CN219351288U - 一种发电机供电系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发电机供电系统，包括发电机，发电机包括发动机和与发动机驱动连接的磁电机，发电机供电系统还包括供电控制器和蓄电池；供电控制器包括AC‑DC整流电路、主控MCU、DC‑DC变换模块和电压转换电路，AC‑DC整流电路的输入端与磁电机的电力输出端连接，AC‑DC整流电路的输出端、主控MCU和DC‑DC变换模块分别与电压转换电路的输入端连接，电压转换电路的输出端用于连接负载为负载供电，主控MCU和蓄电池分别与DC‑DC变换模块连接。本申请能够有效增加发电机供电系统的带载启动能力，用户可以使用更小输出功率的发动机启动更大功率的感性负载。

Description

一种发电机供电系统

技术领域

本申请属于发电机供电技术领域，尤其涉及一种发电机供电系统。

背景技术

现有发电机普遍存在启动感性负载困难或者启动不了的问题，主要原因为感性负载在启动瞬间电流可达额定电流的4-7倍，甚至更高，从而使发电机输出经过整流后的电压降低，对发电机的冲击较大，导致发动机带载不起，此时，用户需要更大功率的发电机才能正常使用感性负载。

因此，在使用发电机为感性负载供电时，如何增加发电机供电系统的带载启动能力是本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本申请的目的是提供一种发电机供电系统，能够有效增加发电机供电系统的带载启动能力，用户可以使用更小输出功率的发动机启动更大功率的感性负载。

为了实现上述目的，本申请提供如下方案：

本申请提供了一种发电机供电系统，包括发电机，所述发电机包括发动机和与所述发动机驱动连接的磁电机，所述发电机供电系统还包括供电控制器和蓄电池；

所述供电控制器包括AC-DC整流电路、主控MCU、DC-DC变换模块和电压转换电路，所述AC-DC整流电路的输入端与所述磁电机的电力输出端连接，所述AC-DC整流电路的输出端、所述主控MCU和所述DC-DC变换模块分别与所述电压转换电路的输入端连接，所述电压转换电路的输出端用于连接负载为负载供电，所述主控MCU和所述蓄电池分别与所述DC-DC变换模块连接。

优选地，所述供电控制器还包括第一电压检测电路，所述第一电压检测电路的信号输入端与所述电压转换电路的输入端连接，所述第一电压检测电路的信号输出端与所述主控MCU连接，所述第一电压检测电路用于检测所述电压转换电路的输入电压值，并将检测到的输入电压值传输至所述主控MCU。

优选地，所述供电控制器还包括第二电压检测电路，所述第二电压检测电路的信号输入端与所述蓄电池连接，所述第二电压检测电路的信号输出端与所述主控MCU连接，所述第二电压检测电路用于检测所述蓄电池的当前电压值，并将检测到的当前电压值传输至所述主控MCU。

优选地，所述DC-DC变换模块为双向DC-DC变换器。

优选地，所述供电控制器还包括电源转换电路，所述电源转换电路的输入端与所述磁电机的电力输出端连接，所述电源转换电路的输出端与所述主控MCU连接为所述主控MCU提供工作电源电压。

优选地，所述供电控制器还包括电流检测模块，所述电流检测模块的输入端与所述电压转换电路的输出端连接，所述电流检测模块的输出端与所述主控MCU连接，所述电流检测模块用于检测电压转换电路的输出电流值，并将检测到的输出电流值传输至所述主控MCU。

优选地，所述供电控制器还包括供电控制开关，所述供电控制开关的控制信号输入端与所述主控MCU连接，所述供电控制开关的控制回路连接于所述电压转换电路的输出端和负载之间，其用于控制所述电压转换电路的输出端和负载之间的通断。

优选地，所述供电控制开关为继电器，所述继电器的线圈与所述主控MCU连接，所述继电器的触点分别与所述电压转换电路的输出端和负载连接。

优选地，所述电压转换电路包括DC-AC逆变电路和/或DC-DC变换电路，所述DC-AC逆变电路和DC-DC变换电路的输入端分别与所述AC-DC整流电路的输出端连接，所述DC-AC逆变电路的输出端用于连接交流负载为交流负载提供交流电，所述DC-DC变换电路的输出端用于连接直流负载为直流负载提供直流电。

由于采用了上述技术方案，本申请具有如下有益效果：

本申请通过设置供电控制器和蓄电池，并在供电控制器内设置AC-DC整流电路、主控MCU、DC-DC变换模块和电压转换电路，通过主控MCU实时监控电压转换电路的输入电压，当启动感性负载时，若外接负载的启动电流过大导致磁电机输出经AC-DC整流电路整流后输出的电压降低，从而使电压转换电路的输入电压低于设定值，主控MCU控制DC-DC变换模块打开，蓄电池的电压经过DC-DC变换模块升压后，补充至电压转换电路的输入端，使电压转换电路的输入端的电压高于设定值，提高电压转换电路输出至负载的电流，也即使整个供电系统可以输出更大电流，更好地满足感性负载启动所需的大电流需求。本申请能够有效增加发电机供电系统的带载启动能力，用户可以使用更小输出功率的发动机启动更大功率的感性负载。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例中发电机供电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

在本申请中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例提供一种发电机供电系统，包括发电机1、供电控制器2和蓄电池3；发电机1包括发动机11和与发动机11驱动连接的磁电机12；供电控制器2包括AC-DC整流电路21、主控MCU22、DC-DC变换模块23和电压转换电路24，AC-DC整流电路21的输入端与磁电机12的电力输出端连接，AC-DC整流电路21的输出端、主控MCU22和DC-DC变换模块23分别与电压转换电路24的输入端连接，电压转换电路24的输出端用于连接负载为负载供电，主控MCU22和蓄电池3分别与DC-DC变换模块23连接。

在本实施例中，DC-DC变换模块23具体采用双向DC-DC变换器。

下面以交流负载为例对本实施例中的发电机供电系统的工作原理进行详细描述。可以理解，当负载为交流负载时，电压转换电路24包括DC-AC逆变电路241，DC-AC逆变电路241的输入端分别与AC-DC整流电路21的输出端连接，DC-AC逆变电路241的输出端用于连接交流负载为交流负载提供交流电。本实施例中发电机供电系统的具体工作原理如下：

正常运行时，发动机11带动磁电机12转动，磁电机12输出三相交流电经过AC-DC整流电路21整流后得到直流电压，该直流电压经过电压转换电路24中的DC-AC逆变电路241进行逆变处理后输出交流负载所需的交流电压给交流负载供电，同时主控MCU22实时监控电压转换电路24的输入端输入的直流电压,当电压转换电路24的输入端输入的直流电压高于设定值时，主控MCU22控制DC-DC变换模块23打开，AC-DC整流电路21整流后得到的直流电压经DC-DC变换模块23进行降压后给蓄电池3充电，同时主控MCU22监控蓄电池3电压，当蓄电池3充满电后，主控MCU22控制DC-DC变换模块23断开，停止给蓄电池3充电；

当启动感性负载时，主控MCU22实时监控电压转换电路24的输入电压，当外接交流负载电流过大，导致磁电机12整流后得到的直流电压低于设定值时，主控MCU22控制DC-DC变换模块23打开，蓄电池3的直流电压经过DC-DC变换模块23升压后，补充至电压转换电路24的输入端，使电压转换电路24的输入端的电压高于设定值，再通过电压转换电路24中的DC-AC逆变电路241后电压升高或者不降低，使整机可以输出更大电流，从而增加整机的带载能力。

由此可知，本实施例中，通过在发动机11供电系统中设置供电控制器2和蓄电池3，并在供电控制器2内设置AC-DC整流电路21、主控MCU22、DC-DC变换模块23和电压转换电路24，通过主控MCU22实时监控电压转换电路24的输入电压，当启动感性负载时，若外接负载的启动电流过大导致磁电机12输出经AC-DC整流电路21整流后输出的电压降低，从而使电压转换电路24的输入电压低于设定值，主控MCU22控制DC-DC变换模块23打开，蓄电池3的电压经过DC-DC变换模块23升压后，补充至电压转换电路24的输入端，使电压转换电路24的输入端的电压高于设定值，提高电压转换电路24输出至负载的电流，也即使整个供电系统可以输出更大电流，更好地满足感性负载启动所需的大电流需求。本申请能够有效增加发电机供电系统的带载启动能力，用户可以使用更小输出功率的发动机11启动更大功率的感性负载。

在上述实施例的基础上，在一个实施例中，供电控制器2还包括第一电压检测电路25，第一电压检测电路25的信号输入端与电压转换电路24的输入端连接，第一电压检测电路25的信号输出端与主控MCU22连接，第一电压检测电路25用于检测电压转换电路24的输入电压值，并将检测到的输入电压值传输至主控MCU22。通过设置第一电压检测电路25来实时检测电压转换电路24的输入电压值并发送至主控MCU22，从而使主控MCU22能够实时监测到电压转换电路24的输入电压。

在上述实施例的基础上，在一个实施例中，供电控制器2还包括第二电压检测电路26，第二电压检测电路26的信号输入端与蓄电池3连接，第二电压检测电路26的信号输出端与主控MCU22连接，第二电压检测电路26用于检测蓄电池3的当前电压值，并将检测到的当前电压值传输至主控MCU22。通过设置第二电压检测电路26实时检测蓄电池3的当前电压值并发送至主控MCU22，主控MCU22在蓄电池3电量不足时(即蓄电池3电压低于预设电压值)控制DC-DC变换模块23打开为蓄电池3充电，实现蓄电池3的自动充电。

在上述实施例的基础上，在一个实施例中，供电控制器2还包括电源转换电路27，电源转换电路27的输入端与磁电机12的电力输出端连接，电源转换电路27的输出端与主控MCU22连接为主控MCU22提供工作电源电压。通过设置电源转换电路27将磁电机12输出的三相交流电转换为主控MCU22工作所需的直流电为主控MCU22提供电源。

在上述实施例的基础上，在一个实施例中，供电控制器2还包括电流检测模块28，电流检测模块28的输入端与电压转换电路24的输出端连接，电流检测模块28的输出端与主控MCU22连接，电流检测模块28用于检测电压转换电路24的输出电流值，并将检测到的输出电流值传输至主控MCU22。通过设置电流检测模块28实时检测电压转换电路24的输出电流值，当电压转换电路24的输出电流值大于额定输出电流且持续时间超过设定时长后(长时间过载可能出现了负载短路的情况)，主控MCU22控制电压转换电路24断开输出，从而实现过载保护和短路保护。具体地，电流检测模块28可以采用电流互感器。

为了更好地实现过载保护或短路保护，具体地，供电控制器2还包括供电控制开关29，供电控制开关29的控制信号输入端与主控MCU22连接，供电控制开关29的控制回路连接于电压转换电路24的输出端和负载之间，其用于控制电压转换电路24的输出端和负载之间的通断。当电流检测模块28检测到出现负载短路或过载等情况时，主控MCU22控制供电控制开关29断开，使得于电压转换电路24的输出端和负载之间断开连接，避免损坏供电系统的其他电器元件或电路。具体地，供电控制开关29为继电器，继电器的线圈与主控MCU22连接，继电器的触点分别与电压转换电路24的输出端和负载连接。

在其它一些实施例中，为了能够直接给直流负载供电，电压转换电路24还包括DC-DC变换电路，DC-DC变换电路的输入端与AC-DC整流电路21的输出端连接，DC-DC变换电路的输出端用于连接直流负载为直流负载提供直流电。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种发电机供电系统，包括发电机，所述发电机包括发动机和与所述发动机驱动连接的磁电机，其特征在于，所述发电机供电系统还包括供电控制器和蓄电池；

所述供电控制器包括AC-DC整流电路、主控MCU、DC-DC变换模块和电压转换电路，所述AC-DC整流电路的输入端与所述磁电机的电力输出端连接，所述AC-DC整流电路的输出端、所述主控MCU和所述DC-DC变换模块分别与所述电压转换电路的输入端连接，所述电压转换电路的输出端用于连接负载为负载供电，所述主控MCU和所述蓄电池分别与所述DC-DC变换模块连接。

2.根据权利要求1所述的发电机供电系统，其特征在于，所述供电控制器还包括第一电压检测电路，所述第一电压检测电路的信号输入端与所述电压转换电路的输入端连接，所述第一电压检测电路的信号输出端与所述主控MCU连接，所述第一电压检测电路用于检测所述电压转换电路的输入电压值，并将检测到的输入电压值传输至所述主控MCU。

3.根据权利要求1所述的发电机供电系统，其特征在于，所述供电控制器还包括第二电压检测电路，所述第二电压检测电路的信号输入端与所述蓄电池连接，所述第二电压检测电路的信号输出端与所述主控MCU连接，所述第二电压检测电路用于检测所述蓄电池的当前电压值，并将检测到的当前电压值传输至所述主控MCU。

4.根据权利要求3所述的发电机供电系统，其特征在于，所述DC-DC变换模块为双向DC-DC变换器。

5.根据权利要求1所述的发电机供电系统，其特征在于，所述供电控制器还包括电源转换电路，所述电源转换电路的输入端与所述磁电机的电力输出端连接，所述电源转换电路的输出端与所述主控MCU连接为所述主控MCU提供工作电源电压。

6.根据权利要求1所述的发电机供电系统，其特征在于，所述供电控制器还包括电流检测模块，所述电流检测模块的输入端与所述电压转换电路的输出端连接，所述电流检测模块的输出端与所述主控MCU连接，所述电流检测模块用于检测电压转换电路的输出电流值，并将检测到的输出电流值传输至所述主控MCU。

7.根据权利要求6所述的发电机供电系统，其特征在于，所述供电控制器还包括供电控制开关，所述供电控制开关的控制信号输入端与所述主控MCU连接，所述供电控制开关的控制回路连接于所述电压转换电路的输出端和负载之间，其用于控制所述电压转换电路的输出端和负载之间的通断。

8.根据权利要求7所述的发电机供电系统，其特征在于，所述供电控制开关为继电器，所述继电器的线圈与所述主控MCU连接，所述继电器的触点分别与所述电压转换电路的输出端和负载连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的发电机供电系统，其特征在于，所述电压转换电路包括DC-AC逆变电路和/或DC-DC变换电路，所述DC-AC逆变电路和DC-DC变换电路的输入端分别与所述AC-DC整流电路的输出端连接，所述DC-AC逆变电路的输出端用于连接交流负载为交流负载提供交流电，所述DC-DC变换电路的输出端用于连接直流负载为直流负载提供直流电。

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