CN211258786U - 发动机系统及机器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种发动机系统及机器。发动机系统包括液冷式发动机和联接到液冷式发动机的交流发电机,与液冷式发动机相关联并且经由继电器连接到交流发电机的交流风扇,以及与液冷式发动机相关联并且经由继电器连接到交流风扇的发动机控制模块,与液冷式发动机相关联并且经由第一电路连接到发动机控制模块的发动机温度传感器,以及与液冷式发动机相关联并且经由第二电路连接到发动机控制模块的发动机空气温度传感器。本实用新型可以降低与液冷式发动机相关联的发动机系统的机械复杂性。这可以增加发动机系统的寿命和/或减少发动机系统需要的维护量。

Description

发动机系统及机器
技术领域
本实用新型总体上涉及一种风扇,更具体地涉及一种由与发动机系统的液冷式发动机相关联的交流发电机供电的风扇。
背景技术
在各种实现方式中,可以使用多个内燃发动机系统,其中每个发动机系统包括发电机(例如,主交流发电机),用于在单个发动机系统不足以向负载提供电力时向负载提供电力。例如,多个发电机(例如,可称为“发电机组”或“电机组”)可被配置成向需要比单个发电机可输出的电力更多的电力的负载提供电力。在一些情况下,发动机系统可以包括风扇,以冷却发动机系统的发动机。然而,在这些情况下,风扇是发动机系统的机械驱动部件,并且需要在发动机上配置精细地安装部件(例如,皮带轮、皮带等)。这些部件可能是昂贵的和/或易于故障、损坏等。
在由Briggs&Stratton Corporation于2015年12月15日提交并且于2018年4月17日获得授权的美国专利No. 9,945,281(“'281专利”)中,公开了一种用于风冷式发动机的电冷却风扇系统。特别地,'281专利公开的用于风冷式发动机的电冷却风扇系统适用于小型室外动力设备,例如适用于割草机、骑式拖拉机、抛雪机、压力清洗机、便携式发电机等。'281专利中公开的电冷却风扇系统可以直接从备用发电机接收电力(例如,电冷却风扇系统可以电联接到风冷式内燃机的充电系统(例如,交流发电机))并且可以被配置成由120V交流电供电。
虽然'281专利的电冷却风扇系统可以由内燃机的充电系统提供动力,但是'281专利明确地涉及仅单个的小型风冷式发动机。例如,'281专利公开了电冷却风扇系统可用作替代方案,降低与风冷式家用备用发电机的传统曲轴安装式风扇设计相关的噪声水平。此外,'281专利将电冷却风扇系统描述为配置成仅由风冷式家用备用发电机输出的120V交流电供电。
'281专利没有公开使用连接到发动机系统的大型液冷式发动机的交流发电机(例如,主交流发电机)的风扇来选择性地液体冷却剂冷式发动机,和/或用于促进液冷式发动机冷却的液体冷却剂。此外,'281专利没有公开被配置为由超过120V的交流输出供电的风扇。
发明内容
本实用新型提供一种发动机系统及机器,本实用新型的由与发动机系统的液冷式发动机相关联的交流发电机供电的风扇,解决了上述现有技术中的一个或多个技术问题和/或本领域中的其他技术问题。
本实用新型涉及一种发动机系统。发动机系统可以包括液冷式发动机和联接到液冷式发动机的交流(AC)发电机(例如,主交流发电机)。发动机系统可以包括经由继电器连接到交流发电机的交流风扇和经由继电器连接到交流风扇的发动机控制模块(ECM)。发动机系统可包括经由第一电路连接到ECM的发动机温度传感器(例如发动机冷却剂温度传感器)和经由第二电路连接到ECM的发动机空气温度传感器(例如发动机空气入口温度传感器)。
所述交流风扇将气流引导到冷却所述液冷式发动机的液体冷却剂处。
使用液体冷却剂冷却所述液冷式发动机,其中所述发动机温度传感器用于确定所述液体冷却剂的温度。
所述发动机空气温度传感器用于确定所述液冷式发动机周围的环境空气的温度。
所述发动机控制模块控制所述继电器以选择性地操作所述交流风扇。
所述发动机控制模块用于从所述发动机温度传感器获得发动机温度数据和从所述发动机空气温度传感器获得发动机空气温度数据。
所述发动机控制模块基于所述发动机温度数据和所述发动机空气温度数据来控制所述交流风扇的运行。
本实用新型涉及一种机器。该机器可以包括第一发动机系统和第二发动机系统。第一发动机系统或第二发动机系统中的至少一个可包括液冷式发动机和联接到液冷式发动机的交流(AC)发电机(例如,主交流发电机)。第一发动机系统或第二发动机系统中的至少一个可以包括与液冷式发动机相关联并且经由继电器连接到交流发电机的交流风扇,以及与液冷式发动机相关联并且经由继电器连接到交流风扇的发动机控制模块(ECM)。第一发动机系统或第二发动机系统中的至少一个可以包括与液冷式发动机相关联并且经由第一电路连接到ECM的发动机温度传感器,例如发动机冷却剂温度传感器,以及与液冷式发动机相关联并且经由第二电路连接到ECM的发动机空气温度传感器,例如发动机空气入口温度传感器。
所述发动机控制模块用于控制所述液冷式发动机和所述交流风扇,其中,所述交流风扇用于冷却所述液冷式发动机的液体冷却剂。
所述发动机控制模块基于来自所述发动机温度传感器的发动机温度数据或来自所述发动机空气温度传感器的发动机空气温度数据中的至少一个选择性地打开和关闭所述交流风扇。
根据一些实现方式,本实用新型涉及一种发电机组。发电机组可以包括液冷式发动机和联接到液冷式发动机的交流(AC)发电机(例如,主交流发电机)。发电机组可以包括与液冷式发动机相关联并且经由继电器连接到交流发电机的交流风扇,以及与液冷式发动机相关联并且经由继电器连接到交流风扇的发动机控制模块(ECM)。发电机组可以包括与液冷式发动机相关联并且经由电路连接到ECM的发动机温度传感器,例如发动机冷却剂温度传感器,和与液冷式发动机相关联并且经由电路连接到ECM的发动机空气温度传感器,例如发动机空气入口温度传感器。
本实用新型的发动机系统能够使液冷式发动机可以不需要机械驱动的风扇来液体冷却剂冷式发动机和/或液体冷却剂。因此,可以降低与液冷式发动机相关联的发动机系统的机械复杂性。这可以增加发动机系统的寿命和/或减少发动机系统需要的维护量。并可以降低和/或最小化与维护发动机系统相关的成本。
附图说明
图1是本实用新型所述的示例性电力系统的图示。
图2是可包括在如本实用新型所述的图1的动力系统内的示例性发动机系统的图示。
图3是示例性过程的图示,该过程与由与发动机系统的液冷式发动机相关联的交流发电机供电的风扇相关联。
具体实施方式
本实用新型涉及一种由与发动机系统的液冷式发动机相关联的交流发电机供电的风扇。由与发动机系统的液冷式发动机相关联的交流发电机供电的风扇对使用这一风扇的任何机器具有普遍适用性。术语“机器”可以指执行与诸如采矿、建筑、耕作、运输的行业或任何其他行业相关的操作的任何机器。作为一些示例,机器可以是发电机系统、车辆(例如陆上车辆或海上车辆)、断裂钻机等。此外,一个或多个器具可以连接到机器并且使用与风扇相关联的发动机系统来控制该一个或多个器具,该风扇由本文描述的与发动机系统的液冷式发动机相关联的交流发电机供电。
图1是本文所述的示例性电力系统100的图示。图1的动力系统100包括具有多个发动机系统112(示为发动机系统1至发动机系统N,其中N是整数且N>1)的发电系统110、发动机控制器120和负载130。多个发动机系统112在本文中可统称为“发动机系统112”或单独称为“发动机系统112”。如本文所示和所述,发动机控制器120可控制发电系统110的发动机系统112以向负载130提供机械动力和/或电力。在一些实现方式中,负载130可以包括一个或多个电力消耗装置,例如用于制造业设施的空调系统、用于办公楼的应急照明系统等。
在一些实现方式中,多个发动机系统112可以是被配置成向负载提供电力的一组发电机(例如,其可以被称为“发电机组”或“电机组”)。如本文所述,一个或多个发动机系统112可包括压燃式内燃机。另外或替代地,一个或多个发动机系统112可以包括任何其他类型的内燃发动机,例如火花、激光或等离子点火发动机。发动机系统112的发动机可以由蒸馏柴油燃料、生物柴油、二甲醚、氢、天然气、丙烷、醇、乙醇等和/或其任意组合来提供燃料。发动机系统112的发动机可以是液冷式发动机,其使用液体冷却剂来促进液冷式发动机的冷却。在一些实现方式中,发动机系统112的液冷式发动机可以包括至少一个部件,例如冷却剂室,用于保持该液体冷却剂并且允许该液体冷却剂促进冷却该液冷式发动机。
在一些实现方式中,每个发动机系统112可以包括相同类型的发动机。例如,所有发动机系统112可包括相同型号、由相同制造商制造、构造成输出相同量的最大电力和/或扭矩、构造成以相同方式操作等的发动机。在一些实现方式中,发动机系统112的一个或多个发动机可以是相对于发动机系统112的另一个发动机而言不同的类型。在这种情况下,第一发动机可以是构造成输出第一最大电力量的第一类型的发动机,第二发动机可以是构造成输出不同于第一最大电力量的第二最大电力量的第二类型的发动机。此外,发动机系统112的发动机可由不同制造商制造和/或为不同型号的发动机。
发动机控制器120可包括提供动力控制信息以控制从发电系统110输出的动力的一个或多个装置。在一些实现方式中,引擎控制器120可实施为处理器,例如中央处理单元(CPU)、加速处理单元(APU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或另一类型的处理组件。处理器可以用硬件、固件和/或硬件和软件的组合来实现。在一些实现方式中,发动机控制器120可以包括能够被编程以执行功能的一个或多个处理器。在一些实现方式中,包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或另一类型的动态或静态存储设备(例如,闪存、磁存储器和/或光存储器)的一个或多个存储器可以存储供引擎控制器120使用的信息和/或指令。在一些实现方式中,发动机控制器120可以包括能够存储指令的存储器(例如,非暂时性计算机可读介质),这些指令在被执行时使处理器执行本文描述的一个或多个过程和/或方法。
发动机控制器120可以包括被配置成执行优化功能、优先化功能和/或电力控制功能的任何适当类型的发动机控制系统。在操作中,发动机控制器120可执行计算机软件指令以执行各种控制功能和过程来控制发电系统110。如图1的示例所示,发动机控制器120(例如,经由计算机软件指令的执行)向发电系统110提供电力控制信息,以向负载130提供电力输出,负载130可以包括由电力驱动的一个或多个设备。
如上所述,提供图1作为示例。其他示例也是可能的,并且可以不同于结合图1描述的示例。
图2是包括多个发动机系统202(示为发动机系统1至发动机系统N,其中N是整数且N>1)的示例性发电系统200的图示。发动机系统202-1是多个发动机系统202中的代表性发动机系统。在一些实施方式中,发动机系统202-1可以包括一个或多个部件,例如液冷式发动机204、交流(AC)发电机206(例如,主交流发电机)、继电器208、交流风扇210、发动机控制模块(ECM)212、发动机温度传感器214、发动机空气温度传感器216和/或类似部件。
在一些实施方式中,液冷式发动机204可以是使用液体冷却剂来促进液冷式发动机204的冷却的液冷式发动机。在一些实现方式中,液冷式发动机204可以包括至少一个部件,例如冷却剂室,用于保持该液体冷却剂并且允许该液体冷却剂促进冷却该液冷式发动机204。
在一些实施方式中,交流发电机206可以可操作地联接到液冷式发动机204。例如,液冷式发动机204可构造成使交流发电机206的一个或多个部件旋转。在一些实现方式中,交流发电机206可以包括被配置成将来自液冷式发动机204的机械输入转换成电力的交流发电机。例如,交流发电机206可以包括转子组件,该转子组件联接到液冷式发动机204的旋转轴(例如,经由发动机皮带轮)并且被配置成在定子组件内旋转以产生电能。在一些实现方式中,交流发电机206可以将来自液冷式发动机204的机械输入转换成交流电。在一些实现方式中,交流电可以具有电压范围,例如200-380伏的电压范围。在一些实现方式中,交流发电机206可以被配置成供应所产生的电能以满足通过一个或多个电连接供应的电流形式的电负载。在一些实施方式中,交流发电机206可以经由一个或多个电连接和/或继电器208向交流风扇210提供交流电力。
在一些实施方式中,该一个或多个电连接中的电连接可以是电路。在一些实现方式中,该一个或多个电连接可以允许电流从一个电气部件流动到另一个电气部件。例如,一个或多个电连接可以允许电流(例如,交流电)经由继电器208从交流发电机206流到交流风扇210以允许交流风扇210操作。
在一些实施方式中,交流风扇210可以经由一个或多个电连接和/或继电器208连接到交流发电机206。在一些实施方式中,交流风扇210可以使用由交流发电机206(例如,主交流发电机)产生的交流电来运行。在一些实施方式中,交流风扇210可以使用电压范围(例如200-380伏的电压范围)内的交流电来运行。
在一些实施方式中,交流风扇210可以产生气流以冷却液冷式发动机204的液体冷却剂液,和/或用于促进液冷式发动机204的液体冷却剂的冷却。例如,交流风扇210可以指向液冷式发动机204,以引导由交流风扇210在液冷式发动机204处产生的气流来冷却液体冷却剂进而冷却液冷式发动机204。作为另一示例,交流风扇210可以指向液冷式发动机204的至少一个特定部件,例如液冷式发动机204的冷却剂室,以将由交流风扇210产生的气流引导到至少一个特定部件,从而冷却液体冷却剂。在一些实施方式中,交流风扇210可以产生在气体流量范围(例如5,000-45,000立方米/小时的范围)内的气体流量。
在一些实施方式中,交流风扇210可以经由一个或多个电连接和继电器208连接到ECM 212。在一些实施方式中,ECM 212可以包括提供对液冷式发动机204、继电器208和/或交流风扇210的控制的一个或多个装置。在一些实施方式中,ECM 212为处理器,诸如中央处理单元(CPU)、加速处理单元(APU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和/或另一类型的处理部件。处理器以硬件、固件和/或硬件和软件的组合来实现。在一些实施方式中,ECM 212可以包括能够被编程以执行功能的一个或多个处理器。在一些实施方式中,包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或另一类型的动态或静态存储设备(例如,闪存、磁存储器和/或光存储器)的一个或多个存储器可以存储供ECM 212使用的信息和/或指令。在一些实施方式中,ECM 212可以包括能够存储指令的存储器(例如,非暂时性计算机可读介质),这些指令在被执行时使处理器执行本文描述的一个或多个过程和/或方法。
在一些实施方式中,ECM 212可以执行指令以执行各种控制功能和过程来控制液冷式发动机204、继电器208和/或交流风扇210。在一些实施方式中,ECM 212可以包括被配置成执行发动机控制功能使得液冷式发动机204可以适当地运行的任何适当类型的发动机控制系统。在一些实施方式中,ECM 212可以控制继电器208以选择性地操作交流风扇210(例如,启用和/或停用交流风扇210、打开和/或关闭交流风扇210,和/或类似操作)。例如,ECM 212可以控制继电器208以允许交流电从交流发电机206传流到交流风扇210,使得交流风扇210运行。作为另一示例,ECM 212可以控制继电器208以阻止交流电从交流发电机206流到交流风扇210,使得交流风扇210停止运行。在一些实现方式中,ECM 212可以通过向交流风扇210发送一个或多个信号(例如,启用信号和/或停用信号)来控制交流风扇210。
在一些实施方式中,继电器208可以是机电继电器、固态继电器等。在一些实施方式中,继电器208经由一个或多个电连接连接到交流发电机206和交流风扇210,以便允许交流发电机206向交流风扇210传送交流电力。在一些实施方式中,继电器208经由一个或多个电连接连接到交流风扇210和ECM 212,以便允许ECM 212控制交流风扇210(例如,通过允许ECM 212向交流风扇210发送启用信号和/或停用信号)。在一些实施方式中,ECM 212可以控制继电器208以允许交流发电机206向交流风扇210发送交流电力,和/或阻止交流发电机206向交流风扇210发送交流电力。
在一些实现方式中,ECM 212经由一个或多个电连接连接到发动机温度传感器214和/或发动机空气温度传感器216。在一些实施方式中,发动机温度传感器214可以是发动机冷却剂温度传感器。在一些实施方式中,发动机温度传感器214可以确定与液冷式发动机204和/或液冷式发动机204使用的液体冷却剂相关联的发动机温度,例如液冷式发动机204的温度、液冷式发动机204的部件的温度、用于液体冷却剂冷式发动机204的液体冷却剂的温度、用于保持液体冷却剂的液冷式发动机204的部件的温度等。在一些实施方式中,发动机温度传感器214可以经由一个或多个电连接将发动机温度数据发送到ECM 212。在一些实施方式中,发动机温度传感器214可向ECM 212发送指示发动机温度是否满足发动机温度阈值(例如,发动机温度是否大于或等于发动机温度阈值、发动机温度是否小于发动机温度阈值等)的信号。
在一些实施方式中,发动机空气温度传感器216可以是发动机空气入口温度传感器。在一些实施方式中,发动机空气温度传感器216可以确定与液冷式发动机204相关联的发动机空气温度,例如液冷式发动机204周围的环境空气的温度、液冷式发动机204内的空气的温度、进入液冷式发动机204的压缩机的空气的温度等。在一些实施方式中,发动机空气温度传感器216可以经由一个或多个电连接将发动机空气温度数据发送到ECM 212。在一些实施方式中,发动机空气温度传感器216可向ECM 212发送指示发动机空气温度是否满足发动机空气温度阈值(例如,发动机空气温度是否大于或等于发动机空气温度阈值、发动机空气温度是否小于发动机空气温度阈值等)的信号。
在一些实施方式中,ECM 212可以从发动机温度传感器214获得发动机温度数据和/或从发动机空气温度传感器216获得发动机空气温度数据以控制交流风扇210的运行。在一些实施方式中,ECM 212可以基于发动机温度数据和/或发动机空气温度数据选择性地打开和/或关闭交流风扇210。例如,当发动机温度数据指示发动机温度满足发动机温度阈值(例如,发动机温度大于或等于发动机温度阈值该阈值)和/或发动机空气温度数据指示发动机空气温度满足发动机空气温度阈值(例如,发动机空气温度大于或等于发动机空气温度阈值)时,ECM 212可以打开交流风扇210(例如,启用交流风扇210)。作为另一个实施例,当发动机温度数据指示发动机温度不满足发动机温度阈值(例如,发动机温度小于发动机温度阈值)和/或发动机空气温度数据指示发动机空气温度不满足发动机空气温度阈值(例如,发动机空气温度小于发动机空气温度阈值)时,ECM 212可以关闭交流风扇210(例如,停用交流风扇210)。
在一些实施方式中,ECM 212可以从发动机温度传感器214接收指示发动机温度是否满足发动机温度阈值的信号。在一些实施方式中,ECM 212可以基于指示发动机温度是否满足发动机温度阈值的信号来启用和/或停用交流风扇210(例如,如果信号指示发动机温度满足发动机温度阈值,则启用交流风扇210,如果信号指示发动机温度不满足发动机温度阈值,则停用交流风扇210,等)。在一些实施方式中,ECM 212可以从发动机空气温度传感器216接收指示发动机空气温度是否满足发动机空气温度阈值的信号。在一些实施方式中,ECM 212可以基于指示发动机空气温度是否满足发动机空气温度阈值的信号来启用和/或停用交流风扇210(例如,如果信号指示发动机空气温度满足发动机空气温度阈值,则启用交流风扇210,如果信号指示发动机空气温度不满足发动机空气温度阈值,则停用交流风扇210,等)。
因此,一些实施方式允许交流发电机206(例如,主交流发电机)向交流风扇210提供交流电力和/或允许ECM 212控制交流风扇210的运行。这样,发动机系统202-1不需要机械驱动的风扇来冷却液冷式发动机204和/或用于促进液冷式发动机204的液体冷却剂的冷却。
提供图2所示的部件的数量和布置作为示例。实际上,可以包括比图2所示的部件更多的部件、更少的部件、与其不同的部件或不同布置的部件。另外或替代地,发电系统200的一组部件(例如,一个或多个部件)可以执行被描述为由发电系统200的另一组部件执行的一个或多个功能。
图3是示例性过程300的流程图,该过程与由与发动机系统的液冷式发动机相关联的交流发电机供电的风扇相关联.在一些实现方式中,图3的一个或多个过程框可以由发动机控制模块ECM,例如ECM 212来执行。在一些实施方式中,图3的一个或多个处理框可以由与ECM分开或包括ECM的另一个设备或一组设备来执行。例如交流AC风扇(例如,交流风扇210)、继电器(例如,继电器208)、发动机温度传感器(例如,发动机温度传感器214)、发动机空气温度传感器(例如,发动机空气温度传感器216)等。
如图3所示,过程300可以包括获得发动机温度数据和/或发动机空气温度数据(框310)。例如,ECM(例如,使用一个或多个处理器、一个或多个存储器等)可以获得发动机温度数据和/或发动机空气温度数据,如上所述。
如图3所示,过程300可以包括确定发动机温度满足第一阈值和/或发动机空气温度满足第二阈值(框320)。例如,ECM(例如,使用一个或多个处理器、一个或多个存储器等)可以确定发动机温度满足第一阈值和/或发动机空气温度满足第二阈值,如上所述。
如图3所示,过程300可包括使交流AC风扇在液冷式发动机处引导气流,以冷却液冷式发动机和液冷式发动机使用的液体冷却剂,从而促进液冷式发动机的冷却(框330)。例如,ECM(例如,使用一个或多个处理器、一个或多个存储器和/或类似物)可以使交流AC风扇在液冷式发动机处引导气流,以液体冷却剂冷式发动机和液冷式发动机使用的液体冷却剂,从而促进液冷式发动机的冷却,如上所述。
如图3所示,过程300可以包括获得额外的发动机温度数据和/或额外的发动机空气温度数据(框340)。例如,ECM(例如,使用一个或多个处理器、一个或多个存储器等)可以获得额外的发动机温度数据和/或额外的发动机空气温度数据,如上所述。
如图3所示,过程300可以包括确定发动机温度不满足第一阈值和/或发动机空气温度不满足第二阈值(框350)。例如,ECM(例如,使用一个或多个处理器、一个或多个存储器等)可以确定发动机温度不满足第一阈值和/或发动机空气温度不满足第二阈值,如上所述。
如图3所示,过程300可以包括使交流风扇停止运行(框360)。例如,ECM(例如,使用一个或多个处理器、一个或多个存储器等)可以使交流风扇停止运行,如上所述。
尽管图3示出了过程300的示例性框,但是在一些实现方式中,过程300可以包括与图3所示的那些框相比更多的框、更少的框、不同的框或不同排列的框。另外,或可替代地,可以并行执行过程300的两个或更多个框。
工业实用性
在一些情况下,发电系统可以包括多个发动机系统,其中多个发动机系统中的发动机系统包括液冷式发动机和一个或多个电气部件。在一些情况下,发动机系统包括发电机(例如,用于向负载提供电力的主交流发电机)以及用于液体冷却剂冷式发动机的机械驱动风扇和/或用于促进液冷式发动机冷却的液体冷却剂。然而,机械驱动风扇包括需要安装在发动机系统的液冷式发动机上的昂贵、复杂的机械部件。此外,机械部件易于发生故障、损坏和/或类似情况,并且需要定期维护和修理,这影响发动机系统的操作和/或可用性。
根据本文描述的一些实现方式,发电系统包括一个或多个发动机系统,其中发动机系统(例如,发动机系统202-1)可以包括液冷式发动机(例如,液冷式发动机204)、交流发电机(例如,交流发电机206)、例如主交流发电机、交流风扇(例如,交流风扇210)和ECM(例如,ECM 212)。在一些实施方式中,交流发电机可以联接到液冷式发动机。在一些实施方式中,交流风扇可以经由继电器(例如,继电器208)和一个或多个电连接而连接到交流发电机和/或ECM。在一些实现方式中,ECM可以经由一个或多个电连接连接到一个或多个传感器,例如发动机温度传感器(例如,发动机温度传感器214)、发动机空气温度传感器(例如,发动机空气温度传感器216)和/或类似物。
因此,交流发电机可产生交流电力并向交流风扇提供交流电力,交流电力可由ECM控制以液体冷却剂冷式发动机和/或由液冷式发动机使用的液体冷却剂,从而促进液冷式发动机的冷却。因此,液冷式发动机可以不需要机械驱动的风扇来液体冷却剂冷式发动机和/或液体冷却剂。结果,可以降低与液冷式发动机相关联的发动机系统的机械复杂性。这可以增加发动机系统的寿命和/或减少发动机系统需要的维护量。因此,可以降低和/或最小化与维护发动机系统相关的成本。
如本文所用,冠词“一”和“一个”旨在包括一个或多个项目,并且可以与“一个或多个”互换使用。此外,如本文所用,术语“有”、“具有”等旨在为开放式术语。此外,短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。
上述公开提供了说明和描述,但并不旨在穷举或将实现方式限于所公开的精确形式。根据上述公开,修改和变化是可能的,或者可以从实施方式的实践中获得。本说明书仅被认为是示例,本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同物确定。尽管在权利要求中陈述了和/或在说明书中公开了特征的特定组合,但这些组合并不旨在限制可能实现的公开。

Claims (10)

1.一种发动机系统,其特征在于包括:
液冷式发动机;
交流发电机,其联接到所述液冷式发动机;
交流风扇,其经由继电器连接到所述交流发电机;
发动机控制模块,其经由所述继电器连接到所述交流风扇;
发动机温度传感器,其经由第一电路连接到所述发动机控制模块;以及
发动机空气温度传感器,其经由第二电路连接到所述发动机控制模块。
2.根据权利要求1所述的发动机系统,其特征在于,所述交流风扇将气流引导到冷却所述液冷式发动机的液体冷却剂处。
3.根据权利要求1所述的发动机系统,其特征在于,使用液体冷却剂冷却所述液冷式发动机,
其中所述发动机温度传感器用于确定所述液体冷却剂的温度。
4.根据权利要求1所述的发动机系统,其特征在于,所述发动机空气温度传感器用于确定所述液冷式发动机周围的环境空气的温度。
5.根据权利要求1所述的发动机系统,其特征在于,所述发动机控制模块控制所述继电器以选择性地操作所述交流风扇。
6.根据权利要求1所述的发动机系统,其特征在于,所述发动机控制模块用于从所述发动机温度传感器获得发动机温度数据和从所述发动机空气温度传感器获得发动机空气温度数据。
7.根据权利要求6所述的发动机系统,其特征在于,所述发动机控制模块基于所述发动机温度数据和所述发动机空气温度数据来控制所述交流风扇的运行。
8.一种机器,其特征在于包括:
第一发动机系统;以及
第二发动机系统,
其中所述第一发动机系统或所述第二发动机系统中的至少一个包括:
液冷式发动机,
交流发电机,其联接到所述液冷式发动机;
交流风扇,其与所述液冷式发动机相关联并且经由继电器连接至所述交流发电机,
发动机控制模块,其与所述液冷式发动机相关联并且经由所述继电器连接至所述交流风扇,
发动机温度传感器,其与所述液冷式发动机相关联并且经由第一电路连接至所述发动机控制模块,以及
发动机空气温度传感器,其与所述液冷式发动机相关联并且经由第二电路连接至所述发动机控制模块。
9.根据权利要求8所述的机器,其特征在于,所述发动机控制模块用于控制所述液冷式发动机和所述交流风扇,
其中,所述交流风扇用于冷却所述液冷式发动机的液体冷却剂。
10.根据权利要求8所述的机器,其特征在于,所述发动机控制模块基于来自所述发动机温度传感器的发动机温度数据或来自所述发动机空气温度传感器的发动机空气温度数据中的至少一个选择性地打开和关闭所述交流风扇。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11008993B2 (en) * 2018-09-21 2021-05-18 Caterpillar Inc. Single solid state power supply for multiple engine systems

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5890460A (en) 1995-05-08 1999-04-06 Ball; Ronald C. Electrical generator set
JP2002136053A (ja) 2000-10-19 2002-05-10 Denso Corp 回転電機
JP3985760B2 (ja) 2003-09-26 2007-10-03 株式会社デンソー 回転電機システム
CN200973047Y (zh) 2006-11-23 2007-11-07 上海晨昌动力科技有限公司 通用小型静音式发电机组
US8671668B2 (en) * 2007-08-10 2014-03-18 GM Global Technology Operations LLC Generator powered electrically heated diesel particulate filter
US8677948B2 (en) 2009-10-05 2014-03-25 Cummins Power Generation Ip, Inc. Variable speed high efficiency cooling system
JP5757846B2 (ja) 2011-10-27 2015-08-05 ダイハツ工業株式会社 制御装置
US9945281B2 (en) 2015-12-15 2018-04-17 Briggs & Stratton Corporation Cooling system for air-cooled engines

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