DE102018222819A1 - Combined heat and power plant (CHP) - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Blockheizkraftwerk (1),- mit einer einen Abgasstrang (16) und eine Abtriebswelle (3) aufweisenden Brennkraftmaschine (2),- mit einem Heizkreislauf (4), an welchen wenigstens ein thermischer Verbraucher (20) koppelbar ist und welcher über einen (ersten) Wärmeübertrager (5a) thermisch mit dem Abgasstrang (16) der Brennkraftmaschine (2) verbunden ist,- mit einem Kühlkreislauf (6) zum Kühlen der Brennkraftmaschine (2), wobei der Heizkreislauf (4) mittels eines zweiten Wärmeübertragers (5b) thermisch mit dem Heizkreislauf (4) verbunden ist,- mit einem ersten elektrischen Generator (7a) und mit einem zweiten elektrischen Generator (7b), die galvanisch voneinander getrennt sind und mit der Brennkraftmaschine (2) antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.The invention relates to a combined heat and power plant (1), - with an internal combustion engine (2) having an exhaust line (16) and an output shaft (3), - with a heating circuit (4), to which at least one thermal consumer (20) can be coupled and which is thermally connected to the exhaust line (16) of the internal combustion engine (2) via a (first) heat exchanger (5a), - to a cooling circuit (6) for cooling the internal combustion engine (2), the heating circuit (4) using a second heat exchanger ( 5b) is thermally connected to the heating circuit (4), - with a first electrical generator (7a) and with a second electrical generator (7b), which are electrically isolated from one another and can be drive-connected or drive-connected to the internal combustion engine (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Blockheizkraftwerk (BHKW) sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Blockheizkraftwerks.The invention relates to a cogeneration unit (CHP) and a method for operating such a cogeneration unit.

Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) kann durch viele verschiedene Technologien realisiert werden. Es basiert auf der gleichzeitigen Bereitstellung von Wärme und Elektrizität. Eine motorisch betriebene KWK-Anlage wird auch als sog. Blockheizkraftwerk (BHKW) bezeichnet. Blockheizkraftwerke, die mit Erdgas, Wasserstoff, Grubengas, Flüssiggas, Biogas, Holzgas, Klärgas, Alkoholen, Heizöl, Schweröl und Pflanzenölen angetrieben werden, finden heute eine Vielzahl von Anwendungen zur dezentralen Energieversorgung.The principle of combined heat and power (CHP) can be implemented using many different technologies. It is based on the simultaneous supply of heat and electricity. A motor-operated CHP system is also referred to as a so-called combined heat and power plant (CHP). Combined heat and power plants that are powered by natural gas, hydrogen, mine gas, liquefied petroleum gas, biogas, wood gas, sewage gas, alcohols, heating oil, heavy oil and vegetable oils are today used in a wide range of applications for decentralized energy supply.

Bei einem Blockheizkraftwerk treibt eine Brennkraftmaschine, die typischerweise als sogenannter Kolbenmotor realisiert ist, einen elektrischen Generator an, der wiederum als Synchronmaschine realisiert sein kann. Die in der Brennkraftmaschine erzeugte Abwärme wird aus dem Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine, der zum Kühlen der Zylinder dient, aus einem Ölkühlkreislauf zum Kühlen des von der Brennkraftmaschine verwendeten Motoröls sowie aus dem Abgasstrang zum Abführen von Abgas aus der Brennkraftmaschine entnommen und einen thermischen Verbraucher übertragen.In a combined heat and power plant, an internal combustion engine, which is typically implemented as a so-called piston engine, drives an electrical generator, which in turn can be implemented as a synchronous machine. The waste heat generated in the internal combustion engine is taken from the cooling water circuit of the internal combustion engine, which is used to cool the cylinders, from an oil cooling circuit for cooling the engine oil used by the internal combustion engine, and from the exhaust gas system for removing exhaust gas from the internal combustion engine and transferred to a thermal consumer.

Die vom elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie wird typischerweise entweder in ein öffentliches Stromnetz eingespeist oder vom Betreiber des Blockheizkraftwerks in einem sogenannten Eigenversorgungsstromnetz - oftmals auch „elektrischen Inselnetz“ bezeichnet - zur elektrischen Eigenversorgung selbst verwendet. Im Fall einer sogenannten Doppelnutzung der erzeugten Elektrizität, also einer Kombination aus Einspeisung in das öffentliche Netz und Eigenversorgung - diese wird auch Netzparallelbetrieb genannt -, ist der elektrische Generator des Blockheizkraftwerks elektrisch mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden. Es besteht somit keine galvanische Trennung zwischen dem öffentlichen Stromnetz und dem Eigenversorgungsstromnetz. Diese am meisten verbreitete Ausführungsform ermöglicht zwar eine unabhängige Nutzung der im Blockheizkraftwerk gleichzeitig bereitgestellten Abwärme und Elektrizität.The electrical energy generated by the electrical generator is typically either fed into a public power grid or used by the operator of the block-type thermal power station in a so-called self-supply power grid - often also referred to as an “electrical stand-alone grid” - for self-supply. In the case of a so-called double use of the generated electricity, i.e. a combination of feeding into the public grid and self-supply - this is also called grid parallel operation - the electric generator of the combined heat and power plant is electrically connected to the public power grid. There is therefore no electrical isolation between the public power grid and the self-supply grid. This most widespread embodiment enables independent use of the waste heat and electricity simultaneously provided in the combined heat and power plant.

Als nachteilig erweis sich dabei, dass in diesem Fall immer eine elektrische Verbindung zwischen dem privaten Eigenversorgungsstromnetz und dem öffentlichen Stromnetz besteht, wodurch insbesondere störende Effekte wie Spannungsschwankungen etc. im öffentlichen Stromnetz in das private Eigenversorgungsstromnetz übertragen werden können, und umgekehrt. Darüber hinaus können gesetzliche Bestimmungen eine solche elektrische Verbindung zwischen dem Eigenversorgungsstromnetz und dem Öffentlichen Stromnetz verbieten, nur unter strengen Auflagen erlauben und - unabhängig davon - mit der Entrichtung von hohen Gebühren verbinden, die die Wirtschaftlichkeit des Blockheizkraftwerks für den Betreiber erheblich mindern können.It proves disadvantageous in this case that in this case there is always an electrical connection between the private self-supply power grid and the public power grid, as a result of which disruptive effects such as voltage fluctuations etc. in the public power grid can be transmitted into the private self-supply power grid and vice versa. In addition, legal provisions can prohibit such an electrical connection between the self-supply power grid and the public power grid, only allow it under strict conditions and - regardless of this - can result in the payment of high fees that can significantly reduce the efficiency of the combined heat and power plant for the operator.

Eine Möglichkeit, derartige Probleme zu vermeiden, besteht darin, in einem sogenannten „Inselbetrieb“ des Blockheizkraftwerks keine elektrische Verbindung zwischen dem Eigenversorgungsstromnetz und dem öffentlichen Netz zu realisieren.One way to avoid such problems is to make no electrical connection between the self-sufficient power grid and the public grid in a so-called "island operation" of the combined heat and power plant.

Im Falle eines solchen, elektrisch gegenüber dem öffentlichen Stromnetz autarken „Insel-Betriebs“ wird der Generator des Blockheizkraftwerks ausschließlich an das oben erwähnte Eigenversorgungsstromnetz des BHKW-Betreibers angeschlossen, dass wiederum keinen elektrische Verbindung zum öffentlichen Stromnetz aufweist.In the case of such an "island operation", which is electrically independent of the public power grid, the generator of the combined heat and power plant is connected exclusively to the above-mentioned self-supply power grid of the CHP operator, which in turn has no electrical connection to the public power grid.

Die vom elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie kann somit allerdings ausschließlich zur Eigenversorgung genutzt werden. Dies bedingt jedoch zwingend einen sogenannten „stromgeführten“ Betrieb des Blockheizkraftwerks, d.h. die von der Brennkraftmaschine erzeugte Antriebsleistung muss so angepasst werden, dass die vom elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie dem momentanen Bedarf des Eigenversorgungsstromnetzes entspricht. In diesem Fall ist jedoch nicht gewährleistet, dass die von der Brennkraftmaschine erzeugte Abwärme ausreicht, um den mit dem Blockheizkraftwerk gekoppelten thermischen Verbraucher mit der erforderlichen Wärmeenergie zu versorgen.However, the electrical energy generated by the electrical generator can only be used for self-supply. However, this necessitates a so-called "current-driven" operation of the combined heat and power plant, i.e. The drive power generated by the internal combustion engine must be adjusted so that the electrical energy generated by the electrical generator corresponds to the current needs of the self-sufficient power network. In this case, however, it is not guaranteed that the waste heat generated by the internal combustion engine is sufficient to supply the thermal consumer coupled with the combined heat and power plant with the required thermal energy.

Darüber hinaus kann die von der Brennkraftmaschine erzeugte Antriebsleistung aus technischen Gründen nicht unterhalb eines vorgegebenen Minimalwerts liegen, bei welchem sich die Brennkraftmaschine im sogenannten Teillastbetrieb befindet. Wird vom Eigenversorgungsstromnetz weniger elektrische Energie benötigt als im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine vom elektrischen Generator erzeugt wird, so muss dem elektrischen Eigenversorgungsstromnetz bei einem auftretenden Elektrizitätsbedarf unterhalb des Teillastbetriebs eine interne Redundanz, beispielsweise in Form eines separaten Batteriesystems oder einer Photovoltaik-Anlage, bereitgestellt werden. Dies ist mit zusätzlichen Kosten verbunden.In addition, for technical reasons, the drive power generated by the internal combustion engine cannot be below a predetermined minimum value at which the internal combustion engine is in the so-called partial-load mode. If less electrical energy is required from the self-supply power grid than is generated by the electrical generator in partial-load operation of the internal combustion engine, internal redundancy, for example in the form of a separate battery system or a photovoltaic system, must be provided to the electrical self-supply power grid when there is an electricity requirement below the partial-load operation. This is associated with additional costs.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für ein Blockheizhaftwerk zu schaffen, bei welchem insbesondere die voranstehend erläuterten Nachteile weitgehend oder sogar vollständig ausgeräumt sind. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines solchen Blockheizkraftwerks zu schaffen.It is therefore an object of the present invention to provide an improved embodiment for a block-type heating unit in which, in particular, the disadvantages explained above are largely or even completely eliminated. Another object of the present invention is to provide an improved method for operating such a combined heat and power plant.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims.

Grundidee der Erfindung ist demnach, die Brennkraftmaschine eines Blockheizkraftwerks mit zwei elektrischen Generatoren zu koppeln, die galvanisch voneinander getrennt sind. Dies erlaubt es, einen der beiden elektrischen Generatoren - dieser wird nachfolgend als „erster Generator“ bezeichnet - elektrisch mit einem öffentlichen elektrischen Stromnetz zu verbinden, wohingegen der andere der beiden elektrischen Generatoren - nachfolgend als „zweiter Generator“ bezeichnet - mit dem Eigenversorgungsstromnetz des Blockheizkraftwerk-Betreibers verbunden werden kann. Da aufgrund der erfindungswesentlichen galvanischen Trennung der beiden elektrischen Generatoren des Blockheizkraftwerks keine elektrische Verbindung zwischen dem Eigenversorgungsstromnetz und dem öffentlichen Stromnetz erzeugt werden kann, kann keine Störung des Eigenversorgungsstromnetzes durch das öffentliche Stromnetz erfolgen, und umgekehrt. Darüber hinaus entfallen gegebenenfalls aufgrund gesetzlicher Bestimmungen für eine elektrische Verbindung des Eigenversorgungsstromnetzes mit dem öffentlichen Netz anfallende Gebühren. Ein wesentlicher Vorteil der hier vorgestellten Lösung eines Blockheizkraftwerks mit zwei galvanisch voneinander getrennten elektrischen Generatoren besteht außerdem darin, dass die von der Brennkraftmaschine erzeuge Antriebsleistung äußerst flexibel von den beiden elektrischen Generatoren zur Erzeugung von elektrischer Energie verwendet werden kann. Da die vom Blockheizkraftwerk erzeugte elektrische Energie nicht - wie bei herkömmlichen Blockheizkraftwerken mit nur einem einzigen elektrischen Generator - ausschließlich in das öffentliche Stromnetz oder in das Eigenversorgungsstromnetz eingespeist wird, sondern auf beide Stromnetze verteilt werden kann, kann die von der Brennkraftmaschine zur Erzeugung von Abwärme für den thermischen Verbraucher erzeugte Antriebsleistung äußerst effektiv zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt werden. Dabei ist die oben erwähnte Bereitstellung eines Backup-Systems für das Eigenversorgungsstromnetz - etwa in Form eines zusätzlichen Batteriesystems - nicht erforderlich.The basic idea of the invention is accordingly to couple the internal combustion engine of a combined heat and power unit to two electrical generators which are galvanically separated from one another. This allows one of the two electrical generators - hereinafter referred to as the "first generator" - to be electrically connected to a public electrical network, whereas the other of the two electrical generators - hereinafter referred to as the "second generator" - to the self-supply network of the combined heat and power plant Operator can be connected. Since, due to the galvanic separation of the two electrical generators of the combined heat and power plant, which is essential to the invention, no electrical connection can be produced between the self-supply power grid and the public power grid, the self-supply power grid cannot be disturbed by the public power grid, and vice versa. In addition, fees due to legal provisions for an electrical connection of the self-sufficient power grid to the public grid may not apply. A major advantage of the solution presented here of a combined heat and power plant with two galvanically separated electrical generators is also that the drive power generated by the internal combustion engine can be used extremely flexibly by the two electrical generators to generate electrical energy. Since the electrical energy generated by the combined heat and power plant is not fed into the public power grid or the self-sufficient power grid, as is the case with conventional combined heat and power plants with only a single electrical generator, but can be distributed to both power grids, it can be used by the internal combustion engine to generate waste heat for the drive power generated by the thermal consumer can be used extremely effectively to generate electrical energy. The above-mentioned provision of a backup system for the self-supply network - for example in the form of an additional battery system - is not necessary.

Insbesondere ist es möglich, die beiden Generatoren so anzusteuern bzw. zu betreiben, dass die von der Brennkraftmaschine erzeugte Antriebsleistung dazu verwendet wird, mittels des zweiten elektrischen Generators elektrische Energie zu erzeugen, die den momentanen Bedarf des Eigenversorgungsstromnetzes deckt. Zusätzlich ist es möglich, mittels des ersten elektrischen Generators elektrische Energie zu erzeugen, die nicht für das Eigenversorgungsstromnetz benötigt wird und daher - in der Regel gegen Vergütung - in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Somit ist es nicht mehr erforderlich, das Blockheizkraftwerk - wie oben erläutert - stromgeführt zu betreiben. Vielmehr ist ein wärmeführender Betrieb des Blockheizkraftwerks möglich, was bedeutet, dass die von der Brennkraftmaschine erzeugte Abtriebsleistung so eingestellt wird, dass die von der Brennkraftmaschine erzeugte Abwärme für eine optimale Versorgung des an den Heizkreislauf gekoppelten thermischen Verbrauchers mit Wärme abgestimmt ist. Die beiden elektrischen Generatoren können dabei derart angesteuert werden, dass die vom Eigenversorgungsstromnetz benötigte Energie vom zweiten Generator erzeugt wird. Die zum Antreiben des zweiten Generators nicht benötigte Antriebsleistung kann dazu verwendet werden, den ersten Generator anzutreiben. Die vom ersten elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie kann gegen Vergütung in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.In particular, it is possible to control or operate the two generators in such a way that the drive power generated by the internal combustion engine is used to generate electrical energy by means of the second electrical generator, which covers the current demand of the self-supply power network. In addition, it is possible to use the first electrical generator to generate electrical energy that is not required for the self-sufficient power grid and can therefore be fed into the public power grid, as a rule against payment. It is therefore no longer necessary to operate the combined heat and power unit - as explained above - in a current-driven manner. Rather, heat-conducting operation of the combined heat and power plant is possible, which means that the output power generated by the internal combustion engine is set in such a way that the waste heat generated by the internal combustion engine is matched with heat for an optimal supply of the thermal consumer coupled to the heating circuit. The two electrical generators can be controlled in such a way that the energy required by the self-sufficient power grid is generated by the second generator. The drive power not required to drive the second generator can be used to drive the first generator. The electrical energy generated by the first electrical generator can be fed into the public power grid for a fee.

Im Ergebnis erlaubt die hier vorgestellte, erfindungswesentliche Bereitstellung zweier galvanisch voneinander getrennter elektrischer Generatoren eine Nutzung des erfindungsgemäßen Blockheizkraftwerks mit nur einem elektrischen Generator deutlich verbesserter Wirtschaftlichkeit.As a result, the provision of two electrical generators which are essential to the invention and which are presented here allows use of the combined heat and power plant according to the invention with only one electrical generator, and significantly improved economy.

Das hier vorgestellte, erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines Blockkraftheizwerks. Dabei umfasst das Blockkraftheizwerk einen ersten elektrischen Generator und einen zweiten elektrischen Generator, die galvanisch voneinander getrennt sind. Die voranstehend erläuterten Vorteile des Blockheizkraftwerks übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße Verfahren. Gemäß dem Verfahren ist wenigstens einer der beiden Generatoren mit der Brennkraftmaschine antriebsverbunden. Besonders bevorzugt sind beide Generatoren mit der Brennkraftmaschine antriebsverbunden. Gemäß dem Verfahren ist der erste Generator elektrisch mit einem öffentlichen Stromnetz verbunden, so dass er in einem mit der Brennkraftmaschine antriebsverbundenen Zustand und für dieses öffentliche Stromnetz elektrischen Strom erzeugt. Gemäß dem Verfahren ist der zweite Generator elektrisch mit einem galvanisch vom öffentlichen Stromnetz getrennten Eigenversorgungsstromnetz verbunden, so dass er in einem mit der Brennkraftmaschine antriebsverbundenen Zustand für dieses Eigenversorgungsstromnetz elektrischen Strom erzeugt.The inventive method presented here is used to operate a combined heat and power plant. The cogeneration unit here comprises a first electrical generator and a second electrical generator, which are galvanically separated from one another. The advantages of the combined heat and power plant explained above are therefore also transferred to the method according to the invention. According to the method, at least one of the two generators is drive-connected to the internal combustion engine. Both generators are particularly preferably drive-connected to the internal combustion engine. According to the method, the first generator is electrically connected to a public power supply network, so that it generates electrical power for this public power supply network in a state connected to the internal combustion engine. According to the method, the second generator is electrically connected to a self-supply power network that is electrically isolated from the public power supply network, so that it generates electrical current for this self-supply power network in a state connected to the internal combustion engine.

Bei der Durchführung des Verfahrens ist der erste Generator elektrisch mit einem öffentlichen Stromnetz verbunden und erzeugt für dieses elektrischen Strom, solange die Antriebsverbindung des ersten Generators mit der Brennkraftmaschine besteht. Bei der Durchführung des Verfahrens ist außerdem der zweite Generator elektrisch mit einem galvanisch vom öffentlichen Stromnetz getrennten Eigenversorgungsstromnetz verbunden und erzeugt für das Eigenversorgungsstromnetz elektrischen Strom, solange die Antriebsverbindung des zweiten Generators mit der Brennkraftmaschine besteht.When the method is carried out, the first generator is electrically connected to a public electricity network and generates electrical current for this as long as the drive connection of the first generator to the internal combustion engine is established. When the method is carried out, the second generator is also electrically connected to a self-supply power network, which is electrically isolated from the public power grid, and generates for the self-supply power network electrical current as long as the drive connection of the second generator with the internal combustion engine exists.

Während der Durchführung des Verfahrens wird die Brennstoffzufuhr der Brennkraftmaschine des Blockkraftheizwerks in Abhängigkeit von der für den wenigstens einen thermischen Verbraucher geforderten Heizleistung verstellt zwischen einem Vollastbetrieb, in welchem die Brennkraftmaschine mit maximaler Brennstoffzufuhr arbeitet und ein maximales Abtriebsdrehmoment erzeugt, und einem Teillastbetrieb, in welchem die Brennstoffzufuhr - und folglich auch das Abtriebsdrehmoment - der Brennkraftmaschine gegenüber dem Vollastbetrieb reduziert wird.During the implementation of the method, the fuel supply to the internal combustion engine of the combined heat and power plant is adjusted depending on the heating output required for the at least one thermal consumer between a full-load operation in which the internal combustion engine works with a maximum fuel supply and generates a maximum output torque, and a part-load operation in which the Fuel supply - and consequently also the output torque - of the internal combustion engine is reduced compared to full-load operation.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Drehzahl der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine unabhängig von der tatsächlichen Brennstoffzufuhr auf einen vorbestimmten Drehzahl-Sollwert geregelt. Auf diese Weise wird ein stabiler Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet. Insbesondere wird vermieden, dass die Drehzahl der Abtriebswelle unter einen Schwellwert absinkt, unterhalb dessen aus technischen Gründen eine Fehlfunktion der Brennkraftmaschine nicht ausgeschlossen werden kann.In a preferred embodiment, a rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine is regulated to a predetermined rotational speed setpoint independently of the actual fuel supply. In this way, stable operation of the internal combustion engine is ensured. In particular, it is avoided that the speed of the output shaft drops below a threshold value below which a malfunction of the internal combustion engine cannot be ruled out for technical reasons.

Bevorzugt wird die von der Brennkraftmaschine im Betrieb erzeugte Abtriebsleistung in Abhängigkeit von einem Eigenbedarf des Eigenversorgungsstromnetzes als erste bzw. zweite Antriebsleistung auf die beiden Generatoren verteilt.The output power generated by the internal combustion engine during operation is preferably distributed as a first or second drive power to the two generators as a function of an internal requirement of the internal power supply network.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine zum Antreiben des zweiten Generator genutzt, so dass der zweite Generator die momentane vom Eigenversorgungsstromnetz benötigte elektrische Leistung erzeugt. Die verbleibende Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine, die nicht zum Antreiben des zweiten Generators benötigt wird, kann somit bei dieser Ausführungsform zum Antreiben des ersten Generators genutzt werden, so dass der erste Generator elektrische Leistung zum Einspeisen in das öffentliche Stromnetz erzeugt.In a preferred embodiment of the method, the output power of the internal combustion engine is used to drive the second generator, so that the second generator generates the instantaneous electrical power required by the self-sufficient power network. The remaining output power of the internal combustion engine, which is not required to drive the second generator, can thus be used to drive the first generator in this embodiment, so that the first generator generates electrical power for feeding into the public power grid.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der zweite Generator einen ersten Stator mit Statorwicklungen und wenigstens einen zweiten Stator mit Statorwicklungen. Der/Die vorhandene(n) zweite(n) Stator(en) kann/können bei dieser Ausführungsform jeweils einzeln in Abhängigkeit von der momentanen Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine und in Abhängigkeit vom momentanen Bedarf an elektrischer Leistung für das Eigenversorgungsstromnetz elektrisch mit diesem Eigenversorgungsstromnetz verbunden oder von diesem getrennt werden. Bei dieser Ausführungsform kann vom zweiten Generator durch „Zuschalten“ von zweiten Statoren genau dann mehr elektrische Leistung erzeugt werden, wenn diese auch vom Eigenversorgungsstromnetz benötigt wird.In a further preferred embodiment, the second generator comprises a first stator with stator windings and at least one second stator with stator windings. In this embodiment, the existing second stator (s) can be individually connected to this self-supply power network or depending on the current output power of the internal combustion engine and depending on the current electrical power requirement for the self-supply power network this be separated. In this embodiment, more electrical power can be generated by the second generator by “connecting” second stators if and only if this is also required by the self-supply power network.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die insbesondere mit der voranstehend erläuterten Ausführungsform kombiniert werden kann, umfasst der erste Generator einen ersten Stator mit Statorwicklungen und wenigstens eine zweiten Stator mit Statorwicklungen. Auch bei dieser Ausführungsform kann/können der/die vorhandene(n) zweite(n) Stator(en) jeweils einzeln in Abhängigkeit von der momentanen Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine und in Abhängigkeit vom momentanen Bedarf an elektrischer Leistung für das öffentliche Stromnetz zur Stromerzeugung elektrisch mit diesem öffentlichen Stromnetz verbunden oder von diesem getrennt werden. Bei dieser Ausführungsform kann vom ersten Generator durch „Zuschalten“ von zweiten Statoren diejenige elektrische Leistung erzeugt werden, die nicht vom Eigenversorgungsstromnetz benötigt wird.In a further preferred embodiment, which can be combined in particular with the embodiment explained above, the first generator comprises a first stator with stator windings and at least one second stator with stator windings. In this embodiment as well, the existing second stator (s) can each individually, depending on the instantaneous output power of the internal combustion engine and depending on the instantaneous need for electrical power for the public power grid to generate electricity with it be connected to or disconnected from the public power grid. In this embodiment, the electrical power that is not required by the self-supply network can be generated by the first generator by “connecting” second stators.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Verfahren in einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung durchgeführt, welche die Brennkraftmaschine und die beiden Generatoren ansteuert. Mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung können bevorzugt auch die voranstehend erläuterten (Teil-)Kupplungen sowie die vorhandenen elektrischen Schalter gesteuert werden.According to an advantageous further development, the method is carried out in a control device that controls the internal combustion engine and the two generators. By means of the control device, the (partial) clutches explained above and the electrical switches present can preferably also be controlled.

Zweckmäßig ist diese Steuerungs-/Regelungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die beiden Generatoren nicht elektrisch miteinander verbindet. Auf diese Weise wird die erfindungswesentliche galvanische Trennung der beiden Generatoren und die damit verbundene Trennung des öffentlichen Stromnetzes vom Eigenversorgungsstromnetz sichergestellt.This control device is expediently designed such that it does not electrically connect the two generators to one another. In this way, the galvanic separation of the two generators, which is essential to the invention, and the associated separation of the public power grid from the self-supply power grid, are ensured.

Bevorzugt ist der zumindest eine thermische Verbraucher thermisch an den Heizkreislauf gekoppelt. Selbstredend können auch zwei oder mehr solche thermischen Verbraucher vorgesehen sein.The at least one thermal consumer is preferably thermally coupled to the heating circuit. Of course, two or more such thermal consumers can also be provided.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der erste Generator einen ersten Stator und zumindest einen zweiten Stator, die beide Statorwicklungen aufweisen. Bei dieser Ausführungsform kann der wenigstens eine zweite Stator des ersten Generators wahlweise elektrisch mit dem ersten Stator verbunden oder elektrisch von diesem getrennt werden bzw. getrennt sein. Dies kann mit Hilfe eines geeigneten, zwischen den beiden Statoren angeordneten (ersten) elektrischen Schalters geschehen. Besonders zweckmäßig bilden bei dieser Ausführungsform der erste Stator und der wenigstens eine zweite Stator des ersten Generators eine elektrische Parallelschaltung aus. Alternativ oder zusätzlich umfasst bei dieser Ausführungsform der zweite Generator einen ersten Stator und wenigstens einen zweiten Stator. Bei dieser Ausführungsform kann der wenigstens eine zweite Stator des zweiten Generators wahlweise elektrisch mit dem ersten Stator verbunden oder von diesem elektrisch getrennt werden bzw. getrennt sein. Dies kann mit Hilfe eines geeigneten, zwischen den beiden Statorwicklungen angeordneten (zweiten) elektrischen Schalters geschehen. Besonders zweckmäßig bilden bei dieser Ausführungsform der erste Stator und der wenigstens eine zweite Stator des zweiten Generators eine elektrische Parallelschaltung aus. Bei dieser Ausführungsform kann vom zweiten Generator durch „Zuschalten“ des zumindest einen zweiten Stators entsprechend mehr elektrische Leistung erzeugt werden, wenn die Brennkraftmaschine an der Abtriebswelle entsprechende Abtriebsleistung zur Verfügung stellt, weil diese für das Eigenversorgungsstromnetz benötigt wird. Entsprechend kann durch Zuschalten des wenigstens einen zweiten Stators des ersten Generators zusätzliche elektrische Leistung zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz erzeugt werden, wenn entsprechende mechanische Leistung von der Abtriebswelle bereitgestellt ist.According to a preferred embodiment, the first generator a first stator and at least a second stator, both of which have stator windings. In this embodiment, the at least one second stator of the first generator can optionally be electrically connected to the first stator or be electrically separated from it. This can be done with the aid of a suitable (first) electrical switch arranged between the two stators. In this embodiment, the first stator and the at least one second stator of the first generator form an electrical parallel connection particularly expediently. Alternatively or additionally, in this embodiment the second generator comprises a first stator and at least one second stator. In this embodiment, the at least one second stator of the second generator can optionally be electrically connected to the first stator or can be electrically separated from it. This can be done with the aid of a suitable (second) electrical switch arranged between the two stator windings. In this embodiment, the first stator and the at least one second stator of the second generator form an electrical parallel connection particularly expediently. In this embodiment, correspondingly more electrical power can be generated from the second generator by “connecting” the at least one second stator if the internal combustion engine provides corresponding output power on the output shaft, because this is required for the self-supply power network. Correspondingly, by connecting the at least one second stator of the first generator, additional electrical power can be generated for feeding into the public power grid if the mechanical output power is provided.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der erste Generator wenigstens zwei zweite Statoren auf, die unabhängig voneinander trennbar elektrisch, vorzugsweise in Form einer elektrischen Parallelschaltung, mit dem ersten Stator des ersten Generators verbunden sind. Alternativ oder zusätzlich weist bei dieser Weiterbildung der zweite Generator wenigstens zwei zweite Statoren auf, die unabhängig voneinander trennbar elektrisch, vorzugsweise in Form einer elektrischen Parallelschaltung, mit dem ersten Stator des zweiten Stators verbunden sind. Bei dieser Weiterbildung kann vom ersten bzw. zweiten Generator durch sukzessives „Zuschalten“ von einzelnen zweiten Statoren entsprechend mehr elektrische Leistung erzeugt werden, wenn die Brennkraftmaschine an der Abtriebswelle hierfür entsprechende Abtriebsleistung zur Verfügung stellt.According to an advantageous further development, the first generator has at least two second stators, which are independently electrically separable, preferably in the form of an electrical parallel connection, connected to the first stator of the first generator. As an alternative or in addition, in this development the second generator has at least two second stators, which are independently electrically separable, preferably in the form of an electrical parallel connection, connected to the first stator of the second stator. In this development, correspondingly more electrical power can be generated by the first or second generator by successively “connecting” individual second stators if the internal combustion engine provides corresponding output power on the output shaft for this purpose.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der erste Generator zur elektrischen Stromerzeugung einen mit seinen Statoren magnetisch zusammenwirkenden ersten Rotor mit einer vorbestimmten ersten Anzahl an ersten Polpaaren aus magnetischen Polen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Generator zur elektrischen Stromerzeugung einen mit seinen Statoren magnetisch zusammenwirkenden ersten Rotor mit einer vorbestimmten ersten Anzahl an ersten Polpaaren aus magnetischen Polen aufweisen.According to a further preferred embodiment, the first generator for electrical power generation can have a first rotor which magnetically interacts with its stators and has a predetermined first number of first pole pairs made of magnetic poles. As an alternative or in addition, the second generator for electrical power generation can have a first rotor which magnetically interacts with its stators and has a predetermined first number of first pole pairs made of magnetic poles.

Zweckmäßig können die ersten magnetischen Pole sowie, alternativ oder zusätzlich, die zweiten magnetischen Pole durch Magnete, vorzugsweise durch Permanentmagnete, aus einem magnetischen oder magnetisierten Material gebildet sein. Diese Variante ist technisch einfach zu realisieren und daher besonders zuverlässig. Alternativ dazu können die ersten oder/und zweiten magnetischen Pole durch Rotorwicklungen gebildet sein, die bei elektrischer Bestromung ein magnetisches Feld erzeugen, welches besonders bevorzugt ein magnetisches Dipol-Feld sein kann. Diese Variante realisiert eine sogenannte Erregermaschine, die vorzugsweise bürstenlos ausgebildet sein kann. Bei dieser Variante kann auf die Verwendung magnetischer bzw. magnetisierter Materialien, deren Beschaffung mit relativ hohen Kosten verbunden sein kann, verzichtet werden. Selbstredend ist auch eine Kombination beider voranstehend erläuterter Varianten möglich. The first magnetic poles and, alternatively or additionally, the second magnetic poles can expediently be formed by magnets, preferably permanent magnets, made of a magnetic or magnetized material. This variant is technically easy to implement and therefore particularly reliable. As an alternative to this, the first or / and second magnetic poles can be formed by rotor windings which generate a magnetic field when energized, which can particularly preferably be a magnetic dipole field. This variant realizes a so-called excitation machine, which can preferably be designed without a brush. In this variant, the use of magnetic or magnetized materials, the procurement of which can be associated with relatively high costs, can be dispensed with. It goes without saying that a combination of the two variants explained above is also possible.

Alternativ oder zusätzlich kann gemäß dieser Ausführungsform der zweite Generator zur elektrischen Stromerzeugung einen mit dem zweiten Stator magnetisch zusammenwirkenden zweiten Rotor mit einer vorbestimmten zweiten Anzahl an zweiten Polpaaren aus magnetischen Polen aufweisen.Alternatively or additionally, according to this embodiment, the second generator for electrical power generation can have a second rotor which magnetically interacts with the second stator and has a predetermined second number of second pole pairs made of magnetic poles.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Generatoren unabhängig voneinander mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbar oder antriebsverbunden. Dieser Ausführungsform erlaubt einen variablen Betrieb der beiden elektrischen Generatoren. Insbesondere ist es bei dieser Ausführungsform möglich, den zweiten elektrischen Generator antriebsmäßig von der Brennkraftmaschine zu entkoppeln, solange es nicht erforderlich ist, für das elektrische Eigenversorgungsstromnetz elektrische Energie zu erzeugen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn keine elektrischen Verbraucher im elektrischen Eigenversorgungsstromnetz aktiv sind oder diese vorübergehend mit elektrischer Energie aus einem lokalen elektrischen Energiespeicher, wie beispielsweise eine wiederaufladbare elektrische Batterie, versorgt werden. Entsprechend ist es möglich, den ersten elektrischen Generator vom Abtriebsstrang der Brennkraftmaschine zu entkoppeln, wenn die gesamte Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine ausschließlich dazu verwendet werden soll, elektrische Energie für das Eigenversorgungsstromnetz zu erzeugen.According to a preferred embodiment, the two generators can be drive-connected or drive-connected independently of one another to the internal combustion engine. This embodiment allows variable operation of the two electrical generators. In particular, in this embodiment it is possible to decouple the drive of the second electrical generator from the internal combustion engine, as long as it is not necessary to generate electrical energy for the electrical supply network. This can be the case, for example, if no electrical consumers are active in the electrical supply network or these are temporarily supplied with electrical energy from a local electrical energy store, such as a rechargeable electrical battery. Accordingly, it is possible to decouple the first electrical generator from the drive train of the internal combustion engine if the entire output power of the internal combustion engine is to be used exclusively to generate electrical energy for the self-supply power network.

Zum Zwecke einer besonders einfachen und somit kostengünstigen technischen Realisierung der erfindungswesentlichen Antriebsverbindung der beiden elektrischen Generatoren mit der Brennkraftmaschine wird vorgeschlagen, dass die beiden Generatoren über ein gemeinsames Getriebe mit der Brennkraftmaschine antriebsverbunden werden. Ein solches Getriebe kann einen Getriebeantrieb zum Koppeln mit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, einen ersten Getriebeabtriebe zum Koppeln mit dem ersten Generator und einen zweiten Getriebeabtrieb zum Koppeln mit dem zweiten Generator umfassen. Ein solches Getriebe erfordert besonders wenig Bauraum.For the purpose of a particularly simple and therefore inexpensive technical implementation of the drive connection of the two electrical generators to the internal combustion engine, which is essential to the invention, it is proposed that the two generators be connected to the internal combustion engine by a common gear. Such a transmission can comprise a transmission drive for coupling with the output shaft of the internal combustion engine, a first transmission output for coupling with the first generator and a second transmission output for coupling with the second generator. Such a transmission requires particularly little installation space.

Besonders bevorzugt sind die beiden Generatoren, vorzugsweise mittels des Getriebes, miteinander antriebsverbindbar oder antriebsverbunden. Eine solche Antriebsverbindung der beiden Generatoren miteinander - unabhängig von der bzw. zusätzlich zur Antriebsverbindung der Generatoren mit der Brennkraftmaschine - erlaubt einen Notbetrieb des Blockheizkraftwerks, falls die Brennkraftmaschine aufgrund eines technischen Defekts nicht ordnungsgemäß arbeitet oder vollständig ausfällt. In diesem Fall kann einer der beiden Generatoren - falls er als Motor-Generator ausgestaltet ist - den jeweils anderen Generator antreiben, so dass letzterer elektrischen Strom erzeugen kann. The two generators are particularly preferably drive-connectable or drive-connected to one another, preferably by means of the transmission. Such a drive connection of the two generators to one another - regardless of or in addition to the drive connection of the generators to the internal combustion engine - permits emergency operation of the combined heat and power plant if the internal combustion engine does not work properly or fails completely due to a technical defect. In this case, one of the two generators - if it is designed as a motor generator - can drive the other generator, so that the latter can generate electrical current.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung, die technisch besonders einfach aufgebaut ist, so dass mit ihr nicht unerhebliche Kostenvorteile einhergehen, kann der zweite Generator über den ersten Generator mit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine antriebsverbunden sein, oder umgekehrt. Diese Variante realisiert antriebstechnisch eine Reihenschaltung der beiden Generatoren hinter der Abtriebswelle. Bei dieser Variante kann insbesondere die Bereitstellung eines Verteilergetriebes entfallen.According to an advantageous further development, which is technically particularly simple, so that there are not inconsiderable cost advantages, the second generator can be connected to the output shaft of the internal combustion engine via the first generator, or vice versa. In terms of drive technology, this variant implements a series connection of the two generators behind the output shaft. In this variant, the provision of a transfer case can be omitted in particular.

Besonders bevorzugt können die beiden Generatoren bei der voranstehend erläuterten Weiterbildung mittels einer Teilkupplung entkoppelbar miteinander antriebsverbunden sind. Somit ist es möglich, den nachgeschalteten der beiden Generatoren vom Abtriebsstrang der Brennkraftmaschine abzukoppeln, falls von diesem keine elektrische Energie erzeugt werden soll. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn der nachgeschaltete Generator der erste Generator ist und die gesamte Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine für den zweiten Generator, also zur Stromerzeugung für das Eigenversorgungsstromnetz, benötigt wird.In the development explained above, the two generators can particularly preferably be drive-connected to one another by means of a partial clutch. It is thus possible to decouple the downstream of the two generators from the drive train of the internal combustion engine if no electrical energy is to be generated by it. This can be the case in particular if the downstream generator is the first generator and the total output power of the internal combustion engine is required for the second generator, that is to say for generating electricity for the self-supply power network.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die beiden Generatoren mittels einer gemeinsamen Kupplung, die zwischen dem Verteilergetriebe und der Abtriebswelle angeordnet ist, von der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine entkoppelbar. Für den Fall, dass die Brennkraftmaschine - beispielsweise aufgrund eines technischen Defekts - nicht einsatzbereit ist, ist es somit möglich, einen oder beide elektrische Generatoren mithilfe eines anderen geeigneten Antriebssystems in der Art eines sogenannten Notstrombetriebs - anzutreiben. Dieses Szenario bietet sich insbesondere dann an, wenn einer der beiden elektrischen Generatoren als sogenannter Motor-Generator ausgestaltet ist, was bedeutet, dass dieser Generator wahlweise als Generator zum Erzeugen von elektrischer Energie oder als elektrischer Motor zum Erzeugen mechanischer Arbeit betrieben werden kann, der elektrisch angetrieben wird.According to an advantageous development, the two generators can be decoupled from the output shaft of the internal combustion engine by means of a common clutch, which is arranged between the transfer case and the output shaft. In the event that the internal combustion engine is not ready for use, for example due to a technical defect, it is thus possible to drive one or both electrical generators with the aid of another suitable drive system in the manner of a so-called emergency power operation. This scenario is particularly useful when one of the two electrical generators is designed as a so-called motor generator, which means that this generator can be operated either as a generator for generating electrical energy or as an electrical motor for generating mechanical work that is electrical is driven.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der erste Generator mittels einer ersten Teilkupplung unabhängig vom zweiten Generator entkoppelbar mit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine antriebsverbunden. Bei dieser Weiterbildung ist der zweite Generator mittels einer zweiten Teilkupplung unabhängig vom ersten Generator entkoppelbar mit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine antriebsverbunden. In einer vereinfachten Variante dieser Weiterbildung ist nur die erste oder nur die zweite Teilkupplung vorgesehen.According to an advantageous development, the first generator can be decoupled from the output shaft of the internal combustion engine independently of the second generator by means of a first partial clutch. In this refinement, the second generator is drive-connected to the output shaft of the internal combustion engine, independently of the first generator, by means of a second partial clutch. In a simplified variant of this development, only the first or only the second partial clutch is provided.

Besonders bevorzugt ist der erste Generator über die erste Teilkupplung entkoppelbar mit dem ersten Getriebeabtrieb des Verteilergetriebes antriebsverbunden. Bei dieser Ausführungsform ist der zweite Generator über die zweite Teilkupplung entkoppelbar mit dem zweiten Getriebeabtrieb des Verteilergetriebes antriebsverbunden. Somit können die einzelnen Generatoren vom Abtriebsstrang entkoppelt werden, solange von diesen kein elektrischer Strom, insbesondere zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz bzw. das Eigenversorgungsstromnetz, erzeugt werden soll.The first generator is particularly preferably drive-connected to the first transmission output of the transfer case via the first partial clutch. In this embodiment, the second generator is drive-connected to the second gear output of the transfer case via the second partial clutch. The individual generators can thus be decoupled from the drive train, as long as no electrical current is to be generated from them, in particular for feeding into the public power grid or the self-supply power grid.

Als technisch besonders einfach zu realisieren und somit kostengünstig in der Herstellung erweist sich eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die beiden Generatoren mittels des Verteilergetriebes kupplungsfrei, also nicht entkoppelbar, mit der Brennkraftmaschine antriebsverbunden sind. Diese Ausführungsform ist nicht nur kostengünstig, sondern auch besonders wartungsarm. Darüber hinaus benötigt sie weniger Bauraum als Ausführungsformen mit Kupplung.A further preferred embodiment, in which the two generators are drive-connected to the internal combustion engine by means of the transfer case, has proven to be technically particularly simple to implement and thus inexpensive to manufacture. This embodiment is not only inexpensive, but also requires little maintenance. In addition, it requires less installation space than embodiments with a coupling.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen der Brennkraftmaschine und den beiden Generatoren zumindest ein kinetischer Energiespeicher angeordnet, der bei Störung oder Ausfall der Brennkraftmaschine das sofortige Einleiten eines Notbetriebs und somit eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, vor allem für das Eigenstromversorgungsnetz, gewährleistet. In einem solchen Notbetrieb Szenario arbeitet der erste elektrische Generator entkoppelt von der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine als elektrischer Motor, der vom öffentlichen Stromnetz elektrische Energie bezieht und diese als mechanische Antriebsenergie an den zweiten Generator des Eigenstromversorgungsnetzes weitergibt.According to an advantageous development, at least one kinetic energy store is arranged between the internal combustion engine and the two generators, which ensures the immediate initiation of an emergency operation and thus an uninterruptible power supply, especially for the internal power supply network, in the event of a malfunction or failure of the internal combustion engine. In such an emergency operation scenario, the first electrical generator works decoupled from the output shaft of the internal combustion engine as an electrical motor, which draws electrical energy from the public electricity network and passes it on as mechanical drive energy to the second generator of the self-supply network.

Als technisch besonders einfach zu realisieren und somit kostengünstig erweist sich eine besonders bevorzugte Ausführungsform, bei welcher der Zwischenspeicher als Schwungrad ausgebildet ist oder ein solches Schwungrad umfasst.A particularly preferred embodiment, in which the intermediate store is designed as a flywheel or comprises such a flywheel, has proven to be technically particularly simple and thus inexpensive.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist der erste Generator oder/und der zweite Generator über ein Übersetzungsgetriebe mit der Abtriebswelle antriebsverbunden, welches die Drehzahl des Rotors des Generators gegenüber der Drehzahl der Abtriebswelle vergrößert oder verkleinert. Für den Fall, dass bei einer bestimmten Solldrehzahl der Abtriebswelle und vorgegebenen Netzfrequenzen für das öffentliche Netz und das Eigenversorgungsstromnetz eine optimale Anpassung der Anzahl an ersten und zweiten Polpaaren nicht möglich ist, bietet es sich an, eine Antriebsverbindung zwischen zumindest einem der beiden Generatoren und der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine über ein Übersetzungsgetriebe zu realisieren welches die Drehzahl des Rotors dieses Generators gegenüber der Drehzahl d der Abtriebswelle vergrößert oder verkleinert. Alternativ dazu kann ein solches Übersetzungsgetriebe auch im Abtriebsstrang zwischen beiden Generatoren angeordnet werdenAccording to another advantageous development, the first generator and / or the second generator is connected to the transmission gear Output shaft connected to the drive, which increases or decreases the speed of the rotor of the generator compared to the speed of the output shaft. In the event that an optimal adaptation of the number of first and second pole pairs is not possible at a specific target speed of the output shaft and predetermined network frequencies for the public network and the self-supply power network, it is advisable to provide a drive connection between at least one of the two generators and the To implement the output shaft of the internal combustion engine via a transmission gear which increases or decreases the speed of the rotor of this generator compared to the speed d of the output shaft. Alternatively, such a transmission gear can also be arranged in the drive train between the two generators

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Generator elektrisch mit einem - typischerweise privaten - elektrischen Eigenversorgungsstromnetz verbunden oder verbindbar, welches galvanisch getrennt von einem öffentlichen Stromnetz ist. Auf diese Weise kann der vom zweiten elektrischen Generator erzeugte elektrische Strom zum Verbrauch im Eigenversorgungsstromnetz zur Verfügung gestellt werden, ohne dass dadurch das öffentliche Stromnetz gestört würde. Insbesondere können unvermeidliche Frequenzschwankungen im öffentlichen Stromnetz vom Eigenversorgungstromnetz ferngehalten werden.According to a preferred embodiment, the second generator is electrically connected or can be connected to a — typically private — electrical self-supply power network, which is electrically isolated from a public power network. In this way, the electrical current generated by the second electrical generator can be made available for consumption in the self-supply electricity network without the public electricity network being disturbed thereby. In particular, unavoidable frequency fluctuations in the public power grid can be kept away from the self-supply grid.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der erste elektrische Generator elektrisch nicht mit dem (privaten) elektrischen Eigenversorgungsstromnetz verbunden oder verbindbar. Diese Variante erweist sich insbesondere als vorteilhaft, wenn der erste Generator elektrisch mit einem öffentlichen Stromnetz verbindbar ist und wenn gesetzliche Regelungen bestehen, die eine elektrische Verbindung des Eigenversorgungsstromnetzes mit dem öffentlichen Stromnetz verbieten.According to an advantageous development, the first electrical generator is not electrically connected or connectable to the (private) electrical self-supply power network. This variant proves to be particularly advantageous if the first generator can be electrically connected to a public power grid and if legal regulations exist which prohibit an electrical connection of the self-supply power grid to the public power grid.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Generator elektrisch mit einem öffentlichen Stromnetz verbunden oder verbindbar, welches galvanisch getrennt von dem Eigenversorgungsstromnetz ist, mit welchem der zweite Generator elektrisch verbindbar oder verbunden ist. Somit kann der erste elektrische Generator dazu verwendet werden, Antriebsleistung der Brennkraftmaschine zur Erzeugung elektrischer Energie zu verwenden, die nicht für das elektrische Eigenversorgungsstromnetz benötigt wird, so dass sie als überschüssige elektrische Energie gegen Vergütung in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. According to a preferred embodiment, the first generator is electrically connected or connectable to a public power supply system, which is electrically isolated from the self-supply power supply system to which the second generator is electrically connectable or connected. Thus, the first electrical generator can be used to use drive power of the internal combustion engine to generate electrical energy that is not required for the electrical supply network, so that it can be fed into the public electricity network as excess electrical energy in return for payment.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der erste Generator und, alternativ oder zusätzlich, der zweite Generator als Motor-Generator ausgebildet. Ein solcher Motor-Generator kann in dem Fachmann bekannter Weise in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden: In einem ersten Betriebsmodus arbeitet der Motor-Generator als herkömmlicher Generator und wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. In einem zweiten Betriebsmodus arbeitet der Motor-Generator als elektrischer Motor und wandelt bereitgestellte elektrische Energie in mechanische Energie um. Die Ausbildung des ersten Generators als Motor-Generator ermöglicht die bereits erwähnte Realisierung eines Notstrombetriebs des Blockheizkraftwerks bei Ausfall der Brennkraftmaschine. In diesem Fall kann der erste Generator entsprechend dem zweiten Betriebsmodus als alternatives Antriebssystem arbeiten, welches elektrische Energie aus dem öffentlichen Stromnetz bezieht und auf diese Weise den zweiten Generator antreibt, so dass dieser elektrische Energie für das Eigenversorgungsstromnetz erzeugen kann. Denkbar ist aber auch eine Ausbildung des zweiten Generators als Motor-Generator.According to an advantageous development, the first generator and, alternatively or additionally, the second generator is designed as a motor generator. Such a motor generator can be operated in a manner known to those skilled in the art in two different operating modes: in a first operating mode, the motor generator works as a conventional generator and converts mechanical energy into electrical energy. In a second operating mode, the motor generator works as an electrical motor and converts the electrical energy provided into mechanical energy. The design of the first generator as a motor generator enables the already mentioned implementation of emergency power operation of the combined heat and power plant in the event of a failure of the internal combustion engine. In this case, the first generator can operate in accordance with the second operating mode as an alternative drive system, which draws electrical energy from the public electricity network and in this way drives the second generator, so that the latter can generate electrical energy for the self-sufficient electricity network. However, it is also conceivable to design the second generator as a motor generator.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann zumindest der zweite Generator als Gleichstrommaschine ausgebildet sein. Diese Variante bietet sich an, wenn der vom Generator erzeugte elektrische Strom zur Versorgung des elektrischen Verbrauchers ohnehin in Form von elektrischem Gleichstrom vorliegen muss. Dies ist kann bei verschiedenen Anwendungen der Fall sein. Beispielsweise werden moderne Rechenzentren typischerweise mit elektrischer Energie in Form von Gleichstrom versorgt. Eine überflüssige Umwandlung von elektrischen Strom elektrischen Wechselstrom, der von einem elektrischen Wechselstromgenerator erzeugt wird, kann auf diese Weise entfallen.According to another preferred embodiment, at least the second generator can be designed as a DC machine. This variant is useful if the electrical current generated by the generator for supplying the electrical consumer has to be in the form of direct current anyway. This can be the case in various applications. For example, modern data centers are typically supplied with electrical energy in the form of direct current. An unnecessary conversion of electrical current to electrical alternating current, which is generated by an electrical alternating current generator, can be eliminated in this way.

Zweckmäßig besitzt das Blockheizkraftkraftwerk eine Steuerungs- /Regelungseinrichtung zur Steuerung/Regelung der Brennkraftmaschine und der beiden Generatoren. Dabei ist die Steuerungs-/Regelungseinrichtung bevorzugt derart ausgebildet, dass sie die beiden Generatoren nicht elektrisch miteinander verbindet. Auf diese Weise werden die erfindungswesentliche galvanische Trennung der beiden Generatoren und somit auch die galvanische Trennung des öffentlichen Stromnetzes vom Eigenversorgungsstromnetz gewährleistet.The block-type thermal power station expediently has a control device for controlling the internal combustion engine and the two generators. The control device is preferably designed such that it does not electrically connect the two generators to one another. In this way, the galvanic isolation of the two generators, which is essential to the invention, and thus also the galvanic isolation of the public power grid from the self-supply power grid, are ensured.

Mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung können bevorzugt auch die voranstehend erläuterten (Teil-)Kupplungen sowie die vorhandenen elektrischen Schalter gesteuert werden.By means of the control device, the (partial) clutches explained above and the electrical switches present can preferably also be controlled.

Die Erfindung betrifft ferner ein Blockheizkraftwerk. Das Blockheizkraftwerk umfasst eine Brennkraftmaschine, die einen Abgasstrang und eine Abtriebswelle aufweist. Ferner umfasst das Blockheizkraftwerk einen Heizkreislauf, an welchen wenigstens ein thermischer Verbraucher thermisch koppelbar oder gekoppelt, und welcher über einen (ersten) Wärmeübertrager thermisch mit dem Abgasstrang der Brennkraftmaschine verbunden ist. Ferner umfasst das Blockheizkraftwerk einen Heizkreislauf zum Kühlen der Brennkraftmaschine, wobei der Heizkreislauf mittels eines zweiten Wärmeübertragers thermisch mit dem Heizkreislauf verbunden ist. Erfindungsgemäß umfasst das Blockheizkraftwerk einen ersten elektrischen Generator und mit einen zweiten elektrischen Generator, die galvanisch voneinander getrennt sind und mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind. Das erfindungsgemäße Blockheizkraftwerk umfasst außerdem eine mit einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung, die zur Durchführung des voranstehend erläuterten, erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet/programmiert ist. Die vorangehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße Blockheizkraftwerk.The invention further relates to a combined heat and power plant. The combined heat and power plant comprises an internal combustion engine which has an exhaust line and an output shaft. Furthermore, the combined heat and power plant comprises a heating circuit on which at least one thermal consumer is thermal can be coupled or coupled, and which is thermally connected to the exhaust line of the internal combustion engine via a (first) heat exchanger. Furthermore, the combined heat and power plant comprises a heating circuit for cooling the internal combustion engine, the heating circuit being thermally connected to the heating circuit by means of a second heat exchanger. According to the invention, the combined heat and power plant comprises a first electrical generator and a second electrical generator, which are galvanically separated from one another and can be drive-connected or drive-connected to the internal combustion engine. The combined heat and power plant according to the invention also includes a control device that is set up / programmed to carry out the method according to the invention explained above. The advantages of the method according to the invention explained above are therefore also transferred to the combined heat and power plant according to the invention.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, the same reference symbols referring to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch

  • 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Blockheizkraftwerks in schematischer, stark vereinfachter Darstellung,
  • 2a,b das Blockheizkraftwerk der 1 jeweils in einer Detailansicht, in welcher der Aufbau der beiden Generatoren genauer dargestellt ist,
  • 3 eine Variante des Beispiels der 1.
It shows, each schematically
  • 1 an example of a combined heat and power plant according to the invention in a schematic, highly simplified representation,
  • 2a, b the combined heat and power plant 1 each in a detailed view, in which the structure of the two generators is shown in more detail,
  • 3rd a variant of the example of 1 .

1 illustriert in schematischer Darstellung ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Blockheizkraftwerks 1. Das Blockheizkraftwerk 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 2, die wiederum einen Abgasstrang 16 zum Abführen des in den Zylindern (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine 2 erzeugten Abgases A aus der Brennkraftmaschine 2 aufweist. Ferner umfasst die Brennkraftmaschine 2 eine Abtriebswelle 3, über welche die von der Brennkraftmaschine 2 erzeugte mechanische Abtriebsleistung bereitgestellt wird. Ferner umfasst das Blockheizkraftwerk 1 einen Heizkreislauf 4, an welchen ein thermischer Verbraucher 20 - im Beispiel der Figuren ist dieser exemplarisch als Heizkörper 21 dargestellt - thermisch gekoppelt werden kann. In dem Heizkreislauf 4 zirkuliert ein Heizmedium H, bei welchem es sich beispielsweise um Heizwasser handeln kann. Der Heizkreislauf 4 ist mittels eines ersten Wärmeübertragers 5a thermisch mit dem Abgasstrang 16 der Brennkraftmaschine 2 verbunden. Ferner umfasst das Blockheizkraftwerk 1 einen Kühlkreislauf 6, in welchem zum Kühlen der Zylinder der Brennkraftmaschine 2 ein Kühlmedium K zirkuliert. 1 illustrates a schematic representation of an example of a combined heat and power plant according to the invention 1 . The combined heat and power plant 1 includes an internal combustion engine 2nd which in turn is an exhaust system 16 for removing the in the cylinders (not shown) of the internal combustion engine 2nd generated exhaust gas A from the internal combustion engine 2nd having. The internal combustion engine also includes 2nd an output shaft 3rd , about which the from the internal combustion engine 2nd generated mechanical output power is provided. The combined heat and power plant also includes 1 a heating circuit 4th to which a thermal consumer 20 - In the example of the figures, this is exemplary as a radiator 21st shown - can be thermally coupled. In the heating circuit 4th circulates a heating medium H , which can be, for example, heating water. The heating circuit 4th is by means of a first heat exchanger 5a thermally with the exhaust system 16 the internal combustion engine 2nd connected. The combined heat and power plant also includes 1 a cooling circuit 6 , in which for cooling the cylinders of the internal combustion engine 2nd a cooling medium K circulates.

Entsprechend 1 ist der Heizkreislauf 4 mittels eines zweiten Wärmeübertragers 5b thermisch mit dem Heizkreislauf 4 verbunden. Des Weiteren kann das Blockheizkraftwerk 1 auch einen in 1 nicht näher dargestellten Ölkreislauf zum Kühlen des von der Brennkraftmaschine 2 benötigten Motoröls aufweisen. In diesem Fall kann besagter Ölkreislauf über einen weiteren, dritten Wärmeübertrager - in den Figuren nicht dargestellt - ebenfalls thermisch mit dem Heizkreislauf 4 verbunden sein. Ferner kann das Blockheizkraftwerk 1 auch einen in 1 nicht näher dargestellten Niedertemperaturgemisch-Kühlwasserkreislauf zum Kühlen des vor der Verbrennung in der Brennkraftmaschine 2 verdichteten Brennstoffgemisches aufweisen.Corresponding 1 is the heating circuit 4th by means of a second heat exchanger 5b thermally with the heating circuit 4th connected. Furthermore, the combined heat and power plant 1 also one in 1 Oil circuit, not shown, for cooling that of the internal combustion engine 2nd have the required engine oil. In this case, said oil circuit can also be thermally connected to the heating circuit via a further, third heat exchanger - not shown in the figures 4th be connected. Furthermore, the combined heat and power plant 1 also one in 1 Low-temperature mixture cooling water circuit, not shown, for cooling the prior to combustion in the internal combustion engine 2nd have compressed fuel mixture.

Ferner umfasst das Blockheizkraftwerk 1 einen ersten elektrischen Generator 7a und einen zweiten elektrischen Generator 7b. Die beiden elektrischen Generatoren 7a, 7b sind galvanisch voneinander getrennt und mit der Abtriebswelle 3 der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbindbar. Bei im Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine 2 und bestehender Antriebsverbindung mit der Abtriebswelle 3 erzeugen die beiden elektrischen Generatoren 7a, 7b unabhängig voneinander elektrische Energie. Im Beispiel der 1 sind die beiden Generatoren 7a, 7b auf derselben Seite der Brennkraftmaschine 2 angeordnet.The combined heat and power plant also includes 1 a first electric generator 7a and a second electric generator 7b . The two electrical generators 7a , 7b are galvanically isolated from each other and with the output shaft 3rd the internal combustion engine 2nd drive connectable. With an internal combustion engine in operation 2nd and existing drive connection with the output shaft 3rd generate the two electrical generators 7a , 7b electrical energy independently. In the example of the 1 are the two generators 7a , 7b on the same side of the engine 2nd arranged.

Gemäß 1 sind die beiden Generatoren 7a, 7b über ein gemeinsames Getriebe 8 mit der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbunden, welches hierzu einen Getriebeantrieb 9 zum Koppeln mit der Abtriebswelle 3 der Brennkraftmaschine 2 und zwei Getriebeabtriebe 10a, 10b zum Koppeln mit dem ersten bzw. zweiten Generator 7a, 7b aufweist.According to 1 are the two generators 7a , 7b via a common gear 8th with the internal combustion engine 2nd connected to the drive, for which purpose a gear drive 9 for coupling with the output shaft 3rd the internal combustion engine 2nd and two gear drives 10a , 10b for coupling to the first or second generator 7a , 7b having.

Im Beispiel der 1 ist das Getriebe 8 als sogenanntes Verteilergetriebe 11 ausgebildet. Um die beiden Generatoren 7a, 7b gemeinsam mit der Abtriebswelle 3 der Brennkraftmaschine 2 wahlweise koppeln oder entkoppeln zu können, erfolgt die Antriebsverbindung des Getriebes 8 mit der Brennkraftmaschine 2 über eine gemeinsame Kupplung 12, die im Antriebsstrang der Brennkraftmaschine 2, zwischen dem Getriebe 8 bzw. dem Verteilergetriebe 11 und der Abtriebswelle 3 angeordnet ist. Die Kupplung 12 ist zwischen einem Kupplungszustand, in welchem das Getriebe 8 mit der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbunden ist, und einem entkoppelten Zustand, in welchem diese Antriebsverbindung unterbrochen bzw. aufgehoben ist, verstellbar.In the example of the 1 is the transmission 8th as a so-called transfer case 11 educated. To the two generators 7a , 7b together with the output shaft 3rd the internal combustion engine 2nd to be able to either couple or decouple, the drive connection of the gearbox takes place 8th with the internal combustion engine 2nd via a common clutch 12th that are in the drive train of the internal combustion engine 2nd , between the gearbox 8th or the transfer case 11 and the output shaft 3rd is arranged. The coupling 12th is between a clutch state in which the transmission 8th with the internal combustion engine 2nd is connected to the drive, and a decoupled state in which this drive connection is interrupted or canceled, adjustable.

Im Beispiel der 1 sind die beiden Generatoren 7a, 7b auch unabhängig voneinander mit der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbindbar. Hierzu ist der erste Generator 7a mittels einer ersten Teilkupplung 13a unabhängig vom zweiten Generator 7b entkoppelbar mit der Abtriebswelle 3 der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbunden. Dabei ist der erste Generator 7a über die erste Teilkupplung 13a entkoppelbar mit dem ersten Getriebeabtrieb 10a des Getriebes bzw. des Verteilergetriebes 11 antriebsverbunden. In analoger Weise zur Kupplung 12 ist auch die erste Teilkupplung 13a zwischen einem Kupplungszustand, in welchem der erste Generator 7a mit dem der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbunden ist, und einem entkoppelten Zustand, in welchem diese Antriebsverbindung unterbrochen bzw. aufgehoben ist, verstellbar.In the example of the 1 are the two generators 7a , 7b also independently of one another with the internal combustion engine 2nd drive connectable. This is the first generator 7a by means of a first partial clutch 13a independent of the second generator 7b can be decoupled from the output shaft 3rd the internal combustion engine 2nd connected to the drive. Here is the first generator 7a via the first partial clutch 13a can be decoupled from the first transmission output 10a of the gearbox or transfer case 11 connected to the drive. Analogous to the clutch 12th is also the first partial clutch 13a between a clutch state in which the first generator 7a with that of the internal combustion engine 2nd is connected to the drive, and a decoupled state in which this drive connection is interrupted or canceled, adjustable.

Der zweite Generator 7b kann elektrisch mit einem privaten elektrischen Stromnetz 14 - dem einschlägigen Fachmann als sog. „Eigenversorgungsstromnetz“ oder „Insel-Stromnetz“ bekannt - verbunden werden, welches galvanisch getrennt von einem öffentlichen Stromnetz 15 ist. Somit kann die vom zweiten elektrischen Generator 7b erzeugte elektrische Energie dem Eigenversorgungsstromnetz 14 zur Verfügung gestellt werden, ohne dass es dadurch zu Störungen im öffentlichen Stromnetz 15 kommt. Der erste Generator 7a ist hingegen elektrisch nicht mit dem privaten elektrischen Eigenversorgungsstromnetz 14 verbunden, ist also stets galvanisch von diesem getrennt. Stattdessen kann der erste Generator 7a elektrisch mit dem öffentlichen Stromnetz 15 verbunden werden. Somit kann der erste elektrische Generator 7a dazu verwendet werden, Antriebsleistung der Brennkraftmaschine 2 zur Erzeugung elektrischer Energie zu verwenden, die nicht für das elektrische Eigenversorgungsstromnetz 14 benötigt wird. Diese elektrische Energie kann gegen Vergütung in das öffentliche Stromnetz 15 eingespeist werden. Der zweite Generator 7b kann nicht mit dem öffentlichen Stromnetz 15 verbunden werden. Dies erweist sich als vorteilhaft, wenn gesetzliche Regelungen bestehen, die eine elektrische Verbindung des Eigenversorgungsstromnetzes 14 mit dem öffentlichen Stromnetz 15 verbieten oder nur in Verbindung mit der Entrichtung von entsprechenden Gebühren erlauben. In analoger Weise zum ersten Generator 7a ist auch der zweite Generator 7b mittels einer zweiten Teilkupplung 13b unabhängig vom ersten Generator 7a entkoppelbar mit der Abtriebswelle 3 der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbunden. Dabei ist der zweite Generator 7b über die zweite Teilkupplung 13b entkoppelbar mit dem zweiten Getriebeabtrieb 10b des Getriebes 8 bzw. des Verteilergetriebes 11 antriebsverbunden. In analoger Weise zur Kupplung 12 bzw. zur ersten Teilkupplung 13a ist auch die zweite Teilkupplung 13b zwischen einem Kupplungszustand, in welchem der zweite Generator 7b mit dem der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbunden ist, und einem entkoppelten Zustand, in welchem diese Antriebsverbindung unterbrochen bzw. aufgehoben ist, verstellbar.The second generator 7b can be electrical with a private electrical grid 14 - known to the relevant specialist as a so-called "self-supply power grid" or "island power grid" - which is electrically isolated from a public power grid 15 is. Thus, the second electrical generator 7b generated electrical energy to the self-supply grid 14 be made available without causing disruptions in the public power grid 15 is coming. The first generator 7a on the other hand, is not electrical with the private electrical supply grid 14 connected, so it is always galvanically isolated from it. Instead, the first generator 7a electrically with the public power grid 15 get connected. Thus, the first electrical generator 7a be used to drive the internal combustion engine 2nd to use to generate electrical energy that is not for the electrical supply grid 14 is needed. This electrical energy can be remunerated into the public power grid 15 be fed. The second generator 7b can not use the public grid 15 get connected. This proves to be advantageous if there are legal regulations that provide an electrical connection to the self-sufficient power grid 14 with the public power grid 15 prohibit or allow only in connection with the payment of appropriate fees. Analogous to the first generator 7a is also the second generator 7b by means of a second partial clutch 13b independent of the first generator 7a can be decoupled from the output shaft 3rd the internal combustion engine 2nd connected to the drive. Here is the second generator 7b via the second partial clutch 13b can be decoupled from the second transmission output 10b of the transmission 8th or the transfer case 11 connected to the drive. Analogous to the clutch 12th or the first partial clutch 13a is also the second partial clutch 13b between a clutch state in which the second generator 7b with that of the internal combustion engine 2nd is connected to the drive, and a decoupled state in which this drive connection is interrupted or canceled, adjustable.

Somit können die beiden Generatoren 7a, 7b einzeln vom Abtriebsstrang entkoppelt werden, beispielsweise solange von diesen keine elektrische Energie, insbesondere zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz 15 bzw. das Eigenversorgungsstromnetz 14, erzeugt werden soll.So the two generators 7a , 7b are decoupled individually from the drive train, for example as long as there is no electrical energy from them, in particular for feeding into the public power grid 15 or the self-supply grid 14 , should be generated.

Eine Antriebsverbindung der beiden Generatoren 7a, 7b miteinander - bei gleichzeitiger Entkopplung der beiden Generatoren 7a, 7b von der Abtriebswelle 3 mittels der Kupplung 12 - erlaubt einen Notbetrieb des Blockheizkraftwerks 1, falls die Brennkraftmaschine 2 aufgrund eines technischen Defekts nicht ordnungsgemäß arbeitet oder vollständig ausgefallen ist. In diesem Fall werden die beiden Generatoren 7a, 7b mittels der Kupplung 12 von der Abtriebswelle 3 entkoppelt. Somit kann einer der beiden Generatoren 7a, 7b - falls er als Motor-Generator ausgestaltet ist - den jeweils anderen Generator 7b, 7a antreiben, so dass letzterer elektrischen Strom erzeugen kann. Für besagten Notbetrieb ist zwischen der Brennkraftmaschine 2 und den beiden Generatoren 7a, 7b ein kinetischer Zwischenspeicher 36 zum Zwischenspeichern der von der Brennkraftmaschine 2 erzeugten kinetischen Energie angeordnet, der hierfür ein in 1 nur grobschematisch angedeutetes Schwungrad 37 umfassen kann.A drive connection between the two generators 7a , 7b with each other - with simultaneous decoupling of the two generators 7a , 7b from the output shaft 3rd by means of the clutch 12th - allows emergency operation of the combined heat and power plant 1 , if the internal combustion engine 2nd is not working properly due to a technical defect or has failed completely. In this case, the two generators 7a , 7b by means of the clutch 12th from the output shaft 3rd decoupled. So one of the two generators 7a , 7b - if it is designed as a motor generator - the other generator 7b , 7a drive so that the latter can generate electric current. For said emergency operation is between the internal combustion engine 2nd and the two generators 7a , 7b a kinetic buffer 36 for the temporary storage of the internal combustion engine 2nd generated kinetic energy arranged for this purpose in 1 only roughly indicated flywheel 37 may include.

Ein solcher Notbetrieb kann mithilfe des Zwischenspeichers 36 unmittelbar nach Eintritt des Ausfalls bzw. der Störung der Brennkraftmaschine 2 aktiviert werden, so dass, insbesondere für das Eigenstromversorgungsnetz 14, eine unterbrechungsfreie elektrische Stromversorgung gewährleistet werden kann. In einem solchen Notbetrieb kann der erste elektrische Generator 7a - entkoppelt von der Abtriebswelle 3 der Brennkraftmaschine 2 - als elektrischer Motor arbeiten, der vom öffentlichen Stromnetz elektrische Energie bezieht und diese als mechanische Arbeit zum Antreiben des zweiten Generators 7b bereitstellt, welcher wiederum elektrische Energie für das Eigenstromversorgungsnetz 14 erzeugt.Such an emergency operation can be done using the buffer 36 immediately after the failure or malfunction of the internal combustion engine occurs 2nd be activated so that, especially for the own power supply network 14 , an uninterruptible electrical power supply can be guaranteed. In such an emergency operation, the first electrical generator 7a - decoupled from the output shaft 3rd the internal combustion engine 2nd - Work as an electric motor that draws electrical energy from the public power grid and this as mechanical work for driving the second generator 7b provides, which in turn electrical energy for the own power supply network 14 generated.

2a zeigt den ersten Generator 7a in einer Detaildarstellung, die 2b analog zu 2a den zweiten Generator 7b in einer Detaildarstellung. Gemäß 2a umfasst der erste Generator 7a einen ersten Stator 30a mit Statorwicklungen 30.1a und einen zweiten Stator 30b mit Statorwicklungen 30.1b. Für die elektrische Stromerzeugung besitzt der erste Generator 7a einen mit seinen Statoren 30a und 30b zusammenwirkenden und relativ zu diesem drehverstellbaren ersten Rotor 33a mit einer vorbestimmten ersten Anzahl n1 an ersten Polpaaren p1 aus magnetischen Polen. Der im ersten Stator 30a erzeugte elektrische Strom kann über eine erste elektrische Versorgungsleitung 34a in das öffentliche Stromnetz 15 eingespeist werden. Entsprechend weist gemäß 2b der zweite Generator 7b einen Stator 31a mit Statorwicklungen 31.1a und einen zweiten Stator 31b mit Statorwicklungen 31.1b auf. Für die elektrischen Stromerzeugung besitzt der zweite Generator 7b einen mit den vorhandenen Statoren 31a, 31b zusammenwirkenden zweiten Rotor 33b mit einer vorbestimmten zweiten Anzahl n2 an zweiten Polpaaren p2 an magnetischen Polen. Der im zweiten Stator 31b erzeugte elektrische Strom kann über eine zweite elektrische Versorgungsleitung 34b in das Eigenversorgungsstromnetz 14 eingespeist werden. 2a shows the first generator 7a in a detailed representation, the 2 B analogous to 2a the second generator 7b in a detailed view. According to 2a includes the first generator 7a a first stator 30a with stator windings 30.1a and a second stator 30b with stator windings 30.1b . The first generator is used for electrical power generation 7a one with its stators 30a and 30b interacting and rotatable relative to this first rotor 33a with a predetermined first number n1 on first pole pairs p1 from magnetic poles. The one in the first stator 30a generated electrical current can be via a first electrical supply line 34a in the public power grid 15 be fed. Accordingly, according to 2 B the second generator 7b a stator 31a with stator windings 31.1a and a second stator 31b with stator windings 31.1b on. The second generator is used for electrical power generation 7b one with the existing stators 31a , 31b interacting second rotor 33b with a predetermined second number n2 on second pole pairs p2 on magnetic poles. The one in the second stator 31b generated electrical current can be supplied via a second electrical supply line 34b into the self-supply grid 14 be fed.

Zweckmäßig können die ersten magnetischen Pole bzw. Polpaare p1, sowie, alternativ oder zusätzlich, die zweiten magnetischen Pole bzw. Polpaare p2 durch Magnete, vorzugsweise durch Permanentmagnete, aus einem magnetischen oder magnetisierten Material gebildet sein. Alternativ dazu können die ersten oder/und zweiten magnetischen Pole bzw. Polpaare p1, p2 durch Rotorwicklungen gebildet sein, die bei elektrischer Bestromung ein magnetisches Feld erzeugen, welches besonders bevorzugt ein magnetisches Dipol-Feld sein kann. Auch eine Kombination beider voranstehend erläuterter Varianten ist denkbar.The first magnetic poles or pole pairs can expediently be used p1 , and, alternatively or additionally, the second magnetic poles or pole pairs p2 be formed by magnets, preferably permanent magnets, from a magnetic or magnetized material. Alternatively, the first or / and second magnetic poles or pole pairs can be used p1 , p2 be formed by rotor windings, which generate a magnetic field when energized, which can particularly preferably be a magnetic dipole field. A combination of the two variants explained above is also conceivable.

Die Anzahl n1 an ersten Polpaaren p1 beeinflusst - zusammen mit der Drehzahl d der Abtriebswelle 3 im wärmegeführten Betrieb der Brennkraftmaschine 2 - die Frequenz des vom ersten Generator 7a erzeugten Wechselstroms. Dabei ist die Anzahl n1 idealerweise derart festgelegt, dass die Frequenz des vom ersten Generators 7a erzeugten Wechselstroms der für die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz 15 erforderlichen Netzfrequenz entspricht. Entsprechendes gilt für die Anzahl n2 an zweiten Polpaaren p2 des zweiten Generators 7b. Es versteht sich, dass das Eigenversorgungsstromnetz 14 für eine andere Wechselstrom-Frequenz ausgelegt sein kann als das öffentliche Stromnetz 15, sodass die Anzahl n1 an ersten Polpaaren p1 von der Anzahl an zweiten Polpaaren n2 verschieden gewählt sein kann.The number n1 on first pole pairs p1 influenced - together with the speed d of the output shaft 3rd in heat-controlled operation of the internal combustion engine 2nd - The frequency of the first generator 7a generated alternating current. Here is the number n1 ideally set such that the frequency of the first generator 7a generated alternating current for feeding into the public power grid 15 required network frequency. The same applies to the number n2 on second pole pairs p2 of the second generator 7b . It is understood that the self-supply grid 14 can be designed for a different AC frequency than the public power grid 15 , so the number n1 on first pole pairs p1 on the number of second pole pairs n2 can be chosen differently.

Typischerweise besitzt das öffentliche Stromnetz 15 eine Netzfrequenz von 50Hz. Auch das Eigenversorgungsstromnetz 14 privater Haushalte weist in der Regel eine Netzfrequenz von 50 Hz auf. In bestimmten Fällen, insbesondere wenn elektrischer Strom mit erhöhter Stromqualität erzeugt werden soll, kann das Eigenstromversorgungsstromnetz 14 aber mit einer höheren Netzfrequenz, beispielweise von 400 Hz, betrieben werden.The public power grid typically has 15 a mains frequency of 50Hz. Even the self-supply grid 14 private households generally have a network frequency of 50 Hz. In certain cases, especially if electrical power with increased power quality is to be generated, the self-powered power grid can 14 but operated at a higher network frequency, for example of 400 Hz.

Der zweite Stator 30b des ersten Generators 7a kann mittels eines ersten elektrischen Schalters 35a wahlweise elektrisch parallel zu dessen ersten Stator 30a geschaltet oder elektrisch von diesem getrennt werden. Der erste Generator 7a besitzt im Beispiel der 2 also zwei kaskadierte Statoren 30a, 30b. In einer Weiterbildung des Beispiels kann auch eine größere Anzahl an Statoren vorgesehen sein, die über einen oder mehrere elektrischen Schalter oder auf andere geeignete Weise mit den anderen Statoren des ersten Generators elektrisch parallel geschaltet oder von diesen getrennt werden kann (in 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt). Der in den Statoren 30a, 30b des ersten Generators 7a erzeugte elektrische Strom kann über eine erste elektrische Versorgungsleitung 34a in das öffentliche Stromnetz 15 eingespeist werden. Je nachdem, wie viel elektrische Leistung vom ersten Generator 7a erzeugt und in das öffentliche Stromnetz 15 eingespeist werden soll, können die einzelnen Statoren 30a, 30b elektrisch parallel zueinander geschaltet werden.The second stator 30b of the first generator 7a can by means of a first electrical switch 35a optionally electrically parallel to its first stator 30a switched or electrically separated from this. The first generator 7a owns in the example the 2nd two cascaded stators 30a , 30b . In a further development of the example, a larger number of stators can also be provided, which can be electrically connected in parallel or separated from the other stators of the first generator via one or more electrical switches or in another suitable manner (in 1 not shown for the sake of clarity). The one in the stators 30a , 30b of the first generator 7a generated electrical current can be via a first electrical supply line 34a in the public power grid 15 be fed. Depending on how much electrical power from the first generator 7a generated and in the public grid 15 The individual stators can be fed in 30a , 30b can be electrically connected in parallel.

Der zweite Generator 7b mit seinen, jeweils Statorwicklungen 31.1a und 31.1b aufweisenden Statoren 31a, 31b, die mittels des zweiten elektrischen Schalters 35b wahlweise elektrisch parallel zueinander geschaltet oder elektrisch von diesem getrennt werden können, ist in analoger Weise zum ersten Generator 7a aufgebaut. Der im zweiten Stator 31 b erzeugte elektrische Strom kann - wie in 1 gezeigt - über eine zweite elektrische Versorgungsleitung 34b in das Eigenversorgungstromnetz 14 eingespeist werden.The second generator 7b with its, each stator windings 31.1a and 31.1b having stators 31a , 31b by means of the second electrical switch 35b optionally electrically connected in parallel to one another or electrically separated from it is analogous to the first generator 7a built up. The one in the second stator 31 b generated electrical current can - as in 1 shown - via a second electrical supply line 34b into the self-supply grid 14 be fed.

Das Blockheizkraftkraftwerk 1 weist eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 zur Steuerung/Regelung der Brennkraftmaschine 2 und der beiden Generatoren 7a, 7b auf. Mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 kann das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 steuert die Brennkraftmaschine 2 und die beiden Generatoren 7a, 7b an. Hierzu können geeignete elektrische Steuerleitungen (in den 1 nur grobschematisch angedeutet) zwischen der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 und der Brennkraftmaschine 2 sowie den beiden Generatoren 7a, 7b vorgesehen sein. Für die Ausführung des Verfahren kann die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 eine Steuereinheit und eine Speichereinheit aufweisen, wobei in letzterer Computerprogrammcode abgelegt sein kann, welcher von der Steuereinheit ausgeführt wird. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 ist dabei derart ausgebildet, dass sie die beiden Generatoren 7a, 7b nicht elektrisch miteinander verbindet. Auf diese Weise ist die erfindungswesentliche galvanische Trennung der beiden Generatoren 7a, 7b und somit auch die galvanische Trennung des öffentlichen Stromnetzes 15 vom Eigenversorgungsstromnetz 14 sichergestellt. Im Zuge der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist einer der beiden Generatoren 7a, 7b mit der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbunden. Gemäß dem Verfahren ist der erste Generator 7a elektrisch mit dem öffentlichen Stromnetz 15 verbunden und erzeugt für dieses elektrischen Strom. Gemäß dem Verfahren ist der zweite Generator 7b elektrisch mit einem galvanisch vom öffentlichen Stromnetz 15 getrennten Eigenversorgungsstromnetz 14 verbunden und erzeugt für dieses elektrischen Strom.The combined heat and power plant 1 has a control device 40 to control the internal combustion engine 2nd and the two generators 7a , 7b on. By means of the control device 40 the method according to the invention can be carried out. The control device 40 controls the internal combustion engine 2nd and the two generators 7a , 7b on. Suitable electrical control lines (in the 1 only roughly indicated) between the control device 40 and the internal combustion engine 2nd as well as the two generators 7a , 7b be provided. The control device can be used to carry out the method 40 have a control unit and a storage unit, the latter being able to store computer program code which is executed by the control unit. The control device 40 is designed so that they are the two generators 7a , 7b not electrically connected to each other. In this way the galvanic isolation of the two generators is essential to the invention 7a , 7b and thus also the galvanic isolation of the public power grid 15 from the self-supply grid 14 ensured. In the course of carrying out the method according to the invention is one of the two generators 7a , 7b with the internal combustion engine 2nd connected to the drive. According to the method is the first generator 7a electrically with the public power grid 15 connected and generated for this electrical current. According to the method is the second generator 7b electrically with a galvanically from the public power grid 15 separate self-supply grid 14 connected and generated for this electrical current.

Zweckmäßig wird das Blockheizkraftwerk 1 in einem sogenannten wärmegeführten Betriebsmodus betrieben, in welchem die tatsächliche Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine 2 wenigstens 50% der maximal möglichen Abtriebsleistung beträgt. Dies wird durch eine entsprechende Anpassung der Brennstoffzufuhr in die Brennkraftmaschine 2 erreicht. Diese Anpassung geschieht derart, dass die von der Brennkraftmaschine 2 erzeugte Abwärme ausreicht, um den thermischen Verbraucher 20 mit der erforderlichen Menge an Wärmeenergie zu versorgen. Bei maximal möglicher Ausgangsleistung arbeitet die Brennkraftmaschine im sogenannten Vollastbetrieb, bei gegenüber der maximal möglichen Ausgangsleistung reduzierter Ausgangsleistung arbeitet die Brennkraftmaschine im sogenannten Teillastbetrieb.The combined heat and power plant is useful 1 operated in a so-called heat-controlled operating mode, in which the actual output power of the internal combustion engine 2nd is at least 50% of the maximum possible output power. This is achieved by adapting the fuel supply to the internal combustion engine accordingly 2nd reached. This adaptation is done in such a way that that of the internal combustion engine 2nd generated waste heat is sufficient to the thermal consumer 20 to supply with the required amount of thermal energy. At maximum possible output power, the internal combustion engine works in so-called full-load operation; when the output power is reduced compared to the maximum possible output power, the internal combustion engine works in so-called partial-load operation.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine 2 wird eine Drehzahl d der Abtriebswelle 3 der Brennkraftmaschine 2 auf einen vorbestimmten Drehzahl-Sollwert dSoll geregelt. Mittels einer derartigen Regelung der Drehzahl d wird verhindert, dass diese einen minimal zulässigen Schwellwert unterschreitet, unterhalb welchem die ordnungsgemäße Funktion der Brennkraftmaschine 2 und somit des gesamten Blockheizkraftwerks 1 aus technischen Gründen nicht mehr gewährleistet ist. Vor allem soll durch die Einhaltung des minimal zulässigen Schwellwert eine vollständige und saubere Verbrennung des in die Brennkraftmaschine 2 eingebrachten Brennstoffs gemisches gewährleistet werden, so dass die gesetzlich geltenden Emissionsgrenzwerten eingehalten werden. Auch darf die Ausgangsleistung im Teillastbetreib der Brennkraftmaschine einen zulässigen Schwellwert nicht unterschreiten welche die ordnungsgemäße Funktion der Brennkraftmaschine 2 und somit des gesamten Blockheizkraftwerks 1 aus technischen Gründen nicht mehr gewährleistet. Insbesondere soll durch Einhaltung des minimal zulässigen Schwellwerts der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 2 eine zu geringe Kolbenausdehnung der beweglichen Kolben der Brennkraftmaschine 2 vermieden werden, so dass ein damit verbundener, unerwünschter Schmieröleintrag in die Brennkammer eines jeweiligen Zylinders verhindert wird.In operation of the internal combustion engine 2nd becomes a speed d of the output shaft 3rd the internal combustion engine 2nd to a predetermined speed setpoint d target regulated. Such a regulation of the rotational speed d prevents it from falling below a minimum permissible threshold value, below which the proper functioning of the internal combustion engine 2nd and thus the entire cogeneration plant 1 is no longer guaranteed for technical reasons. Above all, compliance with the minimum permissible threshold value is intended to ensure complete and clean combustion of the internal combustion engine 2nd introduced fuel mixture are guaranteed so that the legally applicable emission limit values are met. Also, the output power in the part-load operation of the internal combustion engine must not fall below a permissible threshold value, which determines the proper functioning of the internal combustion engine 2nd and thus the entire cogeneration plant 1 no longer guaranteed for technical reasons. In particular, by observing the minimum permissible threshold value of the output power of the internal combustion engine 2nd insufficient piston expansion of the moving pistons of the internal combustion engine 2nd can be avoided, so that an associated undesired lubricant oil entry into the combustion chamber of a respective cylinder is prevented.

Darüber hinaus wird - bei geeigneter bzw. angepasster Festlegung der oben erläuterten Polpaare p1, p2 in den beiden Generatoren 7a, 7b - durch die Regelung der Drehzahl d sichergestellt, dass der von den beiden Generatoren 7a, 7b erzeugte elektrische Wechselstrom die jeweils zur Einspeisung in das das öffentliche Netz 15 bzw. in das Eigenversorgungsstromnetz 14 gewünschte Netzfrequenz f1 bzw. f2 aufweist. Hierfür gilt folgender, dem einschlägigen Fachmann bekannten Zusammenhang: dsoll = f1/p1 bzw. dsoll = f2/p2. Typischerweise beträgt die Netzfrequenz f des öffentlichen Stromnetzes 50Hz. Somit ergeben sich gemäß der sogenannten 50Hz-Regel verschiedene Kombinationen aus erforderlicher Drehzahl d der Abtriebswelle 3 und Anzahl an Polpaaren p1 des ersten Rotors 33a des ersten Generators 7a. Möglich ist beispielsweise ein Betrieb der Brennkraftmaschine 2 mit zwei ersten Polpaaren p1 und mit einer Drehzahl d = 1500 Umdrehungen/Minute. Alternativ dazu ist ein Betrieb der Brennkraftmaschine 2 mit vier ersten Polpaaren p1 bei einer Drehzahl d = 750 Umdrehungen/Minute. Für das Eigenversorgungsstromnetz 14 kann die Netzfrequenz f2 beispielsweise 400Hz betragen. In diesem Fall bietet es sich an, den Rotor 33b des zweiten Generators 7b mit p2 = 16 Polpaaren auszustatten, wenn die Abtriebswelle 3 mit einer Soll-Drehzahl dSoll = 1500 Umdrehungen/Minute betrieben werden soll.In addition - with suitable or adapted determination of the pole pairs explained above p1 , p2 in the two generators 7a , 7b - By controlling the speed d ensures that that of the two generators 7a , 7b generated electrical alternating current each for feeding into the public grid 15 or in the self-supply grid 14 desired network frequency f1 or. f2 having. The following relationship, known to the person skilled in the art, applies here: d soll = f1 / p1 or d soll = f2 / p2. The network frequency is typically f of the public power grid 50Hz. According to the so-called 50 Hz rule, this results in various combinations of the required speed d of the output shaft 3rd and number of pole pairs p1 of the first rotor 33a of the first generator 7a . Operation of the internal combustion engine is possible, for example 2nd with two first pole pairs p1 and with a speed d = 1500 revolutions / minute. An alternative to this is an operation of the internal combustion engine 2nd with four first pole pairs p1 at a speed d = 750 revolutions / minute. For the self-supply grid 14 can the grid frequency f2 for example, be 400 Hz. In this case, it makes sense to use the rotor 33b of the second generator 7b to be equipped with p2 = 16 pole pairs if the output shaft 3rd should be operated at a target speed d target = 1500 revolutions / minute.

Für den Fall, dass bei einer bestimmten Solldrehzahl dSoll und vorgegebenen Netzfrequenzen f1, f2 eine optimale Anpassung der Anzahl an ersten und zweiten Polpaaren p1, p2 nicht möglich ist, bietet es sich an, einen der beiden Generatoren - beispielsweise den zweiten Generator 7b - über ein Übersetzungsgetriebe mit der Abtriebswelle 3 in Antriebsverbindung zu setzten, welches die Drehzahl des Rotors dieses Generators 7b gegenüber der Drehzahl d der Abtriebswelle 3 vergrößert oder verkleinert. Beträgt die gewünschte Netzfrequenz f1 des öffentlichen Stromnetzes 15 f1 = 50Hz und die Netzfrequenz f2 des Eigenversorgungsstromnetzes 14 f2 = f60 Hz, so kann durch Wahl der ersten Polpaare zu p1 = 2 und der zweiten Polpaare zu p2 = 2 eine optimale Anpassung erzielt werden, wenn zwischen der Abtriebswelle 3 und dem zweiten Rotor 33b ein Übersetzungsgetriebe vorgesehen wird, welches die Drehzahl d der Abtriebswelle 3 um einen Faktor 1,2 ins Schnelle übersetzt. Hierzu ist das Übersetzungsgetriebe eingangsseitig mit der Abtriebswelle verbunden. Auf diese Weise wird eine RotorDrehzahl des zweiten Rotors 33b um den Faktor 1,2 gegenüber der Drehzahl d der Abtriebswelle 3 erhöht. Die Drehzahl d der Abtriebswelle, welche im Betrieb der Brennkraftmaschine 2 der Soll-Drehzahl dSoll = 1500 U/min entspricht, liegt eingangsseitig am Übersetzungsgetriebe an beträgt nach Übersetzung um den Faktor 1,2 ausgangsseitig 1800U/min, so dass der zweite Rotor 33b mit der für eine Netzfrequenz f2 = 60 Hz idealen Drehzahl rotiert.In the event that at a certain target speed d target and predetermined network frequencies f1 , f2 an optimal adjustment of the number of first and second pole pairs p1 , p2 it is not possible to use one of the two generators - for example the second generator 7b - via a transmission gear with the output shaft 3rd in drive connection, which is the speed of the rotor of this generator 7b compared to the speed d of the output shaft 3rd enlarged or reduced. Is the desired network frequency f1 of the public power grid 15 f1 = 50Hz and the mains frequency f2 of the self-supply grid 14 f2 = f60 Hz, an optimal adjustment can be achieved by choosing the first pole pairs for p1 = 2 and the second pole pairs for p2 = 2, if between the output shaft 3rd and the second rotor 33b a transmission gear is provided, which the speed d of the output shaft 3rd translated quickly by a factor of 1.2. For this purpose, the transmission gear is connected on the input side to the output shaft. In this way, a rotor speed of the second rotor 33b by a factor of 1.2 compared to the speed d of the output shaft 3rd elevated. The speed d of the output shaft, which is in operation of the internal combustion engine 2nd the target speed d Soll = 1500 U / min, is on the input side of the transmission gear is after translation by a factor of 1.2 1800 rpm on the output side, so that the second rotor 33b rotates at the ideal speed for a mains frequency f2 = 60 Hz.

Die von der Brennkraftmaschine 2 im Betrieb erzeugte Abtriebsleistung wird in Abhängigkeit vom Eigenstrombedarf des Eigenversorgungsstromnetzes 14 als erste und zweite Antriebsleistung P1, P2 auf den ersten bzw. zweiten Generator 7a, 7b verteilt. Die an der Abtriebswelle 3 bereitgestellte Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine 2 wird dabei derart zum Antreiben des zweiten Generator 7b genutzt, dass von diesem die momentane vom Eigenversorgungsstromnetz 14 angeforderte elektrische Leistung erzeugt wird. Die nicht zum Antreiben des zweiten Generators 7b erforderliche verbleibende Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine 2 kann zum Antreiben des ersten Generators 7a verwendet werden, so dass dieser elektrische Leistung zum Einspeisen in das öffentliche Stromnetz 15 erzeugt.The one from the internal combustion engine 2nd The output power generated during operation is dependent on the self-consumption of the self-supply network 14 as the first and second drive power P1 , P2 to the first or second generator 7a , 7b distributed. The one on the output shaft 3rd provided output power of the internal combustion engine 2nd becomes the drive for the second generator 7b used that of this the current from the self-supply grid 14 requested electrical power is generated. Not for driving the second generator 7b Required remaining output power of the internal combustion engine 2nd can drive the first generator 7a be used so that this electrical power for feeding into the public power grid 15 generated.

Für eine optimierte Stromerzeugung können die vorhandenen zweiten Statoren 31b des zweiten Generators 7b einzeln in Abhängigkeit von der momentanen Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine 2 und in Abhängigkeit vom momentanen Bedarf an elektrischer Leistung im Eigenversorgungsstromnetz 14 zur Stromerzeugung elektrisch mit diesem verbunden oder von diesen getrennt werden. Entsprechend können die einzelnen zweiten Statoren 30b des ersten Generators 7a einzeln in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Abtriebsleistung elektrisch mit dem öffentlichen Stromnetz 15 verbunden oder von diesem getrennt werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die gesamte von der Brennkraftmaschine 2 erzeugte Abtriebsleistung für die elektrische Stromerzeugung und somit auch zur Einspeisung des erzeugten elektrischen Stroms in das Eigenversorgungsstromnetz 14 bzw. in das öffentliche Stromnetz 15 genutzt wird.The existing second stators can be used for optimized power generation 31b of the second generator 7b individually depending on the current output power of the internal combustion engine 2nd and depending on the current need for electrical power in the self-supply grid 14 be electrically connected to or separated from it for power generation. The individual second stators can accordingly 30b of the first generator 7a individually depending on the available output power electrically with the public power grid 15 connected or disconnected from it. This ensures that all of the internal combustion engine 2nd generated output power for electrical power generation and thus also for feeding the generated electrical current into the self-supply power grid 14 or in the public power grid 15 is being used.

Einer der beiden Generatoren 7a, 7b oder beide elektrische Generatoren 7a, 7b können optional als Motor-Generator ausgebildet sein. Ein solcher Motor-Generator kann in dem Fachmann bekannter Weise in zwei Betriebsmodi betrieben werden: In einem ersten Betriebsmodus arbeitet der Motor-Generator als herkömmlicher Generator und wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. In einem zweiten Betriebsmodus arbeitet der Motor-Generator als elektrischer Motor und wandelt bereitgestellte elektrische Energie in mechanische Energie um. Die Ausbildung des ersten Generators 7a als Motor-Generator ermöglicht die bereits erwähnte Realisierung eines Notstrombetriebs des Blockheizkraftwerks 1, insbesondere bei Ausfall der Brennkraftmaschine 2. In diesem Fall kann der erste Generator 7a entsprechend dem zweiten Betriebsmodus als alternatives Antriebssystem arbeiten, welche elektrische Energie aus dem öffentlichen Stromnetz 15 beziehen und auf diese Weise den zweiten Generator 7b antreibt, so dass dieser elektrische Energie für das Eigenversorgungsstromnetz 14 erzeugen kann. Grundsätzlich ist aber auch eine Ausbildung des zweiten Generators 7b als Motor-Generator denkbar. In diesem Fall kann die in einem im Eigenversorgungsstromnetz 14 vorhandenen elektrischen Energiespeicher, beispielsweise einer wiederaufladbaren Batterie, gespeicherte elektrische Energie dazu verwendet werden, den ersten Generator 7a anzutreiben und somit elektrische Energie für das öffentliche Stromnetz 15 zu erzeugen.One of the two generators 7a , 7b or both electrical generators 7a , 7b can optionally be designed as a motor generator. Such a motor generator can be operated in two operating modes in a manner known to those skilled in the art: in a first operating mode, the motor generator works as a conventional generator and converts mechanical energy into electrical energy. In a second operating mode, the motor generator works as an electrical motor and converts the electrical energy provided into mechanical energy. The training of the first generator 7a As a motor generator, the already mentioned realization of an emergency power operation of the combined heat and power plant enables 1 , especially if the internal combustion engine fails 2nd . In this case, the first generator 7a according to the second operating mode, work as an alternative drive system, which electrical energy from the public power grid 15 relate and in this way the second generator 7b drives so that this electrical energy for the self-supply grid 14 can generate. In principle, however, there is also an embodiment of the second generator 7b conceivable as a motor generator. In this case, the in a self-supply grid 14 Existing electrical energy storage, for example a rechargeable battery, stored electrical energy can be used for the first generator 7a to drive and thus electrical energy for the public power grid 15 to create.

Die voranstehend erläuterten Varianten können, soweit sinnvoll, miteinander kombiniert werden. In einer ersten vereinfachten Variante des Beispiels der 1 kann auf die gemeinsame Kupplung 12 sowie, alternativ oder zusätzlich, auf eine oder beide Teilkupplungen 13a, 13b, verzichtet sein. In einer zweiten vereinfachten Variante des Beispiels der 1 kann auf das Getriebe 8 verzichtet sein. Bei dieser Variante können die beiden Generatoren 7a, 7b direkt mit der Abtriebswelle 3 der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbunden sein.The variants explained above can be combined with one another as far as this makes sense. In a first simplified variant of the example of the 1 can on the common clutch 12th and, alternatively or additionally, on one or both partial couplings 13a , 13b , be waived. In a second simplified variant of the example of the 1 can on the gear 8th to be waived. In this variant, the two generators 7a , 7b directly with the output shaft 3rd the internal combustion engine 2nd be connected to the drive.

Mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 können bevorzugt auch die voranstehend erläuterten (Teil-)Kupplungen 12, 13a, 13b sowie die elektrischen Schalter 35a, 35b gesteuert werden.By means of the control device 40 can preferably also the (partial) couplings explained above 12th , 13a , 13b as well as the electrical switches 35a , 35b being controlled.

3 zeigt eine Variante des Beispiels der 1 in einer Teilansicht. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede des Beispiels der 3 gegenüber dem Beispiel der 1 eingegangen. Im Beispiel der 3 ist der erste Generator 7a über den zweiten Generator 7b mit der Abtriebswelle 3 der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbunden. Diese Variante realisiert antriebstechnisch eine Reihenschaltung der beiden Generatoren 7a, 7b hinter der Abtriebswelle 3. Bei dieser Variante kann insbesondere die Bereitstellung eines Verteilergetriebes entfallen. Die beiden Generatoren 7a, 7b können wie dargestellt mittels einer Teilkupplung 13a entkoppelbar miteinander antriebsverbunden sein. Somit ist es möglich, den nachgeschalteten Generator 7a von der Abtriebswelle 3 der Brennkraftmaschine 2 abzukoppeln, falls von diesem keine elektrische Energie erzeugt werden soll. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die gesamte Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine 2 für den zweiten Generator 7b, also zur Stromerzeugung für das Eigenversorgungsstromnetz 14, benötigt wird. 3rd shows a variant of the example of 1 in a partial view. The following is only the differences of the example of 3rd compared to the example of 1 received. In the example of the 3rd is the first generator 7a via the second generator 7b with the output shaft 3rd the internal combustion engine 2nd connected to the drive. In terms of drive technology, this variant implements a series connection of the two generators 7a , 7b behind the output shaft 3rd . In this variant, the provision of a transfer case can be omitted in particular. The two generators 7a , 7b can as shown by means of a partial coupling 13a be decoupled from one another with the drive. It is thus possible to use the generator connected downstream 7a from the output shaft 3rd the internal combustion engine 2nd to disconnect if no electrical energy is to be generated by it. This can be the case, for example, if the total output power of the internal combustion engine 2nd for the second generator 7b , i.e. for the generation of electricity for the self-supply grid 14 , is needed.

Claims (25)

Blockheizkraftwerk (1), - mit einer einen Abgasstrang (16) und eine Abtriebswelle (3) aufweisenden Brennkraftmaschine (2), - mit einem Heizkreislauf (4), an welchen wenigstens ein thermischer Verbraucher (20) koppelbar ist und welcher über einen (ersten) Wärmeübertrager (5a) thermisch mit dem Abgasstrang (16) der Brennkraftmaschine (2) verbunden ist, - mit einem Kühlkreislauf (6) zum Kühlen der Brennkraftmaschine (2), wobei der Heizkreislauf (4) mittels eines zweiten Wärmeübertragers (5b) thermisch mit dem Heizkreislauf (4) verbunden ist, - mit einem ersten elektrischen Generator (7a) und mit einem zweiten elektrischen Generator (7b), die galvanisch voneinander getrennt sind und mit der Brennkraftmaschine (2) antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.Combined heat and power plant (1), - with an internal combustion engine (2) having an exhaust line (16) and an output shaft (3), - with a heating circuit (4) to which at least one thermal consumer (20) can be coupled and which can be coupled via a (first ) Heat exchanger (5a) is thermally connected to the exhaust line (16) of the internal combustion engine (2), - with a cooling circuit (6) for cooling the internal combustion engine (2), the heating circuit (4) by means of a second heat exchanger (5b) is thermally connected to the heating circuit (4), - with a first electrical generator (7a) and with a second electrical generator (7b), which are electrically isolated from one another and can be drive-connected or drive-connected to the internal combustion engine (2) are. Blockheizkraftkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine thermische Verbraucher (20) thermisch an den Heizkreislauf (4) gekoppelt ist.Combined heat and power plant after Claim 1 , characterized in that the at least one thermal consumer (20) is thermally coupled to the heating circuit (4). Blockheizkraftkraftwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Generator (7a) einen ersten Stator (30a) und wenigstens einen zweiten Stator (30b) umfasst, die beide jeweils Statorwicklungen (30.1a, 30.1b) aufweisen, wobei der wenigstens eine zweite Stator (30b), vorzugsweise mittels wenigstens eines ersten elektrischen Schalters (35a), wahlweise - bevorzugt in einer elektrischen Parallelschaltung - elektrisch mit dem ersten Stator (30a) verbunden oder von diesem elektrisch getrennt ist; oder/und dass - der zweite Generator (7b) einen ersten Stator (31a) und wenigstens einen zweiten Stator (31b) umfasst, die beide jeweils Statorwicklungen (31.1a, 31.1b) aufweisen, wobei der wenigstens eine zweite Stator (31b), wahlweise - bevorzugt in einer elektrischen Parallelschaltung - elektrisch parallel mit dem ersten Stator (31a) verbunden oder von diesem elektrisch getrennt ist.Combined heat and power plant after Claim 1 or 2nd , characterized in that - the first generator (7a) comprises a first stator (30a) and at least a second stator (30b), both of which each have stator windings (30.1a, 30.1b), the at least one second stator (30b) , preferably by means of at least one first electrical switch (35a), optionally - preferably in an electrical parallel circuit - electrically connected to the first stator (30a) or electrically separated therefrom; or / and that - the second generator (7b) comprises a first stator (31a) and at least one second stator (31b), both of which each have stator windings (31.1a, 31.1b), the at least one second stator (31b), optionally - preferably in an electrical parallel connection - electrically connected in parallel with the first stator (31a) or electrically separated from it. Blockheizkraftkraftwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Generator (7a) wenigstens zwei zweite Statoren (30b) aufweist, die unabhängig voneinander trennbar elektrisch, vorzugsweise in einer Parallelschaltung, mit dem ersten Stator (30a) des ersten Generators (7a) verbunden sind; oder und dass - der zweite Generator (7b) wenigstens zwei zweite Statoren (31b) aufweist, die unabhängig voneinander trennbar elektrisch, vorzugsweise in einer Parallelschaltung, mit dem ersten Stator (31a) des zweiten Generators (7b) verbunden sind.Combined heat and power plant after Claim 3 , characterized in that - the first generator (7a) has at least two second stators (30b) which are independently electrically separable, preferably in a parallel circuit, connected to the first stator (30a) of the first generator (7a); or and that - the second generator (7b) has at least two second stators (31b) which are independently electrically separable, preferably in a parallel circuit, connected to the first stator (31a) of the second generator (7b). Blockheizkraftkraftwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Generator (7a) zur elektrischen Stromerzeugung einen mit seinen Statoren (30a, 30b) zusammenwirkenden ersten Rotor (33a) mit einer vorbestimmten ersten Anzahl (n1) an ersten Polpaaren (p1) an magnetischen Polen aufweist; oder/und - der zweite Generator (7b) zur elektrischen Stromerzeugung einen mit seinen Statoren (31a, 31b) zusammenwirkenden zweiten Rotor (33b) mit einer vorbestimmten zweiten Anzahl (n2) an zweiten Polpaaren (p2) an magnetischen Polen aufweist.Combined heat and power plant after Claim 3 or 4th , characterized in that - the first generator (7a) for generating electrical power has a first rotor (33a) which interacts with its stators (30a, 30b) and has a predetermined first number (n1) of first pole pairs (p1) of magnetic poles; or / and - the second generator (7b) for generating electrical power has a second rotor (33b) which interacts with its stators (31a, 31b) and has a predetermined second number (n2) of second pole pairs (p2) of magnetic poles. Blockheizkraftkraftwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass - die ersten oder/und zweiten magnetischen Polpaare (p1, p2) bzw. magnetischen Pole durch Magnete, vorzugsweise durch Permanentmagnete, aus einem magnetischen oder magnetisierten Material gebildet sind, oder/und dass - die ersten oder/und zweiten magnetischen Polpaare (p1, p2) bzw. Polpaare durch Rotorwicklungen gebildet sind, die bei elektrischer Bestromung ein magnetisches Feld, vorzugsweise ein magnetisches Dipol-Feld, erzeugen.Combined heat and power plant according to one of the Claims 3 to 5 , characterized in that - the first or / and second magnetic pole pairs (p1, p2) or magnetic poles are formed by magnets, preferably permanent magnets, from a magnetic or magnetized material, or / and that - the first or / and second magnetic pole pairs (p1, p2) or pole pairs are formed by rotor windings which generate a magnetic field, preferably a magnetic dipole field, when supplied with electrical current. Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (7a, 7b) unabhängig voneinander mit der Brennkraftmaschine (2) antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the two generators (7a, 7b) can be drive-connected or drive-connected independently of one another to the internal combustion engine (2). Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (7a, 7b) über ein gemeinsames Getriebe (8), welches einen Getriebeantrieb (9) zum Koppeln mit der Abtriebswelle (3) der Brennkraftmaschine (2) und zwei Getriebeabtriebe (10a, 10b) zum Koppeln mit den beiden Generatoren (7a, 7b) aufweist, mit der Brennkraftmaschine (2) antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the two generators (7a, 7b) via a common gear (8) which has a gear drive (9) for coupling to the output shaft (3) of the internal combustion engine (2) and two gear drives ( 10a, 10b) for coupling to the two generators (7a, 7b), with which the internal combustion engine (2) can be drive-connected or drive-connected. Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (7a, 7b), vorzugsweise mittels des Getriebes (8), miteinander antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the two generators (7a, 7b), preferably by means of the transmission (8), can be connected to one another or connected to the drive. Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der zweite Generator (7b) über den ersten Generator (7a) mit der Abtriebswelle (3) der Brennkraftmaschine (2) antriebsverbunden ist; oder dass - der erste Generator (7a) über den zweiten Generator (7b) mit der Abtriebswelle (3) der Brennkraftmaschine (2) antriebsverbunden ist;Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that - the second generator (7b) is drive-connected to the output shaft (3) of the internal combustion engine (2) via the first generator (7a); or that the first generator (7a) is drive-connected to the output shaft (3) of the internal combustion engine (2) via the second generator (7b); Blockheizkraftkraftwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (7a, 7b) mittels einer Teilkupplung (13a) entkoppelbar miteinander antriebsverbunden sind.Combined heat and power plant after Claim 10 , characterized in that the two generators (7a, 7b) are drive-connected to one another by means of a partial coupling (13a). Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (7a, 7b) mittels einer gemeinsamen Kupplung (12), die zwischen dem Getriebe (8) und der Abtriebswelle (3) angeordnet ist, von der Abtriebswelle (3) der Brennkraftmaschine (2) entkoppelbar sind. Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the two generators (7a, 7b) by means of a common clutch (12), which is arranged between the gearbox (8) and the output shaft (3), from the output shaft (3) Internal combustion engine (2) can be decoupled. Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Generator (7a) mittels einer ersten Teilkupplung (13a) unabhängig vom zweiten Generator (7b) entkoppelbar mit der Abtriebswelle (3) der Brennkraftmaschine (2) antriebsverbunden ist; und dass - der zweite Generator (7b) mittels einer zweiten Teilkupplung (13b) unabhängig vom ersten Generator (7a) entkoppelbar mit der Abtriebswelle (3) der Brennkraftmaschine (2) antriebsverbunden ist.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that - the first generator (7a) can be decoupled from the output shaft (3) of the internal combustion engine (2) by means of a first partial clutch (13a) independently of the second generator (7b); and that - the second generator (7b) can be decoupled from the output shaft (3) of the internal combustion engine (2) independently of the first generator (7a) by means of a second partial clutch (13b). Blockheizkraftkraftwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Generator (7a) über die erste Teilkupplung (13a) entkoppelbar mit dem ersten Getriebeabtrieb (10a) des Getriebes (8) antriebsverbunden ist; und dass - der zweite Generator (7b) über die zweite Teilkupplung (13b) entkoppelbar mit dem zweiten Getriebeabtrieb (10b) des Getriebes (8) antriebsverbunden ist.Combined heat and power plant after Claim 13 , characterized in that - the first generator (7a) can be decoupled from the first transmission output (10a) of the transmission (8) via the first partial clutch (13a); and that - the second generator (7b) can be decoupled from the second transmission output (10b) of the transmission (8) via the second partial clutch (13b). Blockheizkraftkraftwerk nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (7a, 7b) mittels des Getriebes (8) mit der Brennkraftmaschine (2) antriebsverbunden sind.Combined heat and power plant according to one of the Claims 8 to 14 , characterized in that the two generators (7a, 7b) are drive-connected to the internal combustion engine (2) by means of the transmission (8). Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Brennkraftmaschine (2) und den beiden Generatoren (7a, 7b) zumindest ein kinetischer Zwischenspeicher (36) zum Zwischenspeichern der von der Brennkraftmaschine (2) erzeugten kinetischen Energie angeordnet ist.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that at least one kinetic intermediate store (36) for intermediate storage of the kinetic energy generated by the internal combustion engine (2) is arranged between the internal combustion engine (2) and the two generators (7a, 7b). Blockheizkraftkraftwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der kinetische Zwischenspeicher (36) als Schwungrad (37) ausgebildet ist.Combined heat and power plant after Claim 16 , characterized in that the kinetic buffer (36) is designed as a flywheel (37). Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder zweite Generator (7a, 7b) über ein Übersetzungsgetriebe mit der Abtriebswelle (3) oder, alternativ dazu, mit dem zweiten bzw. mit dem ersten Generator (7b, 7a) antriebsverbunden ist, welches die Drehzahl des Rotors (33b, 33a) des Generators (7b, 7a) gegenüber der Drehzahl (d) der Abtriebswelle (3) vergrößert oder verkleinert.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the first or second generator (7a, 7b) is drive-connected via a transmission gear to the output shaft (3) or, alternatively, to the second or first generator (7b, 7a) which increases or decreases the speed of the rotor (33b, 33a) of the generator (7b, 7a) compared to the speed (d) of the output shaft (3). Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Generator (7b) elektrisch mit einem (privaten) elektrischen Eigenversorgungsstromnetz (14) verbunden oder verbindbar ist, welches galvanisch getrennt von einem öffentlichen Stromnetz (15) ist.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the second generator (7b) is or can be connected electrically to a (private) electrical self-supply power network (14) which is electrically isolated from a public power network (15). Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Generator (7a) elektrisch nicht mit dem (privaten) elektrischen Eigenversorgungsstromnetz (14) verbunden oder verbindbar ist.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the first generator (7a) is not electrically connected or can be connected to the (private) electrical self-supply power network (14). Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Generator (7a) elektrisch mit dem öffentlichen Stromnetz (15) verbunden oder verbindbar ist, welches galvanisch getrennt von dem Eigenversorgungsstromnetz (14) ist, mit welchem der zweite Generator (7b) elektrisch verbindbar oder verbunden ist.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the first generator (7a) is or can be connected electrically to the public power supply system (15), which is electrically isolated from the self-supply power supply system (14) with which the second generator (7b) is electrical is connectable or connected. Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder/und der zweite Generator (7a, 7b) als Motor-Generator ausgebildet sind.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second generator (7a, 7b) are designed as a motor generator. Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Generator (7b) als Gleichstrommaschine ausgebildet ist.Combined heat and power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the second generator (7b) is designed as a DC machine. Blockheizkraftkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockheizkraftkraftwerk eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung (40) zur Steuerung/Regelung der Brennkraftmaschine und der beiden Generatoren (7a, 7b) aufweist, wobei die Steuerungs-/Regelungseinrichtung (40) derart ausgebildet ist, dass sie die beiden Generatoren (7a, 7b) nicht elektrisch miteinander verbindet.Combined heat and power unit according to one of the preceding claims, characterized in that the combined heat and power unit has a control / regulating device (40) for controlling / regulating the internal combustion engine and the two generators (7a, 7b), the control / regulating device (40) being designed in this way that it does not electrically connect the two generators (7a, 7b). Verfahren zum Betreiben eines Blockkraftheizwerks, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches umfasst: - eine Brennkraftmaschine (2), die eine Abtriebswelle (3) und einen Abgasstrang (16) aufweist, - einen Heizkreislauf (4), in welchem wenigstens ein thermischer Verbraucher (20) angeordnet ist, und welcher über einen (ersten) Wärmeübertrager thermisch mit dem Abgasstrang (16) der Brennkraftmaschine (2) verbunden ist, - einen ersten elektrischen Generator (7a) und einen galvanisch vom ersten Generator (7a) gentrennten elektrischen Generator (7b), - wobei gemäß dem Verfahren wenigstens einer der beiden Generatoren (7a, 7b) mit der Brennkraftmaschine (2) antriebsverbunden ist, - wobei gemäß dem Verfahren der erste Generator (7a) elektrisch mit einem öffentlichen Stromnetz (15) verbunden ist und für dieses elektrischen Strom erzeugt, - wobei gemäß dem Verfahren der zweite Generator (7b) elektrisch mit einem galvanisch vom öffentlichen Stromnetz (15) getrennten Eigenversorgungsstromnetz (14) verbunden ist und für dieses elektrischen Strom erzeugt.Method for operating a combined heat and power unit, in particular according to one of the preceding claims, which comprises: - an internal combustion engine (2) which has an output shaft (3) and an exhaust line (16), - a heating circuit (4) in which at least one thermal consumer (20), and which is thermally connected to the exhaust line (16) of the internal combustion engine (2) via a (first) heat exchanger, - a first electrical generator (7a) and an electrical generator galvanically separated from the first generator (7a) 7b), - whereby according to the method at least one of the two generators (7a, 7b) is drive-connected to the internal combustion engine (2), - according to the method the first generator (7a) is electrically connected to a public power supply network (15) and for generates this electric current, - according to the method the second generator (7b) being electrically isolated from the public power supply network (15) Self-supply power network (14) is connected and generated for this electrical current.
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