CN115045787A - 一种发动机发电机的启动装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电机控制技术领域，为了解决现有技术中，由于启动装置不能独立于逆变单元而存在，从而不利于产品的模块化管理的问题，提供了一种发动机发电机的启动装置，与可手启动的发电机连接；包括供电模块，用于为电启动提供能量；逆变部，其与发电机磁电机的三相绕组线连接，其控制从所述逆变单元向发电部的三相绕组通电，使曲轴旋转进而使发电机启动；启动开关，用于触发后发送启动信号；控制部，连接有启动开关，用于接收控制开关的启动信号，并在接收到启动信号后控制逆变部向发电机的三相绕组通电，使发电机的曲轴旋转进而使发电机启动。本发明还提供了一种发动机发电机的启动方法。

Description

一种发动机发电机的启动装置及方法

技术领域

本发明涉及发电机控制技术领域，具体为一种发动机发电机的启动装置及方法。

背景技术

发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。而随着变频技术的日趋成熟，变频发电机的市场普及程度也越来越高，电启动作为提升用户使用便捷性的一致功能，需求也越来越多。

传统的产品电启动采用启动电机的方案，因变频发电机的发电机为永磁电机，实际也可在启动阶段起到启动电机的作用。作为在启动阶段由发电机作为启动电机使用的应用，专利号为CN201910092232.7、名为“发动机发电机的启动装置”的发明中就公开了一种由控制单元控制所述逆变单元到所述发电部的三相绕组通电，使所述曲轴旋转进而使所述发动机启动的启动装置，但是该装置由于启动时需通过带交流输出功能的逆变单元，启动装置无法独立于逆变单元而存在，不利于产品的模块化管理。

发明内容

本发明意在提供一种发动机发电机的启动装置，以解决现有技术中，由于启动装置不能独立于逆变单元而存在，从而不利于产品的模块化管理的问题。

本发明提供基础方案是：一种发动机发电机的启动装置，与可手启动的发电机连接；

与发电机连接的逆变器，用于将发电机输出的交流电逆变为规定频率的交流电并向负载输出；

包括供电模块，用于为电启动提供能量；

逆变部，与供电模块以及发电机的三相绕组连接；

启动开关，用于触发后发送启动信号；

控制部，连接有启动开关，用于接收控制开关的启动信号，并在接收到启动信号后控制逆变部向发电机的三相绕组通电，使发电机的曲轴旋转进而使发电机启动；

逆变部包括与供电模块连接的升压单元，用于将供电模块提供的直流电升压为电启动所需的高压直流电；

与发电机的三相绕组线连接的逆变单元，用于将升压后的高压直流电逆变为高压交流电后向发电机的三相绕向通电。

进一步，控制部包括：控制单元，用于导通发电机以使曲轴正转或反转；

存储单元，预设有曲轴正转的规定时间和曲轴反转的固定步数；

判断单元，用于在曲轴正转后获取转速，并判定在预设的规定时间内通过转速判断是否启动成功，若是，发电机启动；

在判断单元判断启动不成功时，控制单元还用于控制曲轴反转固定步数后，控制曲轴切换为正转，判断单元再次获取转速并判定是否启动成功，直到判定启动成功，停止当前启动循环。

进一步，存储单元还预设有发电机正常启动的启动转速；在判定是否启动成功时，判断单元判断在规定时间内发电机转速是否达到启动转速，若是，则判定启动成功。

进一步，存储单元还预设有启动次数的限定值；还用于在控制单元控制曲轴反转再正转后发电机转速仍未达到启动转速时，记录一次启动次数；判断单元还用于判断累计的启动次数是否超过预设的限定值，若超过，则控制单元停止当前启动循环，若未超过，则控制单元继续当前启动循环。

进一步，存储单元还预设有启动的间隔时间，在判断单元判断累计的启动次数未超过限定值时，控制单元在等待间隔时间后再次控制曲轴反转再正转。

进一步，发电机还连接有发动机，发电机的三相绕组能够相对发动机的曲轴的旋转进行相对旋转。

本发明还提供一种发动机发电机的启动方法，包括手启动模式和电启动模式，其中，电启动模式包括以下步骤：

S1、根据启动信号，控制发电机的曲轴正转；

S2、在预设规定时间内通过曲轴转速判断是否启动成功，若启动成功，发电机正常运行，终止当前启动循环，若启动不成功，跳转S3；

S3、控制曲轴反转固定步数后，再次控制曲轴正转，然后通过转速判断是否启动成功，若启动成功，发电机正常运行，终止当前启动循环，若启动不成功，跳转S4；

S4、记录当前启动循环的启动次数，并判断当前的启动次数是否达到限定值，若是，终止当前启动循环，若否，则跳转S3。

进一步，S2中，在判定是否启动成功时，判断在规定时间内电机转速是否达到启动转速，若是，则判定启动成功。

进一步，S4中，若当前启动次数未达到限定值，则在等待间隔时间后跳转S3。

进一步，手启动模式中，利用发动机曲轴的旋转带动发电机的三相绕组产生电动势，从而使发电机启动。

本发明中，在手启动发电机组的基础上，由控制部以及逆变部组成一个电启动控制部，然后通过供电模块的供电驱动电启动控制部即可驱动发动机发电机的电启动，让电启动控制部能够独立于逆变器存在，从而方便模块化搭建产品，且给手启动发电机的用户提供一个电启动改造的解决方案，提供了一种可模块化搭建移植的发动机发电机的启动装置。

附图说明

图1为本发明一种发动机发电机的启动装置及方法实施例中发动机发电机的启动装置的模块框图；

图2为图1模块化使用的示意框图；

图3为本发明中一种发动机发电机的启动方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例基本如附图1和图2所示：一种发动机发电机的启动装置，与可手启动的发电机连接；发电机还连接有发动机，发电机的三相绕组能够相对发动机的曲轴的旋转进行相对旋转，发动机为内燃发动机；

与发电机连接的逆变器，用于将发电机输出的交流电逆变为规定频率的交流电并向负载输出；

包括供电模块，用于为电启动提供能量；供电模块采用蓄电池；

逆变部，与供电模块以及发电机的三相绕组连接；

启动开关，用于触发后发送启动信号；

控制部，连接有启动开关，用于接收控制开关的启动信号，并在接收到启动信号后控制逆变部向发电机的三相绕组通电，使发电机的曲轴旋转进而使发电机启动；具体的，控制部包括：控制单元，用于导通发电机以使曲轴正转或反转；

存储单元，预设有曲轴正转的规定时间、发电机正常启动的启动转速、曲轴反转的固定步数、启动次数的限定值和启动的间隔时间；还用于在控制单元控制曲轴反转再正转后发电机转速仍未达到启动转速时，记录一次启动次数；

判断单元，用于在曲轴正转后获取转速，并判定在预设的规定时间内通过转速判断是否启动成功，在判定是否启动成功时，判断单元判断在规定时间内发电机转速是否达到启动转速；若是，发电机启动；还用于判断累计的启动次数是否超过预设的限定值，若超过，则控制单元停止当前启动循环，若未超过，则控制单元继续当前启动循环，在等待间隔时间后再次控制曲轴反转再正转。

在判断单元判断启动不成功时，控制单元还用于控制曲轴反转固定步数后，控制曲轴切换为正转，判断单元再次获取转速并判定是否启动成功，直到判定启动成功，停止当前启动循环。

逆变部包括与供电模块连接的升压单元，用于将供电模块提供的直流电升压为电启动所需的高压直流电；

与发电机的三相绕组线连接的逆变单元，用于将升压后的高压直流电逆变为高压交流电后向发电机的三相绕向通电。

基于上述的发动机发电机的电启动装置，如图3所示，本实施例中还公开了一种发动机发电机的电启动方法，包括手启动模式和电启动模式，手启动模式中，利用发动机曲轴的旋转带动发电机的三相绕组产生电动势，从而使发电机启动；

电启动模式包括以下步骤：

S1、根据启动信号，控制发电机的曲轴正转；

S2、在预设规定时间内通过曲轴转速判断是否启动成功，具体的，判断在规定时间内电机转速是否达到启动转速，若启动成功，发电机正常运行，终止当前启动循环，若启动不成功，跳转S3；

S3、控制曲轴反转固定步数后，再次控制曲轴正转，然后通过转速判断是否启动成功，若启动成功，发电机正常运行，终止当前启动循环，若启动不成功，跳转S4；

S4、记录当前启动循环的启动次数，并判断当前的启动次数是否达到限定值，若是，终止当前启动循环，若否，则在等待间隔时间后跳转S3。

本实施例中，在触发启动流程后，先控制发电机曲轴正转，若在规定时间内转速未达到启动成功的识别转速，再控制曲轴反转固定步数，然后再切换为正转重新尝试启动；若启动未成功，等待间隔时间后再次执行下一个启动尝试，启动次数达到预设上限时终止启动。与现有技术相比，本实施例中提出了的启动装置以及启动方式，还能够在无需额外增大启动电流的情况下促使发动机发电机正常启动，从而能够有效提高用户启动体验。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种发动机发电机的启动装置，与可手启动的发电机连接；

与发电机连接的逆变器，用于将所述发电机输出的交流电逆变为规定频率的交流电并向负载输出；

其特征在于：包括供电模块，用于为电启动提供能量；

逆变部，与供电模块以及发电机的三相绕组连接；

启动开关，用于触发后发送启动信号；

控制部，连接有启动开关，用于接收控制开关的启动信号，并在接收到启动信号后控制所述逆变部向发电机的三相绕组通电，使发电机的曲轴旋转进而使发电机启动；

所述逆变部包括与供电模块连接的升压单元，用于将供电模块提供的直流电升压为电启动所需的高压直流电；

与发电机的三相绕组线连接的逆变单元，用于将升压后的高压直流电逆变为高压交流电后向所述发电机的三相绕向通电。

2.根据权利要求1所述的一种发动机发电机的启动装置，其特征在于：所述控制部包括：控制单元，用于导通发电机以使曲轴正转或反转；

存储单元，预设有曲轴正转的规定时间和曲轴反转的固定步数；

判断单元，用于在曲轴正转后获取转速，并判定在预设的规定时间内通过转速判断是否启动成功，若是，发电机启动；

在判断单元判断启动不成功时，控制单元还用于控制曲轴反转固定步数后，控制曲轴切换为正转，判断单元再次获取转速并判定是否启动成功，直到判定启动成功，停止当前启动循环。

3.根据权利要求2所述的一种发动机发电机的启动装置，其特征在于：所述存储单元还预设有发电机正常启动的启动转速；在判定是否启动成功时，所述判断单元判断在规定时间内发电机转速是否达到启动转速，若是，则判定启动成功。

4.根据权利要求3所述的一种发动机发电机的启动装置，其特征在于：所述存储单元还预设有启动次数的限定值；还用于在控制单元控制曲轴反转再正转后发电机转速仍未达到启动转速时，记录一次启动次数；所述判断单元还用于判断累计的启动次数是否超过预设的限定值，若超过，则控制单元停止当前启动循环，若未超过，则控制单元继续当前启动循环。

5.根据权利要求4所述的一种发动机发电机的启动装置，其特征在于：所述存储单元还预设有启动的间隔时间，在所述判断单元判断累计的启动次数未超过限定值时，控制单元在等待间隔时间后再次控制曲轴反转再正转。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种发动机发电机的启动装置，其特征在于：所述发电机还连接有发动机，所述发电机的三相绕组能够相对所述发动机的曲轴的旋转进行相对旋转。

7.采用根据权利要求1-6任一所述的一种发动机发电机的启动装置的发动机发电机的启动方法，包括手启动模式和电启动模式，其特征在于：所述电启动模式包括以下步骤：

S1、根据启动信号，控制发电机的曲轴正转；

S2、在预设规定时间内通过曲轴转速判断是否启动成功，若启动成功，发电机正常运行，终止当前启动循环，若启动不成功，跳转S3；

S3、控制曲轴反转固定步数后，再次控制曲轴正转，然后通过转速判断是否启动成功，若启动成功，发电机正常运行，终止当前启动循环，若启动不成功，跳转S4；

S4、记录当前启动循环的启动次数，并判断当前的启动次数是否达到限定值，若是，终止当前启动循环，若否，则跳转S3。

8.根据权利要求7所述的一种发动机发电机的启动方法，其特征在于：S2中，在判定是否启动成功时，判断在规定时间内电机转速是否达到启动转速，若是，则判定启动成功。

9.根据权利要求8所述的一种发动机发电机的启动方法，其特征在于：S4中，若当前启动次数未达到限定值，则在等待间隔时间后跳转S3。

10.根据权利要求7-9任一所述的一种发动机发电机的启动方法，其特征在于：所述手启动模式中，利用发动机曲轴的旋转带动发电机的三相绕组产生电动势，从而使发电机启动。

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