述主发电机和辅发电机的输出电压等级不同。

进一步地，所述辅发电机的输出端通过整流逆变装置连接有散热风机组。

进一步地，所述柴油发电机组还包括控制模块，所述散热风机组中的每个散热风机均通过一个变频装置与所述整流逆变装置的输出端连接，所述每个变频装置的控制端均与所述控制模块连接。

进一步地，所述柴油发电机组还包括与所述控制模块连接的水温传感器，所述水温传感器用于检测所述柴油发电机组的冷却液温度。

进一步地，所述柴油发电机组还包括监控装置，所述监控装置用于监控柴油发电机组的运行状态。

进一步地，所述辅发电机为盘式外转子永磁发电机。

进一步地，所述盘式外转子永磁发电机包括8对磁极或10对磁极。

本申请的另一方面在于提供一种柴油发电机组散热方法，所述柴油发电机组包括柴油发动机、主发电机、辅发电机、整流逆变装置、散热风机组、水温传感器和控制模块，所述柴油发动机的转轴两端分别与所述主发电机和辅发电机连接，所述辅发电机的输出端与所述整流逆变装置的输入端连接，所述散热风机组的每个散热风机分别通过一个变频装置与所述逆变装置的输出端连接，每个变频装置的控制端与所述控制模块连接，所述水温传感器用于检测所述柴油发电机组的冷却液温度且所述水温传感器与所述控制模块连接，所述方法应用于所述控制模块，所述方法包括：

S1：接收所述水温传感器发送的温度信号；

S2：判断所述温度信号对应的温度值是否位于预设上限温度值与预设下限温度值之间，如果是，保持当前散热模式，否则采用散热风机分组控制方法和/或散热风机变频控制方法进行散热调节。

进一步地，所述散热风机分组控制方法包括：

S311：判断所述温度信号对应的温度值是高于所述预设上限温度值还是低于所述预设温度下限值，如果所述温度信号对应的温度值高于所述预设上限温度值，进行S312，如果所述温度信号对应的温度值低于所述预设上限温度值，进行S313；

S312：判断所述散热风机组中是否有闲置散热风机，如果有，控制一个或多个所述闲置散热风机启动，进入S1，如果没有，发出报警信号；

S313：判断所述散热风机组中是否有运行中的散热风机，如果有，控制一个或多个运行中的散热风机停止运行，进入S1，如果没有，正常运行且发出提示信号。

进一步地，所述散热风机变频控制方法包括：

S321：判断所述温度信号对应的温度值是高于所述预设上限温度值还是低于所述预设温度下限值，如果所述温度信号对应的温度值高于所述预设上限温度值，进行S322，如果所述温度信号对应的温度值低于所述预设上限温度值，进行S323；

S322：判断所述散热风机组中是否有运行中的散热风机，如果有，控制与所述运行中的散热风机连接的变频装置提高变频频率，进入S1；

S323：判断所述散热风机组中是否有运行中的散热风机，如果有，控制与所述运行中的散热风机连接的变频装置降低变频频率，进入S1。

本申请通过在柴油发动机转轴的两端分别连接不同电压输出的发电机，这种一体式双等级电压输出的柴油发电机组不需要额外增加变压器，一方面可以满足柴油发电机组作为应急发电机组的需求，另一方面可以满足散热装置的驱动需求，结构紧凑，占地面积小，还可以减少UPS负担，并且可以避免散热装置时刻运转。

附图说明

图1为根据一示例性实施例示出的一种双等级电压输出的柴油发电机组结构示意图。

图2为根据一示例性实施例示出的一种柴油发电机组散热方法流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种双等级电压输出的柴油发电机组，包括柴油发动机，所述柴油发动机的转轴两端分别连接有主发电机和辅发电机，所述主发电机和辅发电机的输出电压等级不同。

本实施例中，主发电机的输出电压可以为10kV，辅发电机可以为永磁发电机，具体地，辅发电机可以是具有8对磁极或10对磁极的盘式外转子永磁发电机，辅发电机发出的电源可以为中频交流电，频率为200-250HZ，中频交流通过与辅发电机的输出端连接的整流逆变装置后，整流逆变装置输出工频50HZ的230V/400V电源为后端散热风机组或其他低压装置供电，其中，散热风机组中的每个散热风机功率可以为2kW，通过多个小功率散热风机组合，可以根据实际需要灵活选择散热风机的运行数量。

作为优选，本实施例还包括控制模块，所述散热风机组中的每个散热风机均通过一个变频装置与所述逆变装置的输出端连接，所述每个变频装置的控制端均与所述控制模块连接。

作为优选，本实施例还可以包括与所述控制模块连接的水温传感器，所述水温传感器用于检测所述柴油发电机组的冷却液温度。

作为优选，本实施例还可以包括监控装置，所述监控装置用于监控柴油发电机组的运行状态。

本实施例中，监控装置可以包括电流保护装置、电压保护装置、防雷保护装置等。

实施例2

如图2所示，本实施例提供一种柴油发电机组散热方法，所述柴油发电机组包括柴油发动机、主发电机、辅发电机、整流逆变装置、散热风机组、水温传感器和控制模块，所述柴油发动机的转轴两端分别与所述主发电机和辅发电机连接，所述辅发电机的输出端与所述整流逆变装置的输入端连接，所述散热风机组的每个散热风机分别通过一个变频装置与所述逆变装置的输出端连接，每个变频装置的控制端与所述控制模块连接，所述水温传感器用于检测所述柴油发电机组的冷却液温度且所述水温传感器与所述控制模块连接，所述方法应用于所述控制模块，所述方法包括：

S1：接收所述水温传感器发送的温度信号；

S2：判断所述温度信号对应的温度值是否位于预设上限温度值与预设下限温度值之间，如果是，保持当前散热模式，否则采用散热风机分组控制方法和/或散热风机变频控制方法进行散热调节。

作为优选，所述散热风机分组控制方法包括：

S311：判断所述温度信号对应的温度值是高于所述预设上限温度值还是低于所述预设温度下限值，如果所述温度信号对应的温度值高于所述预设上限温度值，进行S312，如果所述温度信号对应的温度值低于所述预设上限温度值，进行S313；

S312：判断所述散热风机组中是否有闲置散热风机，如果有，控制一个或多个所述闲置散热风机启动，进入S1，如果没有，发出报警信号；

S313：判断所述散热风机组中是否有运行中的散热风机，如果有，控制一个或多个运行中的散热风机停止运行，进入S1，如果没有，正常运行且发出提示信号。

作为另一种优选，所述散热风机变频控制方法包括：

S321：判断所述温度信号对应的温度值是高于所述预设上限温度值还是低于所述预设温度下限值，如果所述温度信号对应的温度值高于所述预设上限温度值，进行S322，如果所述温度信号对应的温度值低于所述预设上限温度值，进行S323；

S322：判断所述散热风机组中是否有运行中的散热风机，如果有，控制与所述运行中的散热风机连接的变频装置提高变频频率，进入S1；

S323：判断所述散热风机组中是否有运行中的散热风机，如果有，控制与所述运行中的散热风机连接的变频装置降低变频频率，进入S1。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.双等级电压输出的柴油发电机组，其特征在于，包括柴油发动机和控制模块，所述柴油发动机的转轴两端分别连接有主发电机和辅发电机，所述主发电机和辅发电机的输出电压等级不同，所述辅发电机的输出端通过整流逆变装置连接有散热风机组，其中，

所述散热风机组中的每个散热风机均通过一个变频装置与所述整流逆变装置的输出端连接，每个所述变频装置的控制端均与所述控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的双等级电压输出的柴油发电机组，其特征在于，还包括与所述控制模块连接的水温传感器，所述水温传感器用于检测所述柴油发电机组的冷却液温度。

3.根据权利要求1所述的双等级电压输出的柴油发电机组，其特征在于，还包括监控装置，所述监控装置用于监控柴油发电机组的运行状态。

4.根据权利要求1所述的双等级电压输出的柴油发电机组，其特征在于，所述辅发电机为盘式外转子永磁发电机。

5.根据权利要求4所述的双等级电压输出的柴油发电机组，其特征在于，所述盘式外转子永磁发电机包括8对磁极或10对磁极。

6.柴油发电机组散热方法，其特征在于，所述柴油发电机组包括柴油发动机、主发电机、辅发电机、整流逆变装置、散热风机组、水温传感器和控制模块，所述柴油发动机的转轴两端分别与所述主发电机和辅发电机连接，所述辅发电机的输出端与所述整流逆变装置的输入端连接，所述散热风机组的每个散热风机分别通过一个变频装置与所述逆变装置的输出端连接，每个变频装置的控制端与所述控制模块连接，所述水温传感器用于检测所述柴油发电机组的冷却液温度且所述水温传感器与所述控制模块连接，所述方法应用于所述控制模块，所述方法包括：

S1：接收所述水温传感器发送的温度信号；

S2：判断所述温度信号对应的温度值是否位于预设上限温度值与预设下限温度值之间，如果是，保持当前散热模式，否则采用散热风机分组控制方法和/或散热风机变频控制方法进行散热调节。

7.根据权利要求6所述的柴油发电机组散热方法，其特征在于，所述散热风机分组控制方法包括：

S311：判断所述温度信号对应的温度值是高于所述预设上限温度值还是低于所述预设下限温度值，如果所述温度信号对应的温度值高于所述预设上限温度值，进行S312，如果所述温度信号对应的温度值低于所述预设上限温度值，进行S313；

S312：判断所述散热风机组中是否有闲置散热风机，如果有，控制一个或多个所述闲置散热风机启动，进入S1，如果没有，发出报警信号；

S313：判断所述散热风机组中是否有运行中的散热风机，如果有，控制一个或多个运行中的散热风机停止运行，进入S1，如果没有，正常运行且发出提示信号。

8.根据权利要求6所述的柴油发电机组散热方法，其特征在于，所述散热风机变频控制方法包括：

S321：判断所述温度信号对应的温度值是高于所述预设上限温度值还是低于所述预设下限温度值，如果所述温度信号对应的温度值高于所述预设上限温度值，进行S322，如果所述温度信号对应的温度值低于所述预设上限温度值，进行S323；

S322：判断所述散热风机组中是否有运行中的散热风机，如果有，控制与所述运行中的散热风机连接的变频装置提高变频频率，进入S1；

S323：判断所述散热风机组中是否有运行中的散热风机，如果有，控制与所述运行中的散热风机连接的变频装置降低变频频率，进入S1。

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