DE112020004955T5

DE112020004955T5 - Automatische kupplungen für modulares aggregatsystem

Info

Publication number: DE112020004955T5
Application number: DE112020004955.8T
Authority: DE
Inventors: Joshua John Siebert; James Dale Carsten; Conrad Lewis Dieken; Daniel Steven Höchst; Kai Michael Vorholz
Original assignee: MTU Onsite Energy Corp
Current assignee: Rolls Royce Solutions America Inc
Priority date: 2019-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2022-07-07
Also published as: US20210108562A1; US11746692B2; US11365675B2; US20210108561A1; WO2021076493A1; DE112020004942T5; WO2021076607A1

Abstract

Im Allgemeinen kann ein Aggregatsystem (300) ein primäres Modul (302) umfassen, das umfasst: einen Motor (310); einen Generator (312), der mit dem Motor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors in elektrische Energie umwandelt; einen primären Rahmen (306), der so konfiguriert ist, dass er den Motor und den Generator trägt; und eine erste Kupplung (318, 322). Das Aggregatsystem kann auch ein sekundäres Modul (304) umfassen, das umfasst mindestens eines von: einem Wärmerückgewinnungsmodul, einem Abgasmodul, einem Kühlsystemmodul (316), einem Kraftstoffsystemmodul, einem Solarenergiemodul, einem Batteriemodul, einem elektrischen Systemmodul, einem Lufteinlassmodul oder einem Luftauslassmodul; einen sekundären Rahmen (308); und eine zweite Kupplung (320, 324). Die erste Kupplung und die zweite Kupplung sind so konfiguriert, dass sie beim Zusammenbauen des Primärrahmens und des Sekundärrahmens das Primärmodul automatisch elektrisch oder fluidisch mit dem Sekundärmodul koppeln.

Description

Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/914,840 mit dem Titel „MODULAR GENERATOR SET SYSTEM“, die am 14. Oktober 2019 eingereicht wurde, der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/914,859 mit dem Titel „AUTOMATIC COUPLINGS FOR MODULAR GENERATOR SET SYSTEM“, die am 14. Oktober 2019 eingereicht wurde, der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/914,852 mit dem Titel „ATTACHMENT FEATURES FOR MODULAR GENERATOR SET SYSTEM“, die am 14. Oktober 2019 eingereicht wurde, und U.S. Provisional Application Serial No. 62/914,865 mit dem Titel „GUIDING MECHANISMS FOR MODULAR GENERATOR SET SYSTEM“, die am 14. Oktober 2019 eingereicht wurde, deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die Offenlegung bezieht sich auf Stromaggregate.
HINTERGRUND
Ein Aggregat umfasst einen Motor, einen mit dem Motor gekoppelten Generator und andere optionale Steuersysteme und Zubehörteile, die den Betrieb des Aggregats zur Stromerzeugung ermöglichen. In einigen Beispielen können viele Aggregate dazu verwendet werden, bei Bedarf Notstrom für Einrichtungen mit hohem Strombedarf, wie z. B. Rechenzentren, bereitzustellen.
Figurenliste

1 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine Seitenansicht eines beispielhaften modularen Energieerzeugungssystems gemäß einer oder mehrerer Techniken dieser Offenbarung zeigt.
2A ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein modulares Stromaggregatsystem mit einem Hauptmodul zeigt, das einen Rahmen mit einer Vielzahl von Befestigungselementen aufweist.
2B ist ein Konzeptdiagramm, das ein modulares Stromaggregatsystem zeigt, das einen ersten Typ eines Sekundärmoduls, der mechanisch mit einem Rahmen eines Primärmoduls verbunden ist, und einen zweiten Typ eines Sekundärmoduls, der mechanisch mit dem Rahmen des Primärmoduls verbunden ist, umfasst.
2C zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 2B.
3 ist ein konzeptionelles Diagramm eines Stromaggregatsystems, das ein primäres Modul und ein sekundäres Modul umfasst, wobei das primäre Modul und das sekundäre Modul Kupplungen umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul automatisch elektrisch und/oder fluidisch mit dem sekundären Modul koppeln, wenn ein Rahmen des primären Moduls und ein Rahmen des sekundären Moduls zusammengebaut werden.
4A ist ein Diagramm, das ein modulares Aggregat mit Führungselementen zeigt, mit denen ein Primärrahmen relativ zu einem Sekundärrahmen in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken geführt wird.
4B-4E sind Diagramme, die die Positionierung von Führungselementen in Bezug auf ein Primärmodul eines modularen Stromaggregatsystems in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken zeigen.
4F ist ein Diagramm, das ein Führungselement zeigt, das in einen Schlitz oder eine Nut eines Führungselements in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken eingesetzt wird.
4G ist ein Diagramm, das ein Führungselement zeigt, das ein aufgeweitetes Element enthält, um den Eintritt und den Austritt eines entsprechenden Führungselements in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken zu erleichtern.
5 ist ein Flussdiagramm, das den beispielhaften Betrieb des in den Beispielen der 1-4G gezeigten modularen Aggregatsystems veranschaulicht.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel für den Betrieb des modularen Aggregatsystems aus den Beispielen der 1-4G zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die Stromerzeugung kann die Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie beinhalten. Zum Beispiel kann ein Motor in einem Verbrennungsprozess Kraftstoff verwenden, um mechanische Energie zu erzeugen, die über eine rotierende Antriebswelle einem Generator zugeführt wird. Der Generator kann die mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln. Der Motor und der Generator können zusammen als „Aggregat“ bezeichnet werden.
Stromaggregate können in verschiedenen Größen, Typen, Kapazitäten usw. hergestellt werden. In einigen Beispielen können die Aggregate „maßgeschneidert“ sein, d. h. sie werden für einen bestimmten Bedarf eines bestimmten Kunden hergestellt. Dies kann einen oder mehrere Nachteile mit sich bringen. Ein Beispiel: Stromaggregate können relativ groß und schwer sein. Daher kann der Transport und/oder die Verpackung von Aggregaten teuer und schwierig sein. Außerdem können nach dem Transport des Aggregats zum Standort des Kunden umfangreiche Arbeiten erforderlich sein, um das Aggregat und alle unterstützenden Komponenten zu installieren.
Ein weiteres Beispiel ist die kundenspezifische Fertigung von Stromaggregaten, die zu langen Vorlaufzeiten führen kann (d. h. die Zeit von der Bestellung eines Aggregats bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Aggregat installiert ist und Strom erzeugen kann). Solche langen Vorlaufzeiten können aufgrund erhöhter Kosten, überlasteter Lieferketten, Verzögerungen bei zugehörigen Projekten und ähnlichem unerwünscht sein.
Ein weiteres Beispiel: Wenn sich der Bedarf ändert, möchte ein Kunde vielleicht zusätzliche Stromerzeugungskapazitäten an einem bestimmten Standort installieren. Da die Aggregate kundenspezifisch gefertigt werden, ist es unter Umständen nicht möglich oder kann es zu erheblichen Verzögerungen kommen, zusätzliche Aggregate zu fertigen und an den Standort zu liefern, die vom gleichen Typ sind wie die bereits am Standort vorhandenen Aggregate.
In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung kann ein Energieerzeugungssystem modularisiert werden. Ein Beispiel für ein modulares Stromerzeugungssystem kann ein Primärmodul und ein oder mehrere Sekundärmodule umfassen. Das primäre Modul kann einen Motor und einen Generator enthalten, die zusammen als „Aggregat“ bezeichnet werden. Die Sekundärmodule können Komponenten zur Unterstützung des Betriebs des Aggregats enthalten. Beispiele für Sekundärmodule sind unter anderem Wärmerückgewinnungsmodule, Abgasmodule, Kühlsystemmodule, Kraftstoffsystemmodule, Solarenergiemodule, Batteriemodule, elektrische Systemmodule, Lufteinlassmodule und Luftauslassmodule.
Die Module können in Container verpackt werden. In einigen Beispielen kann jedes Modul in einen eigenen Container verpackt werden. In anderen Beispielen können mehrere Module in einen einzigen Container verpackt werden.
Ein Beispiel für einen solchen Container sind intermodale Versandcontainer, die den Spezifikationen der Internationalen Organisation für Normung („ISO“) für Standardcontainergrößen und -konstruktionen entsprechen (häufig als ISO-Versandcontainer bezeichnet und hier allgemein als „intermodale ISO-Versandcontainer“, „ISO-Container“ oder „intermodale Versandcontainer“ bezeichnet). Solche Container können in einer begrenzten Anzahl von Größen hergestellt werden. Übliche Containerlängen sind zehn Fuß (ca. 9 Fuß - 9,625 Zoll außen) und zwanzig Fuß (ca. 19 Fuß - 10,5 Zoll außen) lang. Die Standardbreite für solche intermodalen ISO-Container beträgt acht Fuß, und die übliche Höhe liegt bei acht Fuß und sechs Zoll (Container mit Standardhöhe) oder neun Fuß und sechs Zoll („High-Cube“-Container). Ein gemeinsames Merkmal aller intermodalen ISO-Container ist, dass an jeder der acht Ecken ein hochbelastbarer Guss angebracht ist, der die acht Träger (zwei untere Seitenschienen, zwei obere Seitenschienen, eine vordere obere Schiene, eine hintere obere Schiene, eine vordere Schwelle und eine hintere Schwelle) und die vier Säulen (zwei vordere und zwei hintere Pfosten) des Containers abschließt. Ein Großteil der strukturellen Integrität eines ISO-Containers kann durch die acht oberen und unteren Balken und die vier vertikalen Säulen, die in den acht Eckbeschlägen enden, gewährleistet werden. Die Eckbeschläge können es auch ermöglichen, die Container (z. B. aneinander) mit einer als Drehverschluss bekannten Vorrichtung zu befestigen; solche Drehverschlüsse können manuell oder automatisch (z. B. federbelastet oder dergleichen) sein. Der Twist-Lock-Verschluss kann die Befestigung eines Containers auf einer Lkw-Pritsche (für den Transport zu einem Standort), auf einem Grundrahmen oder Fundament vor Ort und an angrenzenden Containern darüber und darunter zum vertikalen Stapeln ermöglichen.
Die Verwendung von ISO-Containern für das modulare Stromerzeugungssystem kann verschiedene Vorteile mit sich bringen. Zum Beispiel können die Kosten für den Transport von ISO-Containern deutlich geringer sein als die Kosten für den Transport von nicht umschlossener Außenlast. Außerdem kann die für den Transport von ISO-Containern benötigte Ausrüstung (z. B. Lastwagen, Züge, Aufzüge usw.) überall auf der Welt leicht verfügbar sein. Die Verfügbarkeit solcher Ausrüstungen kann nicht nur die Transport-/Installationskosten senken, sondern auch die Transport-/Installationszeit verkürzen.
Die Modularisierung des Stromerzeugungssystems kann auch verschiedene Vorteile im Hinblick auf die Skalierbarkeit bieten. So kann beispielsweise ein bestehendes Stromerzeugungssystem durch einfaches Hinzufügen zusätzlicher Primärmodule (und zugehöriger Sekundärmodule) um zusätzliche Kapazitäten erweitert werden. In Beispielen können mehrere Primärmodule von einem einzigen Sekundärmodul unterstützt werden. So kann beispielsweise ein einziges Abgasmodul oder Kühlsystemmodul mehrere Primärmodule unterstützen.
1 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine Seitenansicht eines beispielhaften modularen Energieerzeugungssystems 100 gemäß einer oder mehrerer Techniken dieser Offenbarung zeigt. Wie in 1 dargestellt, umfasst das System 100 ein Primärmodul 102 und Sekundärmodule 104. Im Beispiel von 1 umfassen die Sekundärmodule 104 das elektrische Systemmodul 106, das Kraftstoffsystemmodul 108, das Kühlsystemmodul 110, das Abgas- und Auslassmodul 112 und das Ansaugmodul 114. In anderen Beispielen können die Sekundärmodule 104 zusätzliche Module enthalten oder einige der in 1 dargestellten Module weglassen.
Das System 100 kann in einer Vielzahl von Fällen eingesetzt werden. So kann das System 100 beispielsweise zur Bereitstellung von Wirk- oder Reservestrom für ein Rechenzentrum, einen Mobilfunkmast oder Ähnliches verwendet werden. Ein weiteres Beispiel ist, dass das System 100 als „Peak“-Anlage für ein Stromversorgungsunternehmen arbeiten kann. Als weiteres Beispiel kann das System 100 zur Stromversorgung einer temporären Einrichtung (z. B. Katastrophenhilfe, temporäre Basis usw.) verwendet werden. Ein weiteres Beispiel: Das System 100 kann zur Stromversorgung eines Teils des Stromnetzes eingesetzt werden, der vorübergehend von den üblichen Erzeugungsanlagen abgeschnitten ist (z. B. wenn die Übertragungsleitungen aufgrund von Brandgefahr deaktiviert sind).
Das Primärmodul 102 kann Komponenten enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie chemische potenzielle Energie im Brennstoff in elektrische Energie umwandeln. Wie in 1 dargestellt, kann das Primärmodul 102 ein Gehäuse 118 und ein Aggregat 120 umfassen.
Das Gehäuse 118 kann so konfiguriert sein, dass es andere Komponenten des Primärmoduls 102, wie das Aggregat 120, trägt. Das Gehäuse 118 kann einen Rahmen mit einem oder mehreren Befestigungselementen umfassen. Wie in 1 dargestellt, können die Befestigungsmerkmale obere Befestigungsmerkmale 124 und untere Befestigungsmerkmale 126 umfassen. In einigen Beispielen, z. B. wenn das Gehäuse 118 ein ISO-Container ist, können die oberen Befestigungsmerkmale 124 und die unteren Befestigungsmerkmale 126 ISO-konforme Gussteile sein, die sich an den Ecken des Gehäuses 118 befinden. So kann beispielsweise ein Befestigungselement der oberen Befestigungselemente 124 an jeder der vier oberen Ecken des Gehäuses 118 angebracht sein. In ähnlicher Weise kann ein Befestigungselement der unteren Befestigungselemente 126 an jeder der vier unteren Ecken des Gehäuses 118 angeordnet sein. In einigen Beispielen kann das Gehäuse 118, wie nachstehend näher erläutert, ein oder mehrere zusätzliche Befestigungsmerkmale 128 aufweisen, die sich nicht an den Ecken des Gehäuses 118 befinden. In einigen Beispielen können die zusätzlichen Befestigungsmerkmale ISO-konforme Gussteile sein. In einigen Beispielen kann das Gehäuse 118 Wand-, Decken- und Bodenplatten für jede der sechs Seiten des Gehäuses 118 enthalten. Wenn eine bestimmte Seite des Gehäuses 118 eine Platte enthält, kann die Platte abnehmbar sein oder auch nicht.
Das Primärmodul 102 umfasst ein Stromaggregat 120. Das Aggregat 120 kann so konfiguriert sein, dass es unter Verwendung einer Kraftstoffquelle wie Diesel, Erdgas, Benzin oder Ähnlichem elektrische Energie erzeugt. Das Aggregat 120 umfasst einen Motor 122 und einen Generator 124. Das Aggregat 120 kann weitere, nicht dargestellte Komponenten enthalten, z. B. ein Anlassersystem und andere Zubehörsysteme.
Der Generator 124 kann mechanisch mit dem Motor 122 gekoppelt sein, z. B. durch eine mechanische Welle oder eine andere mechanische Verbindung, die so konfiguriert ist, dass sie mechanische Energie vom Motor 122 auf den Generator 124 überträgt. Der Generator 124 kann so konfiguriert sein, dass er die vom Motor 122 gelieferte mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Generator 124 kann ein beliebiger Generator sein, der in der Lage ist, die mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, z. B. ein Wechselstromgenerator. Der Generator 124 kann so konfiguriert sein, dass er die erzeugte elektrische Energie an eine oder mehrere Komponenten des Systems 100, wie das elektrische Systemmodul 106, liefert.
Der Motor 122 kann so konfiguriert sein, dass er mechanische Energie aus einer Kraftstoffquelle erzeugt und die mechanische Energie an den Generator 124 zur Umwandlung in elektrische Energie überträgt. Motor 122 kann ein beliebiger Motor sein, der mechanische Energie aus einer Kraftstoffquelle erzeugen kann, z. B. ein Dieselmotor, ein Gasmotor, eine Turbine usw. Der Motor 122 kann strömungstechnisch mit einer Kraftstoffquelle, wie dem Kraftstoffsystemmodul 108, verbunden sein.
Die sekundären Module 104 umfassen Komponenten, die den Betrieb des primären Moduls 102 unterstützen. Jedes der Sekundärmodule 104 kann ein Gehäuse umfassen, das dem Gehäuse 118 des Primärmoduls 102 ähnlich sein kann. So kann beispielsweise jedes Sekundärmodul 104 ein Gehäuse in Form eines ISO-Containers aufweisen. Wie in 1 dargestellt, können einige Sekundärmodule 104 Gehäuse aufweisen, die einer anderen ISO-Containergröße entsprechen als das Primärmodul 102.
Das Primärmodul 102 und die Sekundärmodule 104 können Stecker oder Kupplungen enthalten, um die Verbindungen zwischen ihren jeweiligen Komponenten zu erleichtern. Ein Beispiel: Das Primärmodul 120 kann einen oder mehrere Anschlüsse enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie den vom Aggregat 120 erzeugten Strom an ein anderes Modul, wie das elektrische Systemmodul 106, liefern. Ein weiteres Beispiel: Das Primärmodul 120 kann einen oder mehrere Anschlüsse enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie Kraftstoff für den Motor 122 von einem anderen Modul, z. B. dem Kraftstoffsystem 108, aufnehmen. Als weiteres Beispiel kann das Primärmodul 120 einen oder mehrere Ausgangsanschlüsse und einen oder mehrere Eingangsanschlüsse enthalten, die gemeinsam so konfiguriert sind, dass sie einen Kühlkreislauf mit einem anderen Modul, wie dem Kühlsystemmodul 110, bilden. Als weiteres Beispiel kann das Primärmodul 120 einen oder mehrere Anschlüsse enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die vom Motor 122 erzeugten Abgase an ein anderes Modul, wie das Abgas- und Auslassmodul 112, weiterleiten. Als weiteres Beispiel kann das Primärmodul 120 einen oder mehrere Anschlüsse enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie Luft für den Motor 122 von einem anderen Modul, wie dem Ansaugmodul 114, aufnehmen.
Das elektrische Systemmodul 106 kann Komponenten enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die Übertragung von elektrischer Energie vom Primärmodul 102 zu einer externen Last steuern. Das elektrische Systemmodul 106 kann Schaltanlagen, Leistungsschalter und Ähnliches enthalten. In einigen Beispielen können die Komponenten des elektrischen Systemmoduls 106, anstatt ein sekundäres Modul 104 zu sein, im primären Modul 102 enthalten sein. In Beispielen, in denen das elektrische Systemmodul 106 ein sekundäres Modul 104 ist, kann die Änderung eines Parameters der von dem modularen Stromerzeugungssystem 100 ausgegebenen Elektrizität, z. B. einer Ausgangsspannung, durch den Austausch eines elektrischen Systemmoduls 106, das für die Ausgabe von Elektrizität mit einer ersten Spannung konfiguriert ist, gegen ein zweites elektrisches Systemmodul 106, das für die Ausgabe von Elektrizität mit einer zweiten, anderen Spannung konfiguriert ist, erreicht werden.
Das Kraftstoffsystemmodul 108 kann Komponenten enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie Kraftstoff für die Verwendung durch den Motor 122 des Hauptmoduls 102 bereitstellen. Das Kraftstoffsystemmodul 108 kann einen Kraftstofftank umfassen, der so konfiguriert ist, dass er den Kraftstoff speichert, und eine Pumpe, die so konfiguriert ist, dass sie den Kraftstoff vom Tank zum Primärmodul 102 (z. B. Motor 122) befördert. In einigen Beispielen kann das Kraftstoffsystemmodul 108 Komponenten enthalten, die so konfiguriert sind, dass der Kraftstoff verarbeitet wird, bevor er dem Primärmodul 102 zugeführt wird. So kann das Kraftstoffsystemmodul 108 beispielsweise ein Kraftstoffpoliersystem enthalten, das so konfiguriert ist, dass es mikrobielle Verunreinigungen oder unerwünschte Partikel aus dem Kraftstoff entfernt oder filtert. Beispiele für Kraftstoffe, die vom Kraftstoffsystemmodul 108 bereitgestellt werden können, sind unter anderem Dieselkraftstoff, Ottokraftstoff, Biokraftstoff, Erdgas oder jeder andere flüssige Kraftstoff.
Das Kühlsystemmodul 110 kann Komponenten enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die von mindestens dem Primärmodul 102 erzeugte Wärme ableiten. Zum Beispiel kann das Kühlsystemmodul 110 einen Kühler und Rohrleitungen enthalten, die zusammen mit den Rohrleitungen im Primärmodul 102 einen Kühlkreislauf bilden, der heißes Kühlmittel vom Primärmodul 102 zum Kühler und abgekühltes Kühlmittel vom Kühler zurück zum Primärmodul 102 leitet. Als Kühlmittel kann jede geeignete Flüssigkeit verwendet werden, z. B. Wasser, ein Alkohol oder ähnliches.
In einigen Beispielen kann das Kühlsystemmodul 110 am Primärmodul 102 befestigt werden. Beispielsweise kann ein Gehäuse des Kühlsystemmoduls 110 in Kontakt mit einem Gehäuse des Primärmoduls 102 stehen. In einigen Beispielen kann das Kühlsystemmodul 110 von dem Primärmodul 102 entfernt sein. Beispielsweise kann ein Gehäuse des Kühlsystemmoduls 110 nicht in Kontakt mit einem Gehäuse des Primärmoduls 102 sein und kann sich außerhalb einer Struktur befinden, in der sich das Primärmodul 102 befindet.
In einigen Beispielen kann das Kühlsystemmodul 110 eine Vielzahl von Primärmodulen unterstützen. Wenn das System 100 beispielsweise mehrere Primärmodule 102 mit jeweils eigenem Aggregat umfasst, kann das Kühlsystemmodul 110 die von mehr als einem der Primärmodule erzeugte Wärme ableiten.
Das Abgas- und Auslassmodul 112 kann Komponenten enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die vom Primärmodul 112 erzeugten Abgase verarbeiten. In einigen Beispielen kann das Abgas- und Auslassmodul 112 einen Schornstein enthalten, der so konfiguriert ist, dass er die Abgase an einer relativ höheren Position als das Primärmodul 102 abgibt. Die Höhe des Schornsteins kann auf der Grundlage verschiedener Überlegungen ausgewählt werden. In einigen Beispielen kann der Schornstein durch Stapeln eines oder mehrerer ISO-Behälter senkrecht auf dem Ende gebildet werden. In einigen Beispielen kann das Abgas- und Auslassmodul 112 verschiedene Komponenten enthalten, die zur Behandlung der vom Motor 122 des Hauptmoduls 102 erzeugten Abgase konfiguriert sind. So kann das Abgas- und Auslassmodul 112 beispielsweise ein Abgasnachbehandlungsmodul (EGAT) enthalten, das die Zusammensetzung der Abgase verändert. Beispiele für EGAT-Module sind unter anderem Module zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR), die Harnstoff (z. B. Diesel-Emissions-Fluid (DEF)) verwenden, um die Emissionen zu reduzieren.
Das Ansaugmodul 114 kann Komponenten enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie dem Primärmodul 102 (z. B. dem Motor 122) Ansaugluft zuführen. Das Primärmodul 102 kann die Ansaugluft für verschiedene Zwecke, einschließlich Verbrennung, verwenden. Das Ansaugmodul 114 kann ein Gebläse, Komponenten zum Filtern oder zur anderweitigen Behandlung der Luft vor der Zuführung der Luft zum Primärmodul 102 oder Ähnliches enthalten.
Andere Sekundärmodule, die in den Sekundärmodulen 104 enthalten sein können, sind unter anderem Wärmerückgewinnungsmodule, Solarenergiemodule und/oder Batteriemodule. Ein Wärmerückgewinnungsmodul kann Komponenten enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die von den Komponenten des Systems 100, z. B. dem Primärmodul 102, erzeugte Wärme zurückgewinnen und für andere Zwecke nutzen (z. B. für die Beheizung eines Gebäudeinneren). Ein Solarenergiemodul kann photovoltaische Paneele enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln, die an das elektrische Systemmodul 106 geliefert werden kann. Ein Batteriemodul kann elektrische Speichervorrichtungen enthalten (z. B. Batterien, Superkondensatoren, Schwungräder, Pumpspeicher, Druckluft usw.), die vom Aggregat 120 erzeugte Elektrizität speichern und bei Bedarf elektrische Energie bereitstellen können (z. B. zusätzlich zu oder anstelle der vom Primärmodul 102 erzeugten elektrischen Energie).
Wie oben beschrieben, kann ein modulares Aggregat ein Hauptmodul und mehrere, optionale Sekundärmodule umfassen. Da die Sekundärmodule unterschiedliche Funktionen haben, umfassen die Sekundärmodule unterschiedliche Komponenten. Die verschiedenen Komponenten haben unterschiedliche Größen, so dass es wünschenswert ist, die Komponenten in verschiedenen Rahmen zu montieren. Dies kann jedoch zu Schwierigkeiten beim Zusammenbau der Module führen und zusätzliche Arbeit bei der Montage erfordern. Wenn beispielsweise alle Komponenten in 40-Fuß-ISO-Containern versandt werden, müssen kleinere Komponenten möglicherweise aus dem ISO-Container entfernt und von geschulten Schweißern, Elektrikern, Klempnern o. ä. zum Hauptmodul zusammengebaut werden. Dies kann die Kosten und die Komplexität der Montage erhöhen und die für den Bau eines modularen Stromaggregatsystems erforderliche Zeit verlängern.
Um die Verwendung von Modulen unterschiedlicher Größe für verschiedene Komponenten zu ermöglichen, kann ein primäres Modul einen Rahmen umfassen, der so konfiguriert ist, dass er sekundäre Modulrahmen unterschiedlicher Größe mechanisch trägt und mit ihnen verbunden werden kann. Ein solcher Primärmodulrahmen kann die Montage eines modularen Stromaggregatsystems erleichtern, ohne dass eine komplizierte Montage und/oder qualifizierte Elektriker, Klempner, Schweißer oder andere Handwerker erforderlich sind. Auf diese Weise kann ein hier beschriebener primärer Modulrahmen die mit der Montage eines modularen Stromaggregatsystems verbundenen Fähigkeiten und Kosten reduzieren.
2A ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein modulares Stromaggregatsystem zeigt, das ein primäres Modul 200 umfasst, das einen Rahmen 202 mit einer Vielzahl von Befestigungsmerkmalen 210A-210G (zusammen „Befestigungsmerkmale 210“) aufweist. Die Befestigungsmerkmale 210 sind so angeordnet und konfiguriert, dass sie einen Rahmen eines Sekundärmoduls (der als „Sekundärrahmen“ bezeichnet werden kann) am Rahmen 202 des Primärmoduls 200 befestigen (wobei der Rahmen 202 als „Primärrahmen 202“ bezeichnet werden kann). Das Primärmodul 200 kann ein Beispiel für das oben ausführlicher beschriebene Primärmodul 102 sein.
Das Primärmodul 200 umfasst einen Rahmen 202, der eine Basis 204, eine Vielzahl von Pfosten 206A-206D (zusammen „Pfosten 206“), die sich im Allgemeinen vertikal von der Basis 204 erstrecken, und eine Vielzahl von Trägern 208A-208D (zusammen „Träger 208“), die die oberen Enden der Pfosten 206 verbinden, umfasst. Obwohl das Beispiel in 2A einen Rahmen 202 mit vier Pfosten 206 zeigt, kann der Rahmen 202 in anderen Beispielen mehr Pfosten 206 enthalten, z.B. einen oder mehrere Pfosten 206, die zwischen dem ersten Pfosten 206A und dem dritten Pfosten 206C und/oder einem oder mehreren Pfosten 206, die zwischen dem zweiten Pfosten 206B und dem vierten Pfosten 206D angeordnet sind. In ähnlicher Weise kann der Rahmen 202 in einigen Beispielen zusätzliche Träger 208 enthalten, z.B. einen oder mehrere zusätzliche Träger, die den ersten Träger 208A und den dritten Träger 208C an einem oder mehreren Zwischenpunkten zwischen dem zweiten Träger 208B und dem vierten Träger 208D verbinden. In anderen Beispielen kann der Rahmen 202 ohne Träger 208 auskommen und nur Pfosten 206 enthalten, auf denen ein Sekundärmodul ruhen kann. Die Basis 204, die Pfosten 206 und die Träger 208 können aus jedem geeigneten Konstruktionsmaterial bestehen, das in der Lage ist, das Gewicht zusätzlicher Module zu tragen, die auf dem Hauptmodul 200 gestapelt sind, wie z. B. Holz, Stahl, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder Ähnliches.
Obwohl in 2A nicht dargestellt, kann das Primärmodul 200 mindestens einen Motor und einen Generator umfassen, wie in 1 gezeigt. Der Motor und der Generator können an der Basis 204 und/oder den Trägern 206 des Rahmens 202 befestigt, gekoppelt oder anderweitig angebracht sein. Auf diese Weise ist der Rahmen 202 so konfiguriert, dass er den Motor und den Generator trägt.
Der Rahmen 202 kann entweder einen wandlosen Versandcontainer (wie im Beispiel von 2A) oder einen Versandcontainer mit Wänden (beide können auch als „Skid“ bezeichnet werden) mit festgelegten Abmessungen umfassen (z. B. Standardgrößen der International Standards Organization - ISO, wie acht Fuß breit, vierzig Fuß oder zwanzig Fuß oder zehn Fuß oder acht Fuß lang und achteinhalb Fuß hoch). In einigen Beispielen ist der Rahmen 202 so konfiguriert, dass er mit abnehmbaren Seitenwänden verbunden werden kann (in 2A nicht dargestellt). Die abnehmbaren Seitenwände können so konfiguriert sein, dass sie den Motor und den Generator während des Transports umschließen und so konfiguriert sind, dass sie vor der mechanischen Kopplung eines Sekundärmoduls mit dem Rahmen 202 des Primärmoduls 200 entfernt werden können.
Der Rahmen 202 umfasst eine Vielzahl von Befestigungselementen 210. Mehrere Befestigungselemente 210 sind so angeordnet und konfiguriert, dass sie einen Rahmen eines Sekundärmoduls am Rahmen 202 des Primärmoduls 200 befestigen. Wie in 2A gezeigt, können die Befestigungselemente 210 an ausgewählten Stellen um die Pfosten 206 und/oder die Träger 208 herum angeordnet sein. Beispielsweise kann ein entsprechendes Befestigungsmerkmal der Befestigungsmerkmale 210 an jeder oberen Ecke des Rahmens 202 (z. B. am oberen Ende jedes Pfostens der Pfosten 206) angeordnet sein. Zusätzliche Befestigungsmerkmale 210 können an ausgewählten Stellen entlang der Träger 208A und 208C angeordnet sein. Beispielsweise können zwei Befestigungselemente 210E und 210F etwa auf halber Länge des Trägers 208A angeordnet sein (und entsprechende Befestigungselemente können etwa auf halber Länge des Trägers 208C angeordnet sein). Als weiteres Beispiel können ein oder zwei Befestigungsmerkmale (z. B. das Befestigungsmerkmal 210D) etwa ein Viertel der Länge des Trägers 208A (und ein oder zwei entsprechende Befestigungsmerkmale etwa ein Viertel der Länge des Trägers 208C) angeordnet sein, und ein oder zwei Befestigungsmerkmale (z. B. das Befestigungsmerkmal 210G) können etwa drei Viertel der Länge des Trägers 208A (und ein oder zwei entsprechende Befestigungsmerkmale etwa drei Viertel der Länge des Trägers 208C) angeordnet sein.
Die Positionen der jeweiligen Befestigungselemente können so gewählt werden, dass Sekundärmodule unterschiedlicher Größe mit dem Rahmen 202 verbunden werden können. Zum Beispiel kann der Rahmen 202 im Wesentlichen den Abmessungen eines 40-Fuß-ISO-Containers entsprechen, und ein Sekundärmodul kann den Abmessungen eines 40-Fuß-ISO-Containers, eines 20-Fuß-ISO-Containers, eines 10-Fuß-ISO-Containers oder eines 8-Fuß-ISO-Containers entsprechen. Durch die Aufnahme von Befestigungselementen 210 an Zwischenpositionen entlang der Länge des Rahmens 202 können Sekundärmodule mit unterschiedlichen Abmessungen am Rahmen 202 befestigt werden, um das Sekundärmodul am Rahmen 202 zu sichern.
Mit anderen Worten, ein erster Satz von Befestigungsmerkmalen (210A, 210B, 210C und das entsprechende Befestigungsmerkmal an der anderen oberen Ecke des Rahmens 202) aus der Vielzahl von Befestigungsmerkmalen 210 ist auf dem Rahmen 202 positioniert, um einen Rahmen eines ersten Typs von Sekundärmodul, der im Wesentlichen die gleichen Abmessungen wie das Primärmodul 200 hat, mechanisch mit dem Rahmen 202 des Primärmoduls 200 zu verbinden. Der Rahmen 202 enthält außerdem mindestens einen weiteren Satz von Befestigungselementen, der am Rahmen 202 angeordnet ist, um einen Rahmen eines zweiten Typs eines Sekundärmoduls mit anderen Abmessungen als das Primärmodul 200 mechanisch mit dem Rahmen 202 des Primärmoduls 200 zu verbinden. Ein solcher Satz von Befestigungsmerkmalen 210 kann ein erstes Befestigungsmerkmal 210A, ein zweites Befestigungsmerkmal 210B, ein viertes Befestigungsmerkmal 210D und ein entsprechendes Befestigungsmerkmal am dritten Träger 208C umfassen. Dieser Satz von Befestigungsmerkmalen kann so positioniert sein, dass er die Befestigung eines Schlittens, der im Wesentlichen den Abmessungen eines 10-Fuß-ISO-Containers entspricht, am Rahmen 202 ermöglicht. Ein weiterer solcher Satz von Befestigungsmerkmalen 210 kann ein erstes Befestigungsmerkmal 210A, ein zweites Befestigungsmerkmal 210B, ein fünftes Befestigungsmerkmal 210E und ein entsprechendes Befestigungsmerkmal am dritten Träger 208C umfassen. Dieser Satz von Befestigungsmerkmalen kann so positioniert werden, dass eine Kufe, die im Wesentlichen den Abmessungen eines 20-Fuß-ISO-Containers entspricht, am Rahmen 202 befestigt werden kann. Auf diese Weise umfasst der Rahmen 202 eine Vielzahl von Befestigungselementen 210, die so am Rahmen angeordnet sind, dass eine mechanische Kopplung oder Befestigung von Sekundärmodulen unterschiedlicher Größe möglich ist.
2B ist ein Konzeptdiagramm, das ein modulares Aggregatsystem 220 zeigt, das einen ersten Typ eines Sekundärmoduls 230, das mechanisch mit einem Rahmen 222 eines Primärmoduls 221 gekoppelt ist, und einen zweiten Typ eines Sekundärmoduls 240, das mechanisch mit dem Rahmen 222 des Primärmoduls 221 gekoppelt ist, umfasst. Das Primärmodul 220 kann ein Beispiel für das oben näher erläuterte Primärmodul 102 sein, und die Sekundärmodule 230, 240 können Beispiele für die oben näher erläuterten Sekundärmodule 104 darstellen.
Das Hauptmodul 221 umfasst einen Rahmen 222, der eine Basis 224 und Pfosten 226A-226E enthält. Der Rahmen 222 kann entsprechende Pfosten auf der Rückseite des Rahmens 222 enthalten. In dem in 2B dargestellten Beispiel fehlen im Rahmen 222 die Balken, die die oberen Enden der Pfosten 226 verbinden. In anderen Beispielen kann der Rahmen 222 Balken wie der Rahmen 202 in 2A enthalten. Obwohl der Rahmen 222 zehn Pfosten 226 umfasst (die fünf in 2B gezeigten Pfosten 226 und fünf entsprechende Pfosten 226 auf der Rückseite des Rahmens 222), kann der Rahmen 222 eine beliebige Anzahl von Pfosten 226 umfassen.
Jeder der Pfosten 226 umfasst ein oder mehrere Befestigungsmerkmale 228A-228H (zusammenfassend „Befestigungsmerkmale 228“) am oder in der Nähe des oberen Endes der Pfosten 226. Zum Beispiel umfasst der erste Pfosten 226A das erste Befestigungsmerkmal 228A, der zweite Pfosten 226B das zweite Befestigungsmerkmal 228B und das dritte Befestigungsmerkmal 228C, der dritte Pfosten 226C das vierte Befestigungsmerkmal 228D und das fünfte Befestigungsmerkmal 228E, der vierte Pfosten 226D das sechste Befestigungsmerkmal 228F und das siebte Befestigungsmerkmal 228G und der fünfte Pfosten 226E das achte Befestigungsmerkmal 228H. Die entsprechenden Pfosten 226 auf der Rückseite des Rahmens 222 weisen entsprechende Befestigungsmerkmale 228 auf.
Pfosten 226 und Befestigungselemente 228 sind am Rahmen 222 angeordnet, um Sekundärmodule ausgewählter Größe zu tragen und mechanisch zu verbinden. Zwei Beispiele sind in 2B dargestellt. Ein erster Typ eines Sekundärmoduls 230 umfasst beispielsweise einen Rahmen 232 mit einer Länge, die im Wesentlichen der halben Länge des Rahmens 222 entspricht. Der erste Typ des Sekundärmoduls 230 umfasst eine Vielzahl von Befestigungsmerkmalen 234A-234H (zusammenfassend „Befestigungsmerkmale 234“), die sich an Positionen befinden, die den Positionen der Befestigungsmerkmale 228 am Rahmen 222 entsprechen. Auf diese Weise können die Befestigungsmerkmale 234 und die Befestigungsmerkmale 228 mechanisch gekoppelt werden, um den Rahmen 232 des ersten Typs des Sekundärmoduls 230 am Rahmen 222 des Primärmoduls 220 zu befestigen. Obwohl 2B ein Beispiel zeigt, bei dem der Rahmen 232 des ersten Typs des Sekundärmoduls 230 ein entsprechendes Befestigungsmerkmal für jedes Befestigungsmerkmal des Rahmens 222 aufweist, das an den Rahmen 232 angrenzt, können in anderen Beispielen ein oder mehrere Befestigungsmerkmale am Rahmen 232 fehlen (z. B. das zweite und dritte Befestigungsmerkmal 234B und 234C und entsprechende Befestigungsmerkmale an den Pfosten 226 auf der Rückseite des Rahmens 222).
Ein weiteres Beispiel für eine zweite Art von Sekundärmodul 240 ist ein Rahmen 242 mit einer Länge, die im Wesentlichen einem Viertel der Länge des Rahmens 222 entspricht. Der zweite Typ des Sekundärmoduls 240 umfasst eine Vielzahl von Befestigungselementen 244A-244D (zusammen „Befestigungselemente 244“), die sich an Positionen befinden, die den Positionen der Befestigungselemente 228 am Rahmen 222 entsprechen. Auf diese Weise können die Befestigungsmerkmale 244 und die Befestigungsmerkmale 228 mechanisch gekoppelt werden, um den Rahmen 242 des zweiten Typs des Sekundärmoduls 240 am Rahmen 222 des Primärmoduls 220 zu befestigen.
2C zeigt einen vergrößerten Teil von 2B. Wie in 2C gezeigt, umfasst jedes Befestigungsmerkmal der Vielzahl von Befestigungsmerkmalen 228 des Rahmens 222 (und optional des Rahmens 232 und 242) eine mechanische Stütze 246, die so konfiguriert ist, dass sie den Rahmen 232 des sekundären Moduls 230 mechanisch stützt, und ein Kopplungsmerkmal 248, das so konfiguriert ist, dass es den Rahmen 232 des sekundären Moduls 230 mechanisch am Rahmen 222 des primären Moduls 221 verriegelt. In ähnlicher Weise umfasst das Befestigungsmerkmal 234A des Rahmens 232 ein Kopplungsmerkmal 250.
In einigen Beispielen können die Kupplungsmerkmale 248, 250 Öffnungen enthalten, die in den Befestigungsmerkmalen 228, 234 ausgebildet sind und zur Aufnahme eines Verriegelungsmechanismus konfiguriert sind. Der Verriegelungsmechanismus kann so konfiguriert sein, dass er den Rahmen 232 relativ zum Rahmen 222 festhält. Der Verriegelungsmechanismus kann zum Beispiel einen Splint, eine Klammer, einen doppelendigen Drehverschluss oder Ähnliches umfassen. In anderen Beispielen können das Kopplungsmerkmal 248 und das Kopplungsmerkmal 250 komplementäre Formen aufweisen, so dass das Kopplungsmerkmal 250 in das Kopplungsmerkmal 248 eingreift, um den Rahmen 232 relativ zum Rahmen 222 zurückzuhalten oder zu fixieren. Beispielsweise kann das Kupplungsmerkmal 250 einen Vorsprung und das Kupplungsmerkmal 248 eine Vertiefung oder Öffnung aufweisen, die zur Aufnahme des Vorsprungs konfiguriert ist, und das Zusammenwirken von Vorsprung und Vertiefung oder Öffnung kann den Rahmen 232 relativ zum Rahmen 222 zurückhalten.
Während die Rahmen 202 und 222 mit ihren Befestigungselementen 210 und 228 die mechanische Kopplung oder Befestigung von Sekundärmodulen 230, 240 an einem Primärmodul 200, 221 erleichtern können, sind für die elektrischen und fluidischen (z. B. Kraftstoff-, Lufteinlass-, Abgas-, Kühlungsanschlüsse) Verbindungen möglicherweise immer noch qualifizierte Elektriker und/oder Installateure erforderlich. Wie bei der mechanischen Montage von Modulen kann dies den Bau verzögern oder die Kosten für den Bau modularer Stromaggregate erhöhen, insbesondere bei modularen Stromaggregaten, die sich an relativ abgelegenen Orten befinden.
3 ist ein konzeptionelles Diagramm eines Aggregatsystems 300, das ein primäres Modul 302 und ein sekundäres Modul 304 umfasst, wobei das primäre Modul 302 und das sekundäre Modul 304 Kupplungen 318, 320, 322, 324 umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul 302 automatisch elektrisch oder fluidisch mit dem sekundären Modul 304 koppeln, wenn ein Rahmen 306 des primären Moduls 302 und ein Rahmen 308 des sekundären Moduls 304 zusammengebaut werden.
Wie das Primärmodul 200, 221 der umfasst das Primärmodul 300 einen Rahmen 306, der ähnlich oder im Wesentlichen gleich sein kann wie die hierin beschriebenen Rahmen. In ähnlicher Weise umfasst das Sekundärmodul 304 einen Rahmen 308, der ähnlich oder im Wesentlichen gleich sein kann wie einer der hier beschriebenen Rahmen.
Das Primärmodul 300 umfasst einen Motor 310, einen Generator 312 und ein Schaltgetriebe 314. Jede dieser Komponenten kann ähnlich oder im Wesentlichen gleich sein wie die entsprechenden oben beschriebenen Komponenten. Im Beispiel von 3 umfasst das Sekundärmodul 304 einen Kühler 316, obwohl die in 3 dargestellten Konzepte gleichermaßen auf jedes der hier beschriebenen Sekundärmodule anwendbar sind (z. B. ein Wärmerückgewinnungsmodul, ein Abgasmodul, ein Kühlsystemmodul, ein Kraftstoffsystemmodul, ein Solarenergiemodul, ein Batteriemodul, ein elektrisches Systemmodul, ein Lufteinlassmodul, ein Luftauslassmodul oder Ähnliches).
Damit der Kühler 316 Strom vom Primärmodul 302 (z. B. Motor 310 und Generator 312) erhält und Arbeitsflüssigkeit mit diesem austauschen kann, muss der Kühler 316 elektrisch und fluidisch mit dem Primärmodul 302 verbunden werden. In einigen Ausführungsformen kann dies einen professionellen Elektriker, Klempner oder einen anderen Fachmann erfordern, um den Heizkörper am Motor 310 zu installieren. Gemäß den Techniken dieser Offenlegung umfassen das Primärmodul 302 und das Sekundärmodul 304 Kupplungen 318, 320, 322, 324, die so konfiguriert sind, dass sie das Primärmodul 302 beim Zusammenbau des Primärrahmens 306 und des Sekundärrahmens 308 automatisch elektrisch oder fluidisch mit dem Sekundärmodul 304 verbinden.
Das Primärmodul 318 kann eine erste Kupplung 318 und eine dritte Kupplung 322 umfassen. Die erste Kupplung 318 ist so konfiguriert, dass sie das Primärmodul 302 (z. B. den Motor 310) mit dem zweiten Modul 304 (z. B. dem Kühler 316) fluidisch koppelt. Die dritte Kupplung ist so konfiguriert, dass sie das primäre Modul 302 (z. B. den Generator 312 oder das Schaltgetriebe 314) elektrisch mit dem zweiten Modul 304 (z. B. dem Kühler 316) koppelt. Das Sekundärmodul 304 umfasst eine komplementäre zweite Kupplung 320 und eine vierte Kupplung 324.
Die erste Kupplung 318 ist relativ zum Rahmen 306 des Primärmoduls 302 und die zweite Kupplung 320 relativ zum Rahmen 308 des Sekundärmoduls 304 positioniert, so dass die erste Kupplung 318 beim Zusammenbau von Rahmen 306 und Rahmen 308 automatisch in die zweite Kupplung 320 eingreift. In ähnlicher Weise ist die dritte Kupplung 322 in Bezug auf den Rahmen 306 des Primärmoduls 302 und die vierte Kupplung 324 in Bezug auf den Rahmen 308 des Sekundärmoduls 304 so positioniert, dass die dritte Kupplung 322 automatisch in die vierte Kupplung 324 eingreift, wenn Rahmen 306 und Rahmen 308 zusammengefügt werden. Auf diese Weise sind die ersten und zweiten Kupplungen 318 und 320 an komplementären Stellen der Rahmen 306 und 308 positioniert, und die dritten und vierten Kupplungen 322 und 324 sind an komplementären Stellen der Rahmen 306 und 308 positioniert.
Die dritten und vierten Kupplungen 322 und 324 umfassen erste und zweite elektrische Kupplungen. Die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung sind so konfiguriert, dass sie das Primärmodul 302 automatisch mit dem Sekundärmodul 304 verbinden, wenn der Rahmen 306 und der Rahmen 306 zusammengebaut werden. In einigen Beispielen sind die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert, dass sie eine elektrische Stromverbindung zwischen dem primären Modul 302 und dem sekundären Modul 304 bereitstellen, z. B. um einen Kühler 316, wie eine Pumpe, einen Ventilator oder ähnliches, mit Strom zu versorgen. In einigen Beispielen sind die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert, dass sie zusätzlich oder alternativ eine elektrische Kommunikationsverbindung zwischen dem primären Modul 302 und dem sekundären Modul 304 bereitstellen, z. B. um dem primären Modul 302 zu ermöglichen, den Betrieb des Heizkörpers 316 zu steuern.
Im Beispiel von 3 umfasst eine der ersten oder zweiten elektrischen Kupplungen einen Stecker und die andere der ersten oder zweiten elektrischen Kupplungen eine Buchse. Zum Beispiel kann die dritte Kupplung 322 eine Buchse und die vierte Kupplung 324 ein Stecker sein. In einigen Beispielen sind die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert, dass sie reibschlüssig ineinander greifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen. In einigen Beispielen sind die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert, dass sie in eine federbelastete Passung eingreifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen. In einigen Ausführungsformen umfassen die dritte Kupplung 322 und die vierte Kupplung 324 ein oder mehrere Verriegelungsmerkmale (z. B. Clips, Laschen, Vertiefungen oder Ähnliches), und die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung sind so konfiguriert, dass sie bei elektrischer Kopplung miteinander verriegelt werden.
Die ersten und zweiten Kupplungen 318 und 320 umfassen eine erste und zweite Flüssigkeitskupplung. Die erste Flüssigkeitskupplung und die zweite Flüssigkeitskupplung sind so konfiguriert, dass sie beim Zusammenbau von Rahmen 306 und Rahmen 308 automatisch das Primärmodul 302 mit dem Sekundärmodul 304 fluidisch verbinden. Im Beispiel von 3 verbinden die ersten und zweiten Kupplungen 318 und 320 den Motor 310 und den Kühler 316 fluidisch. Zum Beispiel verbinden die ersten und zweiten Kupplungen 318 und 320 einen Kühlkreislauf des Motors 310, durch den Kühlflüssigkeit fließt, mit einem Flüssigkeitskreislauf des Kühlers 316. In anderen Beispielen können Fluidverbindungen zwischen Modulen für eine Kraftstoffleitung, eine Abgasleitung, eine Arbeitsfluidleitung des Wärmetauschers oder eine Luftleitung hergestellt werden.
Da das Fluid durch die von den ersten und zweiten Kupplungen 318 und 320 hergestellte Verbindung fließt, kann mindestens eine der ersten oder zweiten Kupplungen 318 oder 320 ein Dichtungsmerkmal aufweisen, das so konfiguriert ist, dass es eine fluiddichte Abdichtung zwischen den ersten und zweiten Fluidkupplungen 318 und 320 herstellt. Das Dichtungsmerkmal kann beispielsweise einen O-Ring, einen Gummi- oder Kunststoffflansch oder ähnliches umfassen, der sich bei Kontakt mit einer komplementären Oberfläche oder einem komplementären Merkmal verformt, um eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der ersten und der zweiten Kupplung 318 und 320 zu bilden. So können die ersten und zweiten Kupplungen 318 und 320 so dimensioniert und positioniert werden, dass die ersten und zweiten Kupplungen 318 und 320 in engen Kontakt kommen, wenn der Rahmen 308 den Rahmen 306 berührt.
In einigen Beispielen können die Kupplungen 318 und/oder 322 am Rahmen 306 des Hauptmoduls 302 in der Nähe eines der Befestigungsmerkmale (in 3 dargestellt, aber nicht beschriftet) befestigt werden. Dadurch können die Kupplungen 318 und/oder 322 mechanisch abgestützt werden, was einer Bewegung der Kupplungen 318 und/oder 322 während des Montageprozesses entgegenwirkt und die Montage robuster und vorhersehbarer macht. In ähnlicher Weise können die Kupplungen 320 und 324 am Rahmen 308 des Sekundärmoduls 304 in der Nähe eines der Befestigungselemente (in dargestellt, aber nicht gekennzeichnet) befestigt werden.
4A ist ein Diagramm, das einen modularen Generatorsatz („Aggregat“) mit Führungselementen zeigt, mit denen ein Primärrahmen relativ zu einem Sekundärrahmen in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken geführt wird. Wie in dem Beispiel von 4A gezeigt, kann ein modulares Aggregatsystem 400 einen Primärrahmen 402 und einen Sekundärrahmen 404 umfassen. Das modulare Aggregatsystem 400 kann ein Beispiel für das oben näher beschriebene modulare Aggregatsystem 100 sein.
Das heißt, wie oben beschrieben, kann ein Primärmodul einen Primärrahmen 402 sowie einen Motor und einen mit dem Motor gekoppelten Generator umfassen, der so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors in elektrische Energie umwandelt. In einigen Fällen können der Motor und der Generator vor dem Versand an einen Kunden am Primärrahmen 402 befestigt, gekoppelt oder anderweitig angebracht werden. Der primäre Rahmen 402 kann entweder einen wandlosen Versandcontainer (wie im Beispiel von 4A gezeigt) oder einen Versandcontainer mit Wänden (beide können auch als „Skid“ bezeichnet werden) mit festgelegten Abmessungen (z. B. Standardgrößen der International Standards Organization - ISO - wie acht Fuß Breite, vierzig Fuß oder zwanzig Fuß oder zehn Fuß oder acht Fuß Länge und achteinhalb Fuß Höhe) umfassen.
Ein sekundäres Modul kann einen sekundären Rahmen 404 sowie ein oder mehrere Module umfassen, wie das oben beschriebene Wärmerückgewinnungsmodul, Abgasmodul, Kühlmodul, Kraftstoffsystemmodul, Solarenergiemodul, Batteriemodul, elektrisches Systemmodul, Lufteinlassmodul oder Luftauslassmodul. Ein oder mehrere der oben genannten Module können am Sekundärrahmen 404 befestigt, gekoppelt oder anderweitig angebracht werden.
Der sekundäre Rahmen 404 kann entweder ein wandloses Gestell (wie im Beispiel von 4A) oder ein gemauertes Gestell mit verschiedenen Abmessungen (z. B. ISO-Standardabmessungen oder kleinere oder größere Abmessungen in Abhängigkeit von einem oder mehreren Modulen, die an dem Gestell befestigt, gekoppelt oder anderweitig angebracht sind) umfassen. Zum Beispiel kann der Sekundärrahmen 404 acht Fuß breit, zwanzig Fuß oder zehn Fuß oder acht Fuß lang und achteinhalb Fuß hoch sein, wenn er ein elektrisches Systemmodul trägt. Je nach Platzierung des Moduls kann der sekundäre Rahmen 404 unterschiedliche Abmessungen haben, um die Platzierung des Moduls relativ zum primären Rahmen 402 zu berücksichtigen und eine automatische elektrische oder fluidische Kopplung des primären Moduls mit dem sekundären Modul zu ermöglichen.
Da das modulare Aggregatsystem 100 eine automatische elektrische oder fluidische Kopplung des Primärmoduls mit dem Sekundärmodul vorsieht, kann die Platzierung des Primärmoduls relativ zum Sekundärmodul Präzision und Genauigkeit erfordern, um sicherzustellen, dass die elektrischen oder fluidischen Kopplungen aufeinander ausgerichtet sind. In einigen Fällen kann die Platzierung des primären Moduls (oder genauer gesagt des primären Rahmens 402) relativ zum sekundären Modul (oder genauer gesagt zum sekundären Rahmen 404), die auch nur zu einem kleinen Versatz zwischen den Kupplungen führt, die Kupplungen beschädigen (z. B. Bruch oder anderweitiges Verbiegen von elektrischen Steckern an einem Gehäuse einer Buchse oder Beschädigung von fluidischen Kupplungen wie Schläuchen, Klemmen, Entlüftungen usw.).
Außerdem kann das modulare Aggregatsystem 400 aufgrund dieser Schäden undicht werden (durch beschädigte fluidische Kupplungen). Solche Schäden können außerdem eine Nacharbeit an den Modulen erfordern, die Lötarbeiten (für elektrische Kupplungen), Ersatzteile (für beschädigte oder gebrochene elektrische oder fluidische Kupplungen) und andere Spezialarbeiten erfordert (was die Kosten in die Höhe treiben kann, insbesondere an abgelegenen Standorten wie großen Rechenzentren, die sich in abgelegenen, geografisch stabilen Gebieten mit niedrigen Stromkosten befinden - z. B. in der Nähe von abgelegenen Staudämmen).
In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken kann der Hauptrahmen 402 Befestigungspunkte (nicht dargestellt) enthalten, mit denen Führungselemente 406A und 406B befestigt, gekoppelt oder anderweitig angebracht werden können, um die Installation des Sekundärmoduls relativ zum Primärmodul zu führen. Die Führungselemente 406A und 406B sind als eine Schiene dargestellt, die gegenseitige Führungselemente 408A und 408B führen, wobei die Führungselemente 408A und 408B als Schlitten dargestellt sind. Der sekundäre Rahmen 404 kann auch Befestigungspunkte (nicht dargestellt) enthalten, mit denen die Führungselemente 408A und 408B befestigt, gekoppelt oder anderweitig angebracht werden können.
So können während der Installation des Sekundärmoduls (z. B. durch Absenken des Sekundärmoduls mit einem Kran, Gabelstapler oder einer anderen Art von Ausrüstung neben dem Primärmodul) die Führungselemente 408A und 408B mit den entsprechenden Führungselementen 406A und 406B zusammenwirken, um das Sekundärmodul auszurichten, damit das Primärmodul beim Zusammenbau des Primärrahmens und des Sekundärrahmens automatisch elektrisch oder fluidisch mit dem Sekundärmodul gekoppelt wird. Als solche können die Führungselemente 406A und 406B („Führungselemente 406“) und die Führungselemente 408A und 408B („Führungselemente 408“) eine genaue Ausrichtung des Sekundärmoduls in Bezug auf das Primärmodul ermöglichen und möglicherweise Schäden oder andere Probleme reduzieren (wie z. B. spezialisierte Arbeiten, einschließlich Löten, fluidische Verlegung - Installation komplizierter Schläuche, Rohre, Entlüftungen usw. und dergleichen, wodurch möglicherweise die mit der Montage des modularen Stromaggregatsystems 400 verbundenen Kosten reduziert werden).
Im Beispiel von 4A sind die Führungselemente 406 als lineare Schiene dargestellt, über die sich die durch die Führungselemente 408 dargestellten Schlitten koppeln und dann gleiten, wenn das Sekundärmodul an seinen Platz abgesenkt wird. Die Führungselemente 408 können so konfiguriert sein, dass sie die Bewegung (in drei Dimensionen) des Sekundärmoduls relativ zum Primärmodul einschränken. Nach dem Absenken können die Führungselemente 408 aufgrund der Einschränkung der Bewegung (in drei Dimensionen) relativ zu den Führungselementen 406 verschiedene Passungen, Befestigungspunkte, Auslässe, Einlässe oder andere Aspekte der auf dem Primärrahmen 402 und dem Sekundärrahmen 404 installierten Module ausrichten, was eine automatische elektrische oder fluidische Kopplung des Sekundärmoduls mit dem Primärmodul ermöglicht (was eine gewisse manuelle Installation von Kupplungen, Ringen, Befestigungselementen - wie Schrauben, Klemmen usw. - erfordern kann, aber wenig bis gar keine Spezialarbeiten wie Löten, Metallarbeiten, Klempnerarbeiten usw.).
Obwohl als lineare Schiene mit mechanischem Schlitten dargestellt, können die Führungselemente 406 jede Art von Führungsschiene umfassen, einschließlich Schienen, Teleskopschienen, Wellen usw., und die wechselseitigen Führungselemente 408 können jede Art von Schlitten umfassen, wie z. B. kugelgelagerte Schlitten, Gleitlagerschlitten, Laufrollenschlitten, Rollenlagerschlitten usw. Darüber hinaus können die Führungselemente 408 Wegabstreifer enthalten, um den ordnungsgemäßen Betrieb des Schlittens zu reinigen oder anderweitig sicherzustellen (z. B. indem verhindert wird, dass Staub oder andere Verunreinigungen in den Schlitten eindringen und die Lager beschädigen), während gleichzeitig sichergestellt wird, dass die Führungselemente 406 glatt bleiben, um den ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten.
Obwohl oben beschrieben, dass sie an einem Ende des Hauptrahmens 402 angebracht sind, können die Führungselemente 406 an einer Reihe verschiedener Stellen angebracht werden, wie unten in Bezug auf die erläutert. 4B-4E sind Diagramme zur Veranschaulichung der Positionierung von Führungselementen in Bezug auf ein primäres Modul eines modularen Stromaggregatsystems in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken.
Im Beispiel von 4B sind die Führungselemente 406 horizontal an einer Seite des Primärrahmens 402 angebracht, während im Beispiel von 4C die Führungselemente 406 vertikal in der Mitte einer Seite des Primärrahmens 402 angebracht sind. Im Beispiel von 4D sind die Führungselemente 406 (obwohl nur eines dargestellt ist, da eines der Führungselemente 406 in der im Beispiel von 4D dargestellten Querschnittsansicht nicht sichtbar ist) oben auf dem Primärrahmen 402 angebracht.
Obwohl oben beschrieben wurde, dass die Führungselemente 406 am Hauptrahmen 402 montiert sind (was sich auf das Anbringen, Befestigen oder anderweitige Koppeln beziehen kann), können die Führungselemente 406 auch an anderen Oberflächen befestigt werden, die nicht zum modularen Stromaggregatsystem 400 gehören, z. B. an einer Decke, einer Wand, einem Boden oder einer anderen Oberfläche, die in der Lage ist, die mit dem Zusammenbau des modularen Stromaggregatsystems 400 verbundenen Belastungen zu tragen. Im Beispiel von 4E sind die Führungselemente 406 (obwohl nur eines dargestellt ist, da eines der Führungselemente 406 in der im Beispiel von 4E dargestellten Querschnittsansicht nicht sichtbar ist) an einem Boden neben der Primärstruktur 402 befestigt, um die Führung des Sekundärmoduls relativ zum Primärrahmen 402 zu ermöglichen.
Die wechselseitigen Führungselemente 408 können (obwohl sie in den Beispielen in den bis zur besseren Veranschaulichung nicht dargestellt sind) an einer wechselseitigen Stelle angebracht oder anderweitig eingesetzt werden. Im Beispiel von 4B können die Führungselemente 408 an der Ober- und Unterseite des Sekundärrahmens 404 in horizontaler Weise angebracht oder entlang dieses Rahmens eingesetzt werden, um die Ausrichtung und den Eingriff mit den Führungselementen 406 zu ermöglichen. Im Beispiel von 4C können die Führungselemente 408 am Sekundärrahmen 404 in vertikaler Richtung angebracht oder eingesetzt werden, um eine Ausrichtung und einen Eingriff mit den Führungselementen 406 zu ermöglichen. In den Beispielen von 4D und 4E können die Führungselemente 408 an der Unterseite des Sekundärrahmens 404 installiert oder eingesetzt werden, um die Ausrichtung und den Eingriff mit den Führungselementen 406 zu ermöglichen.
Darüber hinaus können die Führungselemente 406, 408, obwohl sie als in Bezug auf den Primärrahmen 402 und den Sekundärrahmen 404 installiert beschrieben werden (z. B. während der Montage des Primärrahmens 402 und des Sekundärrahmens 404), in Bezug auf den Primärrahmen 402 und den Sekundärrahmen 404 vorinstalliert und eingesetzt (z. B. ausgeklappt) werden. So können die Führungselemente 406 aus dem Primärrahmen 402 herausgeklappt werden, während die Führungselemente 408 aus dem Sekundärrahmen 404 herausgeklappt werden können.
Obwohl die Beschreibung sich auf Schlitten bezieht, die das Führungselement 406 umgeben, kann das Führungselement 408 in einen Schlitz oder eine Nut des Führungselements 406 eingesetzt werden. 4F ist ein Diagramm, das ein Führungselement zeigt, das in einen Schlitz oder eine Nut des Führungselements in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken eingesetzt wird. Das Führungselement 406A enthält einen Schlitz oder eine Nut 420. Im Beispiel von 4F ist die Nut 420 als trapezförmige Nut dargestellt, die über die Länge einer Schlitzschiene 406A verläuft (die ein Beispiel für das Führungselement 406A ist). Das Führungselement 408A hat eine reziproke Trapezform, um eine gegenseitige Wechselwirkung mit dem Führungselement 406A zu gewährleisten, obwohl es etwas kleiner ist, um möglicherweise die Reibung zu verringern.
Obwohl als trapezförmig beschrieben, kann das Führungselement 406A jede beliebige Form oder Konstruktion aufweisen, um die Kopplung oder Befestigung des gegenseitigen Führungselements 408A zu erleichtern. Beispielsweise kann das Führungselement 408A eine runde Form, eine quadratische Form, eine Sternform usw. aufweisen. Darüber hinaus kann das Führungselement 406A verschiedene Ausbuchtungen oder andere Öffnungen aufweisen, um die Kopplung und/oder Befestigung des gegenseitigen Führungselements 408A zu erleichtern.
4G ist ein Diagramm, das ein Führungselement zeigt, das ein aufgeweitetes Element enthält, um den Eintritt und den Austritt eines entsprechenden Führungselements in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken zu erleichtern. Im Beispiel von 4G enthält das Führungselement 406A ein aufgeweitetes Ende 430, das den Eintritt und/oder Austritt des entsprechenden Führungselements 408A erleichtert. Das heißt, am abschließenden Ende des Führungselements 406A ist das aufgeweitete Ende 430 breiter (mit einer Breite 432A) als am Verbindungsende des Führungselements 406A (mit einer Breite 432B, die kleiner ist als die Breite 432A, wie in der Draufsicht im Beispiel von 4G gezeigt). Obwohl nur ein einziges Ende dargestellt ist und sich dieses Ende aufweitet, kann das Führungselement 406A aufgeweitete oder sich verjüngende Enden oder jede andere Art von Ende aufweisen, das den Eingriff mit dem reziproken Führungselement 408A erleichtern kann.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Zusammenbau des modularen Generatorsystems aus den Beispielen der 1-4G zeigt. Der Bediener kann zunächst einen Rahmen 202 (4A) eines ersten Typs von Sekundärmodul 102 auf einen Rahmen 202 (2A) eines Primärmoduls 102 (1) stapeln (500). Das Primärmodul 102 kann einen Motor 122, einen Generator 124, der mit dem Motor 122 gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die mechanische Energie des Motors 122 in elektrische Energie umwandelt, sowie einen Rahmen 202 umfassen, der so konfiguriert ist, dass er den Motor 122 und den Generator 124 trägt.
Der Rahmen 118 umfasst Befestigungsmerkmale 124/126, wobei ein erster Satz von Befestigungsmerkmalen 124/126 aus den Befestigungsmerkmalen 124/126 auf dem Rahmen 118 positioniert ist, um den Rahmen 118 eines ersten Typs eines Sekundärmoduls 104, der andere Abmessungen als das Primärmodul 102 aufweist, mechanisch mit dem Rahmen 118 des Primärmoduls 102 zu verbinden, und ein zweiter Satz von Befestigungsmerkmalen 124/126 aus den Befestigungsmerkmalen 124/126 auf dem Rahmen 118 positioniert ist, um einen Rahmen eines zweiten Typs eines Sekundärmoduls 104, der im Wesentlichen die gleichen Abmessungen wie das Primärmodul 102 aufweist, mechanisch mit dem Rahmen 118 des Primärmoduls 102 zu verbinden. Der Bediener kann den ersten Satz von Befestigungsmerkmalen 124/126 mechanisch mit den entsprechenden Befestigungsmerkmalen des Rahmens des ersten Typs des Sekundärmoduls 104 (502) verbinden.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel für den Zusammenbau des in den Beispielen der 1-4G dargestellten modularen Generatorsystems zeigt. Wie oben beschrieben, können Bediener ein primäres Modul 102 (1) eines Generatorsystems und ein sekundäres Modul 104 des Generatorsystems 100 zusammenbauen, wobei das primäre Modul 102 einen Motor 122, einen mit dem Motor 122 gekoppelten Generator 124, der so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors 122 in elektrische Energie umwandelt, einen primären Rahmen 202 (2A), der so konfiguriert ist, dass er den Motor 122 und den Generator 124 trägt, und Führungselemente 406 (4A) umfasst.
Das Sekundärmodul 104 umfasst eines oder mehrere der verschiedenen Sekundärmodule 104, die im Beispiel von 1 dargestellt sind. Das Sekundärmodul 104 umfasst einen Sekundärrahmen 404 und Führungselemente 408, die zu den Führungselementen 406 hin- und herbewegt werden. Der Bediener setzt das Primärmodul 102 und das Sekundärmodul 104 so zusammen, dass die Führungselemente 408 mit den Führungselementen 406 in Berührung kommen, um das Sekundärmodul 104 zum Zwecke der automatischen elektrischen oder fluidischen Kopplung des Primärmoduls 102 mit dem Sekundärmodul 104 (600) auszurichten.
Verschiedene Aspekte der Techniken können in diesem Zusammenhang die folgenden Klauseln vorsehen:
Klausel 1A. Energieerzeugungssystem, das Folgendes umfasst: ein primäres Modul, das Folgendes umfasst: einen Generatorsatz, der so konfiguriert ist, dass er Kraftstoff in elektrische Energie umwandelt; ein Gehäuse, das so konfiguriert ist, dass es den Generatorsatz trägt; einen Kühlanschluss; und einen Leistungsanschluss; und eine Vielzahl von sekundären Modulen, die ein Kühlsystemmodul umfassen, wobei das Kühlsystemmodul Folgendes umfasst: einen Kühler; ein Gehäuse; und einen Kühlanschluss, der so konfiguriert ist, dass er Kühlflüssigkeit mit dem Kühlanschluss des primären Moduls austauscht.
Klausel 2A. Das Stromerzeugungssystem nach Klausel 1A, wobei das Gehäuse des Primärmoduls und das Gehäuse des Kühlsystemmoduls beide aus ISO-Containern bestehen.
Klausel 3A. Das Energieerzeugungssystem nach Klausel 1A oder 2A, wobei das primäre Modul ferner einen Kraftstoffanschluss umfasst und wobei die Mehrzahl der sekundären Module ferner ein Kraftstoffsystemmodul umfasst, wobei das Kraftstoffsystemmodul umfasst: einen Kraftstofftank; ein Gehäuse; und einen Kraftstoffanschluss, der so konfiguriert ist, dass er dem Kraftstoffanschluss des primären Moduls Kraftstoff zuführt.
Klausel 4A. Das Stromerzeugungssystem nach Klausel 3A, wobei das Gehäuse des Kraftstoffsystemmoduls einen ISO-Container umfasst.
Klausel 5A. Das Energieerzeugungssystem nach einer der Klauseln 1A-4A, wobei das primäre Modul ferner einen Abgasausgangsanschluss umfasst, wobei die Mehrzahl von sekundären Modulen ferner ein Abgasmodul umfasst, wobei das Abgasmodul umfasst: ein Gehäuse; einen Abgaseinlassanschluss, der so konfiguriert ist, dass er Abgase von dem Abgasausgangsanschluss des primären Moduls aufnimmt; ein Abgasbehandlungssystem, das so konfiguriert ist, dass es die aufgenommenen Abgase zu behandelten Abgasen verarbeitet; und einen Abgasausgangsanschluss, der so konfiguriert ist, dass er die behandelten Abgase an einen Kamin liefert.
Klausel 6A. Das Stromerzeugungssystem nach Klausel 5A, wobei das Gehäuse des Abgasmoduls einen ISO-Container umfasst.
Klausel 7A. Das Energieerzeugungssystem nach Klausel 6A, wobei der Schornstein mindestens einen ISO-Container umfasst.
Klausel 8A. Das Energieerzeugungssystem nach einer der Klauseln 1A-7A, wobei das primäre Modul ein erstes primäres Modul umfasst, wobei der Kühlanschluss des Kühlsystemmoduls einen ersten Kühlanschluss umfasst, und wobei das Kühlsystemmodul ferner einen zweiten Kühlanschluss umfasst, der so konfiguriert ist, dass er Kühlflüssigkeit mit einem Kühlanschluss eines zweiten primären Moduls austauscht.
Klausel 9A. Das Stromerzeugungssystem nach einer der Klauseln 1A-8A, wobei die mehreren sekundären Module außerdem mindestens eines der folgenden Module umfassen: ein Wärmerückgewinnungsmodul, ein Solarenergiemodul, ein Batteriemodul, ein elektrisches Systemmodul, ein Lufteinlassmodul oder ein Luftauslassmodul.
Klausel 1B. Generatorsystem, das Folgendes umfasst: ein primäres Modul, das Folgendes umfasst: einen Motor; einen Generator, der mit dem Motor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors in elektrische Energie umwandelt; und einen Rahmen, der so konfiguriert ist, dass er den Motor und den Generator trägt, wobei: der Rahmen eine Vielzahl von Befestigungsmerkmalen aufweist, ein erster Satz von Befestigungsmerkmalen aus der Vielzahl von Befestigungsmerkmalen auf dem Rahmen positioniert ist, um einen Rahmen eines ersten Typs eines sekundären Moduls mit im Wesentlichen denselben Abmessungen wie das primäre Modul mit dem Rahmen des primären Moduls mechanisch zu koppeln, und ein zweiter Satz von Befestigungsmerkmalen aus der Vielzahl von Befestigungsmerkmalen auf dem Rahmen positioniert ist, um einen Rahmen eines zweiten Typs eines sekundären Moduls mit anderen Abmessungen als das primäre Modul mit dem Rahmen des primären Moduls mechanisch zu koppeln.
Klausel 2B. Das Generatorsystem nach Klausel 1B, wobei der Rahmen des primären Moduls, der Rahmen des ersten Typs des sekundären Moduls und der Rahmen des zweiten Typs des sekundären Moduls im Wesentlichen den ISO-Containerabmessungen entsprechen.
Klausel 3B. Das Aggregatsystem nach Klausel 1B oder 2B, wobei der Rahmen des Primärmoduls im Wesentlichen den Abmessungen eines 40-Fuß-ISO-Containers entspricht.
Klausel 4B. Das Stromaggregatsystem nach einer der Klauseln 1B bis 3B, wobei der zweite Typ des sekundären Befestigungsmoduls den Abmessungen eines 8-, 10- oder 20-Fuß-ISO-Containers entspricht.
Klausel 5B. Das Generatorsystem nach einer der Klauseln 1B bis 4B, wobei der Rahmen des Primärcontainers so konfiguriert ist, dass er mit abnehmbaren Seitenwänden gekoppelt werden kann, die so konfiguriert sind, dass sie den Motor und den Generator während des Transports umschließen, und so konfiguriert sind, dass sie vor der mechanischen Kopplung eines Sekundärmoduls mit dem Rahmen des Primärmoduls entfernt werden können.
Klausel 6B. Das Generatorsystem nach einer der Klauseln 1B bis 5B, wobei jedes Befestigungsmerkmal der Vielzahl von Befestigungsmerkmalen eine mechanische Stütze, die so konfiguriert ist, dass sie einen Rahmen eines sekundären Moduls mechanisch stützt, und ein Kopplungsmerkmal umfasst, das so konfiguriert ist, dass es den Rahmen des sekundären Moduls mit dem Rahmen des primären Moduls mechanisch verriegelt.
Klausel 7B. Das Generatorsystem nach Klausel 6B, wobei das Kupplungsmerkmal so konfiguriert ist, dass es einen Splint, eine Klemme oder einen doppelendigen Drehverschluss aufnehmen kann.
Klausel 8B. Das Generatorsystem nach einer der Klauseln 1B bis 7B, wobei das Primärmodul ferner eine primäre elektrische Kupplung umfasst und wobei die primäre elektrische Kupplung am Rahmen des Primärmoduls in der Nähe eines der Befestigungsmerkmale angebracht ist.
Klausel 9B. Das Generatorsystem nach Klausel 8B, wobei der erste Typ des sekundären Moduls ferner eine sekundäre elektrische Kupplung umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie mit der primären elektrischen Kupplung gekoppelt werden kann, und wobei die sekundäre elektrische Kupplung an dem Rahmen des ersten Typs des sekundären Moduls an einer Stelle angebracht ist, die komplementär zu der Stelle ist, an der die primäre elektrische Kupplung an dem Rahmen des primären Moduls angebracht ist.
Klausel 10B. Das Aggregatsystem nach Klausel 8B oder 9B, wobei die primäre elektrische Kupplung eine Kommunikationskupplung oder eine Leistungskupplung umfasst.
Klausel 11B. Das Generatorsystem nach einer der Klauseln 1B bis 10B, wobei das Primärmodul ferner eine primäre Flüssigkeitskupplung umfasst und wobei die primäre Flüssigkeitskupplung am Rahmen des Primärmoduls in der Nähe eines der Befestigungsmerkmale angebracht ist.
Klausel 12B. Das Generatorsystem nach Klausel 11B, wobei der erste Typ des sekundären Moduls ferner eine sekundäre Fluidkupplung umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie mit der primären Fluidkupplung gekoppelt werden kann, und wobei die sekundäre Fluidkupplung an dem Rahmen des ersten Typs des sekundären Moduls an einer Stelle angebracht ist, die komplementär zu der Stelle ist, an der die primäre Fluidkupplung an dem Rahmen des primären Moduls angebracht ist.
Klausel 13B. Das Generatorsystem nach Klausel 11B oder 12B, wobei die Fluidkupplung eine Kupplung einer Kraftstoffleitung, einer Abgasleitung, einer Arbeitsfluidleitung eines Wärmetauschers oder einer Luftleitung umfasst.
Klausel 14B. Das Generatorsystem nach einer der Klauseln 1B bis 13B, wobei der erste Typ des Sekundärmoduls und der zweite Typ des Sekundärmoduls mindestens eines der folgenden Module umfasst: ein Wärmerückgewinnungsmodul, ein Abgasmodul, ein Kühlsystemmodul, ein Kraftstoffsystemmodul, ein Solarenergiemodul, ein Batteriemodul, ein elektrisches Systemmodul, ein Lufteinlassmodul oder ein Luftauslassmodul.
Klausel 15B. Verfahren, das Folgendes umfasst: Stapeln eines Rahmens eines ersten Typs eines Sekundärmoduls auf einem Rahmen eines Primärmoduls, wobei das Primärmodul Folgendes umfasst: einen Motor; einen Generator, der mit dem Motor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors in elektrische Energie umwandelt; und einen Rahmen, der so konfiguriert ist, dass er den Motor und den Generator trägt, wobei: der Rahmen eine Vielzahl von Befestigungsmerkmalen aufweist, wobei ein erster Satz von Befestigungsmerkmalen aus der Vielzahl von Befestigungsmerkmalen an dem Rahmen positioniert ist, um den Rahmen des ersten Typs eines sekundären Moduls, der andere Abmessungen als das primäre Modul aufweist, mechanisch mit dem Rahmen des primären Moduls zu koppeln, und ein zweiter Satz von Befestigungsmerkmalen aus der Vielzahl von Befestigungsmerkmalen an dem Rahmen positioniert ist, um einen Rahmen eines zweiten Typs eines sekundären Moduls, der im Wesentlichen die gleichen Abmessungen wie das primäre Modul aufweist, mechanisch mit dem Rahmen des primären Moduls zu koppeln; und mechanisches Koppeln des ersten Satzes von Befestigungsmerkmalen mit entsprechenden Befestigungsmerkmalen des Rahmens des ersten Typs des sekundären Moduls.
Klausel 16B. Verfahren nach Klausel 15B, wobei der Rahmen des primären Moduls, der Rahmen des ersten Typs des sekundären Moduls und der Rahmen des zweiten Typs des sekundären Moduls im Wesentlichen den ISO-Containerabmessungen entsprechen.
Klausel 17B. Verfahren nach Klausel 15B oder 16B, wobei der Rahmen des Primärmoduls im Wesentlichen den Abmessungen eines 40-Fuß-ISO-Containers entspricht.
Klausel 18B. Das Verfahren nach einem der Paragraphen 15B bis 17B, wobei der zweite Typ des sekundären Befestigungsmoduls den Abmessungen eines 8-, 10- oder 20-Fuß-ISO-Containers entspricht.
Klausel 19B. Das Verfahren nach einer der Klauseln 15B bis 18B umfasst ferner: Entfernen abnehmbarer Seitenwände vom Rahmen des Primärmoduls vor dem Stapeln des Rahmens des ersten Typs von Sekundärmodul auf dem Rahmen des Primärmoduls.
Klausel 20B. Das Verfahren nach einer der Klauseln 15B bis 19B, wobei jedes Befestigungsmerkmal der Vielzahl von Befestigungsmerkmalen eine mechanische Stütze, die so konfiguriert ist, dass sie einen Rahmen eines sekundären Moduls mechanisch stützt, und ein Kopplungsmerkmal umfasst, das so konfiguriert ist, dass es den Rahmen des sekundären Moduls mit dem Rahmen des primären Moduls mechanisch verriegelt.
Klausel 21B. Das Verfahren nach Klausel 20B, wobei es ferner das Einsetzen eines Splints, einer Klemme oder eines doppelendigen Drehverschlusses in das Kopplungsmerkmal umfasst, um das Primärmodul mechanisch mit dem ersten Typ von Sekundärmodul zu verriegeln.
Klausel 22B. Das Verfahren nach einer der Klauseln 15B bis 21B, wobei das primäre Modul ferner eine primäre elektrische Kupplung umfasst und wobei die primäre elektrische Kupplung an dem Rahmen des primären Moduls in der Nähe eines der Befestigungsmerkmale angebracht ist.
Klausel 23B. Verfahren nach Klausel 22B, wobei der erste Typ des Sekundärmoduls ferner eine sekundäre elektrische Kupplung umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie mit der primären elektrischen Kupplung gekoppelt werden kann, und wobei die sekundäre elektrische Kupplung an dem Rahmen des ersten Typs des Sekundärmoduls an einer Stelle angebracht ist, die komplementär zu der Stelle ist, an der die primäre elektrische Kupplung an dem Rahmen des Primärmoduls angebracht ist, wobei ferner die primäre elektrische Kupplung mit der sekundären elektrischen Kupplung verbunden wird.
Klausel 24B. Das Verfahren nach Klausel 22B oder 23B, wobei die primäre elektrische Kopplung eine Kommunikationskopplung oder eine Leistungskopplung umfasst.
Klausel 25B. Verfahren nach einer der Klauseln 15B bis 24B, wobei das Primärmodul ferner eine primäre Flüssigkeitskupplung umfasst und wobei die primäre Flüssigkeitskupplung an dem Rahmen des Primärmoduls in der Nähe eines der Befestigungsmerkmale angebracht ist.
Klausel 26B. Verfahren nach Klausel 25B, wobei der erste Typ des Sekundärmoduls ferner eine sekundäre Fluidkupplung umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie mit der primären Fluidkupplung gekoppelt werden kann, und wobei die sekundäre Fluidkupplung an dem Rahmen des ersten Typs des Sekundärmoduls an einer Stelle angebracht ist, die komplementär zu der Stelle ist, an der die primäre Fluidkupplung an dem Rahmen des Primärmoduls angebracht ist, wobei ferner die primäre Fluidkupplung mit der sekundären Fluidkupplung verbunden wird.
Klausel 27B. Verfahren nach Klausel 25B oder 26B, wobei die Fluidkupplung eine Kupplung einer Kraftstoffleitung, einer Abgasleitung, einer Arbeitsfluidleitung eines Wärmetauschers oder einer Luftleitung umfasst.
Klausel 28B. Das Verfahren nach einer der Klauseln 15 bis 27, wobei der erste Typ des Sekundärmoduls und der zweite Typ des Sekundärmoduls mindestens eines der folgenden Module umfasst: ein Wärmerückgewinnungsmodul, ein Abgasmodul, ein Kühlsystemmodul, ein Kraftstoffsystemmodul, ein Solarenergiemodul, ein Batteriemodul, ein elektrisches Systemmodul, ein Lufteinlassmodul oder ein Luftauslassmodul.
Klausel 1C. Generatorsystem, das Folgendes umfasst: ein primäres Modul, das Folgendes umfasst: einen Motor; einen Generator, der mit dem Motor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors in elektrische Energie umwandelt; einen primären Rahmen, der so konfiguriert ist, dass er den Motor und den Generator trägt; und ein erstes Führungselement; ein sekundäres Modul, das Folgendes umfasst: mindestens eines von einem Wärmerückgewinnungsmodul, einem Abgasmodul, einem Kühlsystemmodul, einem Kraftstoffsystemmodul, einem Solarenergiemodul, einem Batteriemodul, einem elektrischen Systemmodul, einem Lufteinlassmodul oder einem Luftauslassmodul; einen sekundären Rahmen; und ein zweites Führungselement, das zu dem ersten Führungselement reziprok ist, so dass während der Installation des sekundären Moduls das zweite Führungselement so konfiguriert ist, dass es mit dem ersten Führungselement zusammenwirkt, um das sekundäre Modul zum Zwecke der automatischen elektrischen oder fluidischen Kopplung des primären Moduls mit dem sekundären Modul beim Zusammenbau des primären Rahmens und des sekundären Rahmens auszurichten.
Klausel 2C. Das Generatorsystem nach Klausel 1C, wobei das erste Führungselement an dem primären Rahmen befestigt ist und wobei das zweite Führungselement an dem sekundären Rahmen befestigt ist.
Klausel 3C. Das Generatorsystem nach einer beliebigen Kombination der Klauseln 1C und 2C, wobei das erste Führungselement eine Schiene umfasst und das zweite Führungselement einen Schlitten umfasst.
Klausel 4C. Das Generatorsystem nach Klausel 3C, wobei das erste Führungselement eine Schlitzschiene umfasst, die eine Nut enthält, und wobei der Schlitten so konfiguriert ist, dass er in die Nut eingesetzt werden kann.
Klausel 5C. Das Generatorsystem nach Klausel 3C, wobei die Nut eine trapezförmige Nut umfasst, die über die Länge der Schlitzschiene verläuft.
Klausel 6C. Das Generatorsystem nach Klausel 3C, wobei das erste Führungselement eine lineare Schiene umfasst, und wobei der Schlitten einen Hülsenschlitten umfasst, der so konfiguriert ist, dass er mit der linearen Schiene verbunden ist, so dass der Hülsenschlitten mindestens einen Teil der linearen Schiene umgibt.
Klausel 7C. Das Generatorsystem nach einer beliebigen Kombination der Klauseln 1C-6C, wobei die automatische elektrische Kopplung des primären Moduls mit dem zweiten Modul eine elektrische Kopplung umfasst, um eine elektrische Leistungsverbindung zwischen dem primären Modul und dem sekundären Modul herzustellen.
Klausel 8C. Das Generatorsystem nach einer beliebigen Kombination der Klauseln 1C-6C, wobei die automatische elektrische Kopplung des primären Moduls mit dem zweiten Modul eine elektrische Kommunikationsverbindung zwischen dem primären Modul und dem sekundären Modul umfasst.
Klausel 9C. Das Generatorsystem nach einer beliebigen Kombination der Klauseln 1C-8C, wobei die automatische fluidische Kopplung des primären Moduls mit dem zweiten Modul eine oder mehrere Kopplungen einer Kraftstoffleitung, einer Abgasleitung, einer Arbeitsfluidleitung des Wärmetauschers und einer Luftleitung umfasst.
Klausel 10C. Das Generatorsystem nach einer beliebigen Kombination der Klauseln 1C-9C, wobei das erste Führungselement am Primärrahmen vorinstalliert ist und aus dem Primärrahmen herausgeklappt wird, und wobei das zweite Führungselement am Sekundärrahmen vorinstalliert ist und aus dem Sekundärrahmen herausgeklappt wird.
Klausel 11C. Das Generatorsystem einer beliebigen Kombination der Klauseln 1C-9C, wobei das erste Führungselement vom Primärrahmen getrennt ist und so konfiguriert ist, dass es während der Montage des Primärrahmens installiert wird, und wobei das zweite Führungselement vom Sekundärrahmen getrennt ist und so konfiguriert ist, dass es während der Montage des Sekundärrahmens installiert wird.
Klausel 12C. Verfahren, das Folgendes umfasst: Zusammenbau eines primären Moduls eines Generatorsystems und eines sekundären Moduls des Generatorsystems, wobei das primäre Modul Folgendes umfasst: einen Motor; einen Generator, der mit dem Motor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors in elektrische Energie umwandelt; einen primären Rahmen, der so konfiguriert ist, dass er den Motor und den Generator trägt; und ein erstes Führungselement; wobei das sekundäre Modul Folgendes umfasst: mindestens eines von einem Wärmerückgewinnungsmodul, einem Abgasmodul, einem Kühlsystemmodul, einem Kraftstoffsystemmodul, einem Solarenergiemodul, einem Batteriemodul, einem elektrischen Systemmodul, einem Lufteinlassmodul oder einem Luftauslassmodul; einen sekundären Rahmen; und ein zweites Führungselement, das zu dem ersten Führungselement reziprok ist, wobei das Zusammenbauen des primären Moduls und des sekundären Moduls bewirkt, dass das zweite Führungselement mit dem ersten Führungselement zusammenwirkt, um das sekundäre Modul zum Zweck der automatischen elektrischen oder fluidischen Kopplung des primären Moduls mit dem sekundären Modul auszurichten.
Klausel 13C. Verfahren nach Klausel 12C, wobei das erste Führungselement an dem Primärrahmen befestigt ist und das zweite Führungselement an dem Sekundärrahmen befestigt ist.
Klausel 14C. Das Verfahren nach einer beliebigen Kombination der Klauseln 12C und 13C, wobei das erste Führungselement eine Schiene umfasst und das zweite Führungselement einen Schlitten umfasst.
Klausel 15C. Verfahren nach Klausel 14C, wobei das erste Führungselement eine Schlitzschiene umfasst, die eine Nut enthält, und wobei der Schlitten so konfiguriert ist, dass er in die Nut eingeführt wird.
Klausel 16C. Das Verfahren nach Klausel 14C, wobei die Nut eine trapezförmige Nut umfasst, die über die Länge der Schlitzschiene verläuft.
Klausel 17C. Verfahren nach Klausel 14C, wobei das erste Führungselement eine lineare Schiene umfasst, und wobei der Schlitten einen Hülsenschlitten umfasst, der so konfiguriert ist, dass er mit der linearen Schiene verbunden ist, so dass der Hülsenschlitten mindestens einen Teil der linearen Schiene umgibt.
Klausel 18C. Das Verfahren nach einer beliebigen Kombination der Klauseln 12C-17C, wobei die automatische elektrische Kopplung des primären Moduls mit dem zweiten Modul eine elektrische Kopplung umfasst, um eine elektrische Leistungsverbindung zwischen dem primären Modul und dem sekundären Modul herzustellen.
Klausel 19C. Das Verfahren nach einer beliebigen Kombination der Klauseln 12C-17C, wobei die automatische elektrische Kopplung des primären Moduls mit dem zweiten Modul eine elektrische Kommunikationsverbindung zwischen dem primären Modul und dem sekundären Modul umfasst.
Klausel 20C. Das Verfahren einer beliebigen Kombination der Klauseln 12C-19C, wobei die automatische fluidische Kopplung des Primärmoduls mit dem zweiten Modul eine oder mehrere Kopplungen einer Kraftstoffleitung, einer Abgasleitung, einer Arbeitsfluidleitung eines Wärmetauschers und einer Luftleitung umfasst.
Klausel 21C. Das Verfahren nach einer beliebigen Kombination der Klauseln 12C-20C, wobei das erste Führungselement am Primärrahmen vorinstalliert ist und aus dem Primärrahmen herausgeklappt wird, und wobei das zweite Führungselement am Sekundärrahmen vorinstalliert ist und aus dem Sekundärrahmen herausgeklappt wird.
Klausel 22C. Das Verfahren nach einer beliebigen Kombination der Klauseln 12C-20C, wobei das erste Führungselement vom Primärrahmen getrennt und so konfiguriert ist, dass es während der Montage des Primärrahmens installiert wird, und wobei das zweite Führungselement vom Sekundärrahmen getrennt und so konfiguriert ist, dass es während der Montage des Sekundärrahmens installiert wird.
Klausel 1D. Generatorsystem, das Folgendes umfasst: ein primäres Modul, das Folgendes umfasst: einen Motor; einen Generator, der mit dem Motor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors in elektrische Energie umwandelt; einen primären Rahmen, der so konfiguriert ist, dass er den Motor und den Generator trägt; und eine erste Kupplung; ein sekundäres Modul, das Folgendes umfasst: mindestens eines von einem Wärmerückgewinnungsmodul, einem Abgasmodul, einem Kühlsystemmodul, einem Kraftstoffsystemmodul, einem Solarenergiemodul, einem Batteriemodul, einem elektrischen Systemmodul, einem Lufteinlassmodul oder einem Luftauslassmodul; einen sekundären Rahmen; und eine zweite Kupplung, wobei die erste Kupplung und die zweite Kupplung so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul mit dem sekundären Modul automatisch elektrisch oder fluidisch koppeln, wenn der primäre Rahmen und der sekundäre Rahmen zusammengebaut werden.
Klausel 2D. Das Generatorsystem nach Klausel 1D, wobei die erste Kupplung relativ zum Primärrahmen und die zweite Kupplung relativ zum Sekundärrahmen so positioniert ist, dass die erste Kupplung beim Zusammenbau des Primärrahmens und des Sekundärrahmens automatisch in die zweite Kupplung eingreift.
Klausel 3D. Das Generatorsystem nach Klausel 1D oder 2D, wobei die erste Kopplung eine erste elektrische Kopplung umfasst, wobei die zweite Kopplung eine zweite elektrische Kopplung umfasst, und wobei die erste elektrische Kopplung und die zweite elektrische Kopplung so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul mit dem sekundären Modul automatisch beim Zusammenbau des primären Rahmens und des sekundären Rahmens elektrisch koppeln.
Klausel 4D. Das Generatorsystem nach Klausel 3D, wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie eine elektrische Leistungsverbindung zwischen dem Primärmodul und dem Sekundärmodul herstellen.
Klausel 5D. Das Generatorsystem nach Klausel 3D oder 4D, wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie eine elektrische Kommunikationsverbindung zwischen dem Primärmodul und dem Sekundärmodul bereitstellen.
Klausel 6D. Das Generatorsystem nach einer der Klauseln 3D bis 5D, wobei eine der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung einen Stecker und die andere der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung eine Buchse umfasst, und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie in einen Reibschluss eingreifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
Klausel 7D. Das Generatorsystem nach einer der Klauseln 3D bis 5D, wobei eine der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung einen Stecker und die andere der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung eine Buchse umfasst, und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie in einen federbelasteten Sitz eingreifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
Klausel 8D. Das Generatorsystem nach einer der Klauseln 3D bis 7D, wobei eine der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung einen Stecker und die andere der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung eine Buchse umfasst, und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie beim elektrischen Koppeln miteinander verriegelt werden.
Klausel 9D. Das Generatorsystem nach Klausel 1D oder 2D, wobei die erste Kupplung eine erste Flüssigkeitskupplung umfasst, wobei die zweite Kupplung eine zweite Flüssigkeitskupplung umfasst und wobei die erste Flüssigkeitskupplung und die zweite Flüssigkeitskupplung so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul mit dem sekundären Modul beim Zusammenbau des primären Rahmens und des sekundären Rahmens automatisch fluidisch koppeln.
Klausel 10D. Das Aggregatsystem nach Klausel 9D, wobei die ersten und zweiten Fluidkupplungen Kupplungen einer Kraftstoffleitung, einer Abgasleitung, einer Arbeitsfluidleitung eines Wärmetauschers oder einer Luftleitung umfassen.
Klausel 11D. Das Generatorsystem nach Klausel 9D oder 10D, wobei mindestens eine der ersten oder zweiten Flüssigkeitskupplungen ein Dichtungsmerkmal aufweist, das so konfiguriert ist, dass es eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der ersten und der zweiten Flüssigkeitskupplung herstellt.
Klausel 12D. Verfahren, das Folgendes umfasst: Zusammenbau eines primären Moduls eines Generatorsystems und eines sekundären Moduls des Generatorsystems, wobei das primäre Modul Folgendes umfasst: einen Motor; einen Generator, der mit dem Motor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors in elektrische Energie umwandelt; einen primären Rahmen, der so konfiguriert ist, dass er den Motor und den Generator trägt; und eine erste Kupplung; wobei das sekundäre Modul Folgendes umfasst: mindestens eines von einem Wärmerückgewinnungsmodul, einem Abgasmodul, einem Kühlsystemmodul, einem Kraftstoffsystemmodul, einem Solarenergiemodul, einem Batteriemodul, einem elektrischen Systemmodul, einem Lufteinlassmodul oder einem Luftauslassmodul; einen sekundären Rahmen; und eine zweite Kupplung, wobei das Zusammenbauen des primären Moduls und des sekundären Moduls bewirkt, dass die erste Kupplung und die zweite Kupplung das primäre Modul automatisch elektrisch oder fluidisch mit dem sekundären Modul koppeln.
Klausel 13D. Verfahren nach Klausel 12D, wobei die erste Kupplung relativ zum Primärrahmen und die zweite Kupplung relativ zum Sekundärrahmen so positioniert ist, dass die erste Kupplung beim Zusammenbau des Primärrahmens und des Sekundärrahmens automatisch in die zweite Kupplung eingreift.
Klausel 14D. Verfahren nach Klausel 12D oder 13D, wobei die erste Kopplung eine erste elektrische Kopplung umfasst, wobei die zweite Kopplung eine zweite elektrische Kopplung umfasst, und wobei die erste elektrische Kopplung und die zweite elektrische Kopplung so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul mit dem sekundären Modul automatisch beim Zusammenbau des primären Rahmens und des sekundären Rahmens elektrisch koppeln.
Klausel 15D. Verfahren nach Klausel 14D, wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie eine elektrische Leistungsverbindung zwischen dem Primärmodul und dem Sekundärmodul bereitstellen.
Klausel 16D. Verfahren nach Klausel 14D oder 15D, wobei die erste elektrische Kopplung und die zweite elektrische Kopplung so konfiguriert sind, dass sie eine elektrische Kommunikationsverbindung zwischen dem Primärmodul und dem Sekundärmodul bereitstellen.
Klausel 17D. Verfahren nach einer der Klauseln 14D bis 16D, wobei eine der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung einen Stecker und die andere der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung eine Buchse umfasst, und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie in einen Reibschluss eingreifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
Klausel 18D. Das Verfahren nach einer der Klauseln 14D bis 16D, wobei eine der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung einen Stecker und die andere der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung eine Buchse umfasst, und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie in einen federbelasteten Sitz eingreifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
Klausel 19D. Verfahren nach einer der Klauseln 14D bis 18D, wobei eine der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung einen Stecker und die andere der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung eine Buchse umfasst, und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie bei elektrischer Kopplung miteinander verriegelt werden.
Klausel 20D. Verfahren nach Klausel 12D oder 13D, wobei die erste Kupplung eine erste Flüssigkeitskupplung umfasst, wobei die zweite Kupplung eine zweite Flüssigkeitskupplung umfasst und wobei die erste Flüssigkeitskupplung und die zweite Flüssigkeitskupplung so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul mit dem sekundären Modul beim Zusammenbau des primären Rahmens und des sekundären Rahmens automatisch fluidisch koppeln.
Klausel 21D. Verfahren nach Klausel 20D, wobei die ersten und zweiten Fluidkupplungen Kupplungen einer Kraftstoffleitung, einer Abgasleitung, einer Arbeitsfluidleitung eines Wärmetauschers oder einer Luftleitung umfassen.
Klausel 22D. Verfahren nach Klausel 20D oder 21D, wobei mindestens eine der ersten oder zweiten Flüssigkeitskupplungen ein Dichtungsmerkmal umfasst, das so konfiguriert ist, dass es eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der ersten und der zweiten Flüssigkeitskupplung herstellt.
Die in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken können zumindest teilweise in Hardware, Software, Firmware oder einer beliebigen Kombination davon implementiert werden. Beispielsweise können verschiedene Aspekte der beschriebenen Techniken in einem oder mehreren Prozessoren implementiert werden, einschließlich eines oder mehrerer Mikroprozessoren, digitaler Signalprozessoren (DSPs), anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (FPGAs) oder anderer gleichwertiger integrierter oder diskreter Logikschaltungen sowie beliebiger Kombinationen solcher Komponenten. Der Begriff „Prozessor“ oder „Verarbeitungsschaltung“ kann sich im Allgemeinen auf jede der vorgenannten Logikschaltungen, allein oder in Kombination mit anderen Logikschaltungen, oder auf jede andere gleichwertige Schaltung beziehen. Eine Steuereinheit einschließlich Hardware kann auch eine oder mehrere der Techniken dieser Offenbarung ausführen.
Solche Hardware, Software und Firmware können in demselben Gerät oder in separaten Geräten implementiert werden, um die verschiedenen in dieser Offenlegung beschriebenen Techniken zu unterstützen. Darüber hinaus kann jede der beschriebenen Einheiten, Module oder Komponenten zusammen oder getrennt als diskrete, aber interoperable logische Geräte implementiert werden. Die Darstellung verschiedener Merkmale als Module oder Einheiten soll verschiedene funktionale Aspekte hervorheben und bedeutet nicht unbedingt, dass solche Module oder Einheiten durch separate Hardware-, Firmware- oder Softwarekomponenten realisiert werden müssen. Vielmehr kann die mit einem oder mehreren Modulen oder Einheiten verbundene Funktionalität von separaten Hardware-, Firmware- oder Softwarekomponenten ausgeführt werden oder in gemeinsame oder separate Hardware-, Firmware- oder Softwarekomponenten integriert sein.
Die in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken können auch in einem Herstellungsgegenstand mit einem computerlesbaren Speichermedium, das mit Anweisungen kodiert ist, verkörpert oder kodiert sein. Anweisungen, die in einem Herstellungsgegenstand eingebettet oder kodiert sind, der ein computerlesbares Speichermedium enthält, können einen oder mehrere programmierbare Prozessoren oder andere Prozessoren veranlassen, eine oder mehrere der hierin beschriebenen Techniken zu implementieren, beispielsweise wenn Anweisungen, die in dem computerlesbaren Speichermedium enthalten oder kodiert sind, von dem einen oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden. Computerlesbare Speichermedien können Direktzugriffsspeicher (RAM), Nur-Lese-Speicher (ROM), programmierbarer Nur-Lese-Speicher (PROM), löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM), elektronisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM), Flash-Speicher, eine Festplatte, eine Compact-Disc-ROM (CD-ROM), eine Diskette, eine Kassette, magnetische Medien, optische Medien oder andere computerlesbare Medien umfassen. In einigen Beispielen kann ein Herstellungsgegenstand ein oder mehrere computerlesbare Speichermedien enthalten.
In einigen Beispielen kann ein computerlesbares Speichermedium ein nicht-transitorisches Medium umfassen. Der Begriff „nicht-transitorisch“ kann bedeuten, dass das Speichermedium nicht in einer Trägerwelle oder einem übertragenen Signal enthalten ist. In bestimmten Beispielen kann ein nicht-transitorisches Speichermedium Daten speichern, die sich im Laufe der Zeit ändern können (z. B. im RAM oder Cache).
Es wurden verschiedene Beispiele beschrieben. Diese und andere Beispiele fallen in den Schutzbereich der folgenden Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/914840 [0001]
US 62/914859 [0001]
US 62/914852 [0001]
US 62914865 [0001]

Claims

Aggregatsystem, umfassend: ein primäres Modul mit: einen Motor; einen Generator, der mit dem Motor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors in elektrische Energie umwandelt; einen Primärrahmen, der so konfiguriert ist, dass er den Motor und den Generator trägt; und eine erste Kupplung; ein sekundäres Modul mit: mindestens ein Wärmerückgewinnungsmodul, ein Abgasmodul, ein Kühlsystemmodul, ein Kraftstoffsystemmodul, ein Solarenergiemodul, ein Batteriemodul, ein elektrisches Systemmodul, ein Lufteinlassmodul oder ein Luftauslassmodul; einen sekundären Rahmen; und eine zweite Kupplung, wobei die erste Kupplung und die zweite Kupplung so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul mit dem sekundären Modul automatisch elektrisch oder fluidisch koppeln, wenn der primäre Rahmen und der sekundäre Rahmen zusammengebaut werden.
Aggregatsystem nach Anspruch 1, wobei die erste Kupplung relativ zum Primärrahmen und die zweite Kupplung relativ zum Sekundärrahmen so angeordnet ist, dass die erste Kupplung beim Zusammenbau des Primärrahmens und des Sekundärrahmens automatisch in die zweite Kupplung eingreift.
Aggregatsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Kopplung eine erste elektrische Kopplung umfasst, wobei die zweite Kopplung eine zweite elektrische Kopplung umfasst und wobei die erste elektrische Kopplung und die zweite elektrische Kopplung so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul mit dem sekundären Modul automatisch beim Zusammenbau des primären Rahmens und des sekundären Rahmens elektrisch koppeln.
Aggregatsystem nach Anspruch 3, wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie eine elektrische Leistungsverbindung zwischen dem primären Modul und dem sekundären Modul herstellen.
Aggregatsystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie eine elektrische Kommunikationsverbindung zwischen dem Primärmodul und dem Sekundärmodul herstellen.
Aggregatsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei eine von der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung einen Stecker und die andere von der ersten elektrischen Kupplung und der zweiten elektrischen Kupplung eine Buchse umfasst, und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie in einen Reibschluss eingreifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
Aggregatsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei entweder die erste elektrische Kupplung oder die zweite elektrische Kupplung einen Stecker und die andere erste elektrische Kupplung und zweite elektrische Kupplung eine Buchse umfasst und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie in einen federbelasteten Sitz eingreifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
Aggregatsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei eine der ersten und zweiten elektrischen Kupplungen einen Stecker und die andere der ersten und zweiten elektrischen Kupplungen eine Buchse umfasst und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie bei der elektrischen Verbindung miteinander verriegelt werden.
Aggregatsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die erste Kupplung eine erste Flüssigkeitskupplung umfasst, wobei die zweite Kupplung eine zweite Flüssigkeitskupplung umfasst und wobei die erste Flüssigkeitskupplung und die zweite Flüssigkeitskupplung so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul mit dem sekundären Modul beim Zusammenbau des primären Rahmens und des sekundären Rahmens automatisch fluidisch koppeln.
Aggregatsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die ersten und zweiten Flüssigkeitskupplungen Kupplungen einer Kraftstoffleitung, einer Abgasleitung, einer Arbeitsflüssigkeitsleitung eines Wärmetauschers oder einer Luftleitung umfassen.
Aggregatsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens eine der ersten oder zweiten Flüssigkeitskupplungen ein Dichtungselement aufweist, das so konfiguriert ist, dass es eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der ersten und der zweiten Flüssigkeitskupplung herstellt.
Verfahren, umfassend: Zusammenbauen eines primären Moduls eines Aggregatsystems und eines sekundären Moduls des Aggregatsystems, wobei das primäre Modul umfasst: einen Motor; einen Generator, der mit dem Motor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er mechanische Energie des Motors in elektrische Energie umwandelt; einen Primärrahmen, der so konfiguriert ist, dass er den Motor und den Generator trägt; und eine erste Kupplung; das Sekundärmodul umfasst: mindestens ein Wärmerückgewinnungsmodul, ein Abgasmodul, ein Kühlsystemmodul, ein Kraftstoffsystemmodul, ein Solarenergiemodul, ein Batteriemodul, ein elektrisches Systemmodul, ein Lufteinlassmodul oder ein Luftauslassmodul; einen Sekundärrahmen; und eine zweite Kupplung, wobei das Zusammenbauen des Primärmoduls und des Sekundärmoduls bewirkt, dass die erste Kupplung und die zweite Kupplung das Primärmodul automatisch elektrisch oder fluidisch mit dem Sekundärmodul koppeln.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die erste Kupplung relativ zum Primärrahmen und die zweite Kupplung relativ zum Sekundärrahmen so angeordnet ist, dass die erste Kupplung beim Zusammenbauen des Primärrahmens und des Sekundärrahmens automatisch in die zweite Kupplung eingreift.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die erste Kupplung eine erste elektrische Kupplung umfasst, wobei die zweite Kupplung eine zweite elektrische Kupplung umfasst und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie das primäre Modul automatisch mit dem sekundären Modul koppeln, wenn der primäre Rahmen und der sekundäre Rahmen zusammengebaut werden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie eine elektrische Stromverbindung zwischen dem Primärmodul und dem Sekundärmodul herstellen.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie eine elektrische Kommunikationsverbindung zwischen dem Primärmodul und dem Sekundärmodul herstellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei entweder die erste elektrische Kupplung oder die zweite elektrische Kupplung einen Stecker und die andere erste elektrische Kupplung oder die zweite elektrische Kupplung eine Buchse umfasst und bei dem die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie reibschlüssig ineinander greifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei entweder die erste elektrische Kupplung oder die zweite elektrische Kupplung einen Stecker und die andere erste elektrische Kupplung und zweite elektrische Kupplung eine Buchse umfasst und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie in einen federbelasteten Sitz eingreifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei eine der ersten und zweiten elektrischen Kupplungen einen Stecker und die andere der ersten und zweiten elektrischen Kupplungen eine Buchse umfasst und wobei die erste elektrische Kupplung und die zweite elektrische Kupplung so konfiguriert sind, dass sie bei der elektrischen Verbindung miteinander verriegelt werden.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die erste Kupplung eine erste Flüssigkeitskupplung umfasst, wobei die zweite Kupplung eine zweite Flüssigkeitskupplung umfasst und wobei die erste Flüssigkeitskupplung und die zweite Flüssigkeitskupplung so konfiguriert sind, dass sie beim Zusammenbau des Primärrahmens und des Sekundärrahmens das Primärmodul automatisch mit dem Sekundärmodul fluidisch koppeln.