KR101871778B1 - 병렬 디젤엔진발전기 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

병렬 디젤엔진발전기 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101871778B1
KR101871778B1 KR1020180057931A KR20180057931A KR101871778B1 KR 101871778 B1 KR101871778 B1 KR 101871778B1 KR 1020180057931 A KR1020180057931 A KR 1020180057931A KR 20180057931 A KR20180057931 A KR 20180057931A KR 101871778 B1 KR101871778 B1 KR 101871778B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diesel engine
generator
generators
engine
control unit
Prior art date
Application number
KR1020180057931A
Other languages
English (en)
Inventor
김승철
Original Assignee
주식회사 이노비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이노비 filed Critical 주식회사 이노비
Application granted granted Critical
Publication of KR101871778B1 publication Critical patent/KR101871778B1/ko
Priority to PCT/KR2019/000346 priority Critical patent/WO2019156370A1/ko
Priority to CN201980023138.4A priority patent/CN112020600A/zh
Priority to US16/967,418 priority patent/US20210215108A1/en
Priority to AU2019100125A priority patent/AU2019100125A4/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/48—Arrangements for obtaining a constant output value at varying speed of the generator, e.g. on vehicle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D25/00—Controlling two or more co-operating engines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/10—The dispersed energy generation being of fossil origin, e.g. diesel generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

본 발명은 병렬 디젤엔진발전기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명은 병렬로 연결된 복수 개의 디젤엔진발전기들; 상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기에서 생산되는 전력이 모아지며, 외부 부하가 연결되는 분전유닛; 상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기를 구성하는 디젤엔진의 출력측 RPM을 감지하는 엔진출력감지유닛들; 상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기를 구성하는 발전기에 구비되는 자동전압조정기들; 상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기를 구성하는 전자제어유닛과 상기 엔진출력감지유닛과 상기 자동전압조정기를 연결하여 디젤엔진발전기를 제어하는 엔진발전기제어유닛들; 상기 디젤엔진발전기들의 각 엔진발전기제어유닛들이 연결되며, 상기 분전유닛이 연결되어 상기 분전유닛에 걸리는 부하를 상기 디젤엔진발전기들의 각 성능지수에 따라 분배하여 상기 엔진발전기제어유닛들을 제어하는 시스템제어유닛;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 병렬로 연결된 복수 개의 디젤엔진발전기들에서 출력되는 발전 효율을 높이고 디젤엔진발전기의 수명을 연장시킨다.

Description

병렬 디젤엔진발전기 시스템 및 그 제어방법{PARALLEL ENGINE GENERATOR SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 병렬 디젤엔진발전기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
전기 사용량의 급증과 전기 생산의 어려움으로 인해, 국내뿐만 아니라 전 세계적으로도 자가발전의 필요성이 커지고 있다.
특히, 국내의 경우, 피크치에 의한 전기세 가산과 사용량 증대에 따른 가중치 적용으로 인해, 전기료가 기본요금에 비해 최대 5배 이상 증가하는 경우가 발생하고 있어, 자가발전의 필요성이 더욱 커지고 있다. 이러한 자가발전을 위해서, 최근 디젤 엔진을 이용한 발전기가 사용되고 있다.
디젤 엔진을 이용한 발전기는 기계식 엔진 발전기와 전자식 엔진 발전기로 구분된다.
기계식 엔진 발전기는 전자식 엔진 발전기에 비해 가격은 저렴하나, 연비와 성능이 떨어지고 배출가스의 규제수준을 맞추기 어렵다.
전자식 엔진 발전기는 기계식 엔진 발전기에 비해 연비와 성능이 우수하고 배출가스의 규제수준을 맞출 수 있으나, 가격이 비싸고 공급이 원활하지 못하다는 문제점을 가진다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 폐차된 디젤 차량으로부터 디젤 엔진을 회수한 전자식 디젤엔진발전기가 개발되고 있다. 전자식 디젤엔진발전기는 가격이 저렴하고 연비와 성능이 우수하고, 배출가스의 규제수준을 맞출 수 있다.
한편, 디젤엔진발전기의 출력을 증가시키기 위하여 다수 개의 디젤엔진발전기를 병렬로 연결하는 병렬 디젤엔진발전기 시스템이 개발되고 있다. 하지만, 폐차된 디젤차량에서 디젤엔진을 수거하여 디젤엔진발전기를 제작하게 되므로 다수 개의 디젤엔진발전기들을 연결할 경우 각각의 폐차 디젤엔진의 성능 및 수명이 다르게 되어 한 개의 디젤엔진발전기가 수명이 다하거나 성능이 급격히 떨어지게 되면 전체 디젤엔진발전기의 성능을 발휘하지 못하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 폐차 디젤엔진을 포함하는 디젤엔진발전기를 복수 개 병렬로 연결한 디젤엔진발전기들에서 출력되는 발전 효율을 높이고 디젤엔진발전기들의 수명을 극대화하는 병렬 재제조 디젤엔진 발전기 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 부하가 걸릴 때 그 부하를 바로 출력하는 병렬 디젤엔진발전기 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 폐차된 커먼레일 디젤차량으로부터 회수된 폐차 디젤엔진과, 상기 폐차 디젤엔진에 연결되어 폐차 디젤엔진의 출력에 의해 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 디젤엔진발전기가 복수 개 병렬로 연결되는 디젤엔진발전기들; 상기 디젤엔진발전기들이 각각 연결된 공동 출력선에 연결되며, 외부 부하가 연결되는 분전유닛; 상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기를 구성하는 디젤엔진의 출력측 RPM을 감지하는 엔진출력감지유닛들; 상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기를 구성하는 발전기에 구비되는 자동전압조정기들; 상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기를 구성하는 전자제어유닛과 상기 엔진출력감지유닛과 상기 자동전압조정기를 연결하여 디젤엔진발전기를 제어하는 엔진발전기제어유닛들; 상기 디젤엔진발전기들의 각 엔진발전기제어유닛들이 연결되며, 상기 분전유닛이 연결되어 상기 분전유닛에 걸리는 부하를 상기 디젤엔진발전기들의 성능지수에 따라 분배하여 상기 엔진발전기제어유닛들을 제어하는 시스템제어유닛;을 포함하며, 상기 성능지수는 폐차 디젤엔진의 운전시간, 폐차 디젤엔진의 종류를 포함하는 병렬 엔진발전기 시스템이 제공된다.
상기 엔진발전기제어유닛은, 상기 폐차 디젤엔진의 전자제어유닛에서 감지되는 데이터가 입력되는 제1 입력부와, 상기 엔진출력감지유닛에서 감지되는 데이터가 입력되는 제2 입력부와, 상기 발전기의 자동전압조정기에서 감지되는 데이터가 입력되는 제3 입력부와, 상기 제1,2,3 입력부에서 입력되는 데이터들을 기초로 상기 시스템제어유닛에서 분배된 부하에 따라 상기 폐차 디젤엔진의 전자제어유닛을 제어하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 폐차된 커먼레일 디젤차량으로부터 회수된 폐차 디젤엔진과, 상기 폐차 디젤엔진에 연결되어 폐차 디젤엔진의 출력에 의해 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 디젤엔진발전기가 복수 개 병렬로 연결되는 디젤엔진발전기들의 각 성능지수를 시스템제어유닛에 입력하는 단계; 상기 복수 개의 디젤엔진발전기들을 작동시키는 단계; 상기 디젤엔진발전기들의 전체 출력측에 걸리는 부하를 감지하는 단계; 상기 부하가 설정치 이상이 되면 그 부하를 상기 디젤엔진발전기들의 각 성능지수에 따라 분배하여 각 디젤엔진발전기의 출력 부하값을 설정하는 단계; 상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기에 설정된 출력 부하값에 따라 상기 디젤엔진발전기를 구성하는 폐차 디젤엔진의 인젝터 연료분사량을 증가시키는 단계;를 포함하며, 상기 성능지수는 상기 폐차 디젤엔진이 장착된 디젤차량이 폐차되기 전까지의 폐차 디젤엔진의 운전시간, 폐차 디젤엔진의 종류를 포함하는 병렬 엔진발전기 시스템의 제어방법이 제공된다.
상기 디젤엔진의 인젝터 연료분사량 증가는 설정된 출력 부하값에 따라 상기 디젤엔진의 전자제어유닛에 악셀 전압을 증가시키고 상기 악셀 전압의 증가에 따라 상기 디젤엔진의 인젝터 연료 분사시간을 증가시킴에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 병렬로 연결된 복수 개의 디젤엔진발전기들은 각각 1450 ~ 1500 RPM이거나 1750 ~ 1850RPM을 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명은 폐차 디젤엔진과 발전기를 포함하는 디젤엔진발전기가 복수 개 병렬로 연결되고 그 디젤엔진발전기들의 각 폐차 디젤엔진의 성능지수에 따라 디젤엔진발전기들을 작동시키게 되므로 디젤엔진발전기들을 각각 성능에 맞게 효율적으로 작동시키게 될 뿐만 아니라 디젤엔진발전기 전체 시스템의 수명을 연장시키게 된다.
또한, 본 발명은 분배된 부하에 따라 디젤엔진발전기의 출력을 증가시킬 때 디젤엔진의 인젝터의 연료분사시간을 길게 하여 디젤엔진에 분사되는 연료분사량을 증가시키게 되므로 디젤엔진발전기의 폐차 디젤엔진에서 출력을 급속히 증가시키게 된다. 이로 인하여, 발전기에 분배된 부하를 바로 출력하게 되므로 분배된 부하에 따른 폐차 디젤엔진의 RPM 감소 및 발전기의 출력 감소를 방지하여 디젤엔진발전기의 효율을 높이게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 병렬 엔진발전기 시스템의 일실시예를 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 병렬 엔진발전기 시스템의 일실시예를 구성하는 폐차 디젤엔진을 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 병렬 엔진발전기 시스템의 일실시예를 구성하는 엔진발전기제어유닛을 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 병렬 엔진발전기 시스템의 제어방법의 일실시예를 도시한 순서도.
이하, 본 발명에 따른 병렬 재제조 디젤엔진 발전기 시스템 및 그 제어방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 병렬 재제조 디젤엔진 발전기 시스템의 일실시예를 도시한 블럭도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 병렬 재제조 디젤엔진 발전기 시스템의 일실시예는, 병렬로 연결되는 복수 개의 디젤엔진발전기(G)들, 분전유닛(300), 엔진출력감지유닛(400)들, 자동전압조정기(500)들, 엔진발전기제어유닛(600)들, 시스템제어유닛(700)을 포함한다.
디젤엔진발전기(G)는 폐차된 디젤차량으로부터 회수된 폐차 디젤엔진(100)과, 그 폐차 디젤엔진(100)에 연결되어 폐차 디젤엔진(100)의 출력에 의해 전력을 생산하는 발전기(200)를 포함한다.
폐차 디젤엔진(100)은 폐차된 커먼레일 디젤차량으로부터 회수된 것이다. 폐차 디젤엔진(100)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 엔진 본체(110), 커먼레일(120), 인젝터(130), 고압연료펌프(140), 연료압력센서(150), 전자제어유닛(ECU; Electronic Control Unit)(160) 등을 포함한다. 연료압력센서(150)는 커먼레일(120) 내부의 연료압력을 감지하여 전자제어유닛(160)에 커먼레일(120) 내부의 연료압력 데이터를 제공한다. 전자제어유닛(160)은 커먼레일(120)이 탑재된 디젤차량의 전자제어유닛(160)으로, 공기유량, 엔진 회전수(RPM), 스로틀 포지션 센서(TPS; Throttle Position Sensor)신호, 공기온도, 및 커먼레일(120)의 연료압력신호 등을 그 입력으로 하며, PID제어를 통해 인젝터(130)의 개폐시간 제어신호, 인젝터(130)의 열림제어신호 등을 그 출력으로 한다. 즉, 전자제어유닛(160)에서는 엔진회전수와 공기유량 등의 데이터가 주어지면 공기유량/엔진회전수 등의 데이터에 따른 분사압력결정 맵에 의해 커먼레일(120)의 연료압력이 조절되며, 연료압력센서(150)는 커먼레일(120) 내의 연료압력을 측정하여 그 측정값을 전자제어유닛(160)에 전달시킨다. 그러면 전자제어유닛(160)에서는 커먼레일(120)에서 측정된 연료압력과 목표로 하는 연료압력을 비교하여 인젝터의 개폐시간, 열림정도 등을 제어하여 두 압력(커먼레일의 측정압력, 목표 연료압력)이 같아지도록 한다.
발전기(200)는 발전기(200)는 유도발전기로, 공지된 발전기(200)이다.
복수 개의 디젤엔진발전기들의 각 발전기에 연결된 발전기 출력선(1)들은 각각 공통 출력선(일명, 모선이라고 함)(2)에 연결되어 복수 개의 디젤엔진발전기(G)들이 병렬로 연결된다.
분전유닛(300)은 디젤엔진발전기(g)들이 병렬로 연결된 공통 출력선(2)에 연결된다. 또한, 분전유닛(300)에 외부 부하가 연결된다. 즉, 분전유닛(300)에 연결되는 부하는 냉장고, 에어컨, 펌프 등이 될 수 있다.
엔진출력감지유닛(400)은 디젤엔진발전기(G)를 구성하는 폐차 디젤엔진(100)의 출력측 RPM을 감지한다. 엔진출력감지유닛(400)은 폐차 디젤엔진(100)의 출력측에서 감지된 RPM값을 엔진발전기제어유닛(600)에 보낸다.
자동전압조정기(500)는 디젤엔진발전기(G)들의 각 디젤엔진발전기(G)를 구성하는 발전기(200)에 구비된다. 자동전압조정기(AVR; Automatic Voltage Regulator)(500)는 발전기(200)에서 발생하는 전류를 측정하는 전류측정기와, 발전기(200)에서 발생하는 전압을 측정하는 전압측정기와, 발전기(200)에서 발생하는 주파수를 측정하는 주파수측정기를 포함한다. 전류측정기는 발전기(200)에서 발생하는 전류를 측정하며 그 측정된 전류값을 엔진발전기제어유닛(600)에 보낸다. 전압측정기는 발전기(200)에서 발생하는 전압을 측정하며 그 측정된 전압값을 엔진발전기제어유닛(600)에 보낸다. 주파수측정기는 발전기(200)에서 발생하는 주파수를 측정하며 그 측정된 주파수값을 엔진발전기제어유닛(600)에 보낸다.
엔진발전기제어유닛(600)은 디젤엔진발전기(G)들의 각 디젤엔진발전기(G)를 구성하는 전자제어유닛(160)과, 엔진출력감지유닛(400), 자동전압조정기(500)를 연결하여 디젤엔진발전기(G)를 제어한다. 엔진발전기제어유닛(600)의 일예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 엔진발전기제어유닛(600)은, 폐차 디젤엔진(100)의 전자제어유닛(160)에서 감지되는 데이터가 입력되는 제1 입력부(610)와, 엔진출력감지유닛(400)에서 감지되는 데이터가 입력되는 제2 입력부(620)와, 발전기(200)의 자동전압조정기(500)에서 감지되는 데이터가 입력되는 제3 입력부(630)와, 제1,2,3 입력부(610)(620)(630)에서 입력되는 데이터들을 기초로 발전기(200)에 부하가 걸릴 때 폐차 디젤엔진(100)의 전자제어유닛(160)을 제어하는 제어부(640)를 포함한다.
시스템제어유닛(700)은 디젤엔진발전기(G)들의 각 엔진발전기제어유닛(600)들이 연결되며, 또한 분전유닛(300)이 연결된다. 시스템제어유닛(700)은 분전유닛(300)에 걸리는 부하를 디젤엔진발전기(G)들의 각 성능지수에 따라 분배하여 엔진발전기제어유닛(600)들을 제어한다. 성능지수는 폐차 디젤엔진(100)의 운전시간(폐차 전 디젤차량의 주행거리), 폐차 디젤엔진(100)의 종류, 폐차엔진(100)의 엔진 본체(110)의 부품 마모 정도 등을 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 병렬 재제조 디젤엔진 발전기 시스템 제어방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 병렬 엔진발전기 시스템 제어방법의 일실시예는, 먼저, 병렬로 연결된 복수 개의 디젤엔진발전기(G)들의 각 성능지수를 시스템제어유닛(700)에 입력하는 단계(S1)가 진행된다. 복수 개의 디젤엔진발전기(G)는 폐차된 커먼레일 디젤차량으로부터 회수된 폐차 디젤엔진(100)과, 그 폐차 디젤엔진(100)에 연결되어 폐차 디젤엔진(100)의 출력에 의해 전력을 생산하는 발전기(200)를 포함한다. 시스템제어유닛(700)은 복수 개의 디젤엔진발전기(G)들을 제어한다. 성능지수는 폐차 디젤엔진(100)의 운전시간, 폐차 디젤엔진(100)의 종류, 디젤엔진의 엔진본체의 마모 정도 등이 된다.
디젤엔진발전기(G)들의 각 성능지수를 입력한 후 시스템제어유닛(700)이 복수 개의 디젤엔진발전기(G)들을 작동시키는 단계(S2)가 진행된다. 디젤엔진발전기(G)들의 각 폐차 디젤엔진(100)은 효율이 극대화되는 1450 ~ 1500 RPM이거나 1750 ~ 1850RPM을 유지하는 것이 바람직하다.
디젤엔진발전기(G)들을 작동시킨 후 디젤엔진발전기(G)들의 전체 출력측에 걸리는 부하를 감지하는 단계(S3)가 진행된다.
디젤엔진발전기(G)들의 부하를 감지한 후 부하가 설정치 이상이 되면 그 부하를 디젤엔진발전기(G)들의 각 성능지수에 따라 분배하여 각 디젤엔진발전기(G)의 출력 부하값을 설정하는 단계(S4)가 진행된다.
각 디젤엔진발전기(G)의 출력 부하값을 설정한 후 디젤엔진발전기(G)들의 각 디젤엔진발전기(G)에 설정된 출력 부하값에 따라 디젤엔진발전기(G)를 구성하는 폐차 디젤엔진(100)의 인젝터 연료분사량을 증가시키는 단계(S5)가 진행된다.
폐차 디젤엔진(100)의 인젝터 연료분사량 증가는 설정된 출력 부하값에 따라 폐차 디젤엔진(100)의 전자제어유닛(160)에 악셀 전압을 증가시키고 악셀 전압의 증가에 따라 폐차 디젤엔진(100)의 인젝터 연료 분사시간을 증가시킴에 의해 이루어진다. 디젤엔진발전기(G)에서 설정된 출력 부하값에 따라 인젝터(130)의 연료분사시간을 증가시킬 때 폐차 디젤엔진(100)의 출력측 RPM이 감속됨이 없이 바로 디젤엔진(100)의 출력이 증가되도록 제어한다. 병렬로 연결된 복수 개의 디젤엔진발전기(G)들은 각각 분배된 부하값을 출력하면서 각 폐차 디젤엔진(100)은 1450 ~ 1500 RPM이거나 1750 ~ 1850RPM을 유지하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 병렬 재제조 디젤엔진 발전기 시스템 및 그 제어방법의 작용과 효과를 설명한다.
먼저, 시스템제어유닛(700)에 의해 병렬로 연결된 복수 개의 디젤엔진발전기(G)들이 작동한다. 병렬로 연결된 디젤엔진발전기(G)들이 각각 작동하게 되면 각 디젤엔진발전기(G)의 폐차 디젤엔진(100)이 설정된 기준 RPM으로 출력하여 발전기(200)에서 전력을 생산하게 된다. 폐차 디젤엔진(100)의 출력측에서 출력되는 RPM은 엔진출력감지유닛(400)에 의해 감지되어 엔진발전기제어유닛(600)에 전달되고 발전기(200)에 의해 출력되는 전압은 자동전압조정기(500)에 의해 균일하게 조정되고 그 전압값은 엔진발전기제어유닛(600)에 전달된다. 엔진발전기제어유닛(600)은 이와 같은 데이터를 바탕으로 디젤엔진발전기(G)의 폐차 디젤엔진(100)의 전자제어유닛(160)을 제어하여 폐차 디젤엔진(100)의 출력측이 최적의 효율인 설정 RPM, 즉 1450 ~ 1500 RPM이거나 1750 ~ 1850RPM으로 유지한다. 복수 개의 디젤엔진발전기(G)들의 각 디젤엔진발전기(G)에서 생산되는 전력은 발전기 출력선(1)과 공통 출력선(2)을 통해 분전유닛(300)으로 출력되고 그 분전유닛(300)으로 출력된 전력은 분전유닛(300)에 연결된 냉장고, 세탁기 등의 부하에 공급된다. 이때, 분전유닛(300)에 출력되는 전력은 시스템제어유닛(700)에 의해 감지된다.
한편, 분전유닛(300)에 전열기나 펌프 등이 추가로 연결되어 분전유닛(300)에 기준 부하 이상인 초과 부하가 걸리게 되면 시스템제어유닛(700)이 그 초과 부하를 감지하고 시스템제어유닛(700)은 복수 개의 디젤엔진발전기(G)들의 전체 출력을 증가시키기 위하여 디젤엔진발전기(G)들의 각 성능지수에 따라 초과 부하를 분배하고 그 분배된 부하값을 각 디젤엔진발전기(G)의 엔진발전기제어유닛(600)에 전달한다. 각 디젤엔진발전기(G)의 엔진발전기제어유닛(600)은 분배된 부하값에 따라 전자제어유닛(160)을 제어하여 폐차 디젤엔진(100)의 인젝터(130)의 연료 분사시간을 길게 하여 폐차 디젤엔진(100)에 분사되는 연료 분사량을 증가시킨다. 예를 들면, 병렬로 연결된 디젤엔진발전기(G)들이 네 개이고 그 네 개의 디젤엔진발전기(G)를 제1,2,3,4 디젤엔진발전기라 하고 그 네 개의 디젤엔진발전기(G)의 각 폐차 디젤엔진(100)의 폐차되기 전 운전시간(주행거리)과 디젤엔진(100)의 종류에 따라 성능지수를 우수한 등급에 따라 30, 20, 20, 30으로 정하고 부하가 180이면 제1,2,3,4 디젤엔진발전기(G)의 각 부하가 54, 36, 36, 54이 된다. 제1,2,3,4 디젤엔진발전기의 각 디젤엔진발전기(G)의 엔진발전기제어유닛(600)에 그 분배된 부하가 입력되면 엔진발전기제어유닛(600)은 그 분배된 부하에 따라 전자제어유닛(160)을 제어하여 폐차 디젤엔진(100)에서 인젝터(130)의 연료분사량을 증가시킨다. 이때, 설정된 출력 부하값에 따라 폐차 디젤엔진(100)의 전자제어유닛(160)에 악셀 전압을 증가시키고 악셀 전압의 증가에 따라 폐차 디젤엔진(100)의 인젝터 연료 분사시간을 증가시킴에 의해 폐차 디젤엔진(100)에 분사되는 연료분사량을 증가시키는 것이 바람직하다. 각 디젤엔진발전기(G)의 폐차 디젤엔진(100)의 출력측은 설정 RPM으로 유지한다. 폐차 디젤엔진(100)의 출력측의 RPM을 엔진출력감지유닛(400)이 지속적으로 감지하여 엔진발전기제어유닛(600)에 전송하고 발전기(200)에서 발전되는 전력을 자동전압조정기(500)에서 감지하여 엔진발전기제어유닛(600)에 전달한다. 병렬로 연결된 디젤엔진발전기(G)들에서 각각 분배된 부하에 따라 출력이 증가하게 되어 분전유닛(300)에 연결된 초과 부하에 맞는 전력을 공급하게 된다. 각 디젤엔진발전기(G)들에서 발생되는 출력은 전압과 주파수를 동기화시킨다.
이와 같이, 본 발명은 폐차 디젤엔진(100)과 발전기(200)를 포함하는 디젤엔진발전기(G)가 복수 개 병렬로 연결되고 그 디젤엔진발전기(G)들의 각 폐차 디젤엔진(100)의 성능지수에 따라 디젤엔진발전기(G)들을 작동시키게 되므로 디젤엔진발전기(G)들을 각각 성능에 맞게 효율적으로 작동시키게 될 뿐만 아니라 디젤엔진발전기 전체 시스템의 수명을 연장시키게 된다.
또한, 본 발명은 분배된 부하에 따라 디젤엔진발전기(G)의 출력을 증가시킬 때 디젤엔진(100)의 인젝터(130)의 연료분사시간을 길게 하여 디젤엔진(100)에 분사되는 연료분사량을 증가시키게 되므로 디젤엔진발전기(G)의 폐차 디젤엔진(100)에서 출력을 급속히 증가시키게 된다. 이로 인하여, 발전기(200)에 분배된 부하를 바로 출력하게 되므로 분배된 부하에 따른 폐차 디젤엔진(100)의 RPM 감소 및 발전기(200)의 출력 감소를 방지하여 디젤엔진발전기(G)의 효율을 높이게 된다.
G; 디젤엔진발전기 300; 분전유닛
400; 엔진출력감지유닛 500; 자동전압조정기
600; 엔진발전기제어유닛 700; 시스템제어유닛

Claims (5)

  1. 폐차된 커먼레일 디젤차량으로부터 회수된 폐차 디젤엔진과, 상기 폐차 디젤엔진에 연결되어 폐차 디젤엔진의 출력에 의해 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 디젤엔진발전기가 복수 개 병렬로 연결되는 디젤엔진발전기들;
    상기 디젤엔진발전기들이 각각 연결된 공동 출력선에 연결되며, 외부 부하가 연결되는 분전유닛;
    상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기를 구성하는 디젤엔진의 출력측 RPM을 감지하는 엔진출력감지유닛들;
    상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기를 구성하는 발전기에 구비되는 자동전압조정기들;
    상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기를 구성하는 전자제어유닛과 상기 엔진출력감지유닛과 상기 자동전압조정기를 연결하여 디젤엔진발전기를 제어하는 엔진발전기제어유닛들;
    상기 디젤엔진발전기들의 각 엔진발전기제어유닛들이 연결되며, 상기 분전유닛이 연결되어 상기 분전유닛에 걸리는 부하를 상기 디젤엔진발전기들의 성능지수에 따라 분배하여 상기 엔진발전기제어유닛들을 제어하는 시스템제어유닛;을 포함하며, 상기 성능지수는 폐차 디젤엔진의 운전시간, 폐차 디젤엔진의 종류를 포함하는 병렬 엔진발전기 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 엔진발전기제어유닛은, 상기 폐차 디젤엔진의 전자제어유닛에서 감지되는 데이터가 입력되는 제1 입력부와, 상기 엔진출력감지유닛에서 감지되는 데이터가 입력되는 제2 입력부와, 상기 발전기의 자동전압조정기에서 감지되는 데이터가 입력되는 제3 입력부와, 상기 제1,2,3 입력부에서 입력되는 데이터들을 기초로 상기 시스템제어유닛에서 분배된 부하에 따라 상기 폐차 디젤엔진의 전자제어유닛을 제어하는 제어부를 포함하는 병렬 엔진발전기 시스템.
  3. 폐차된 커먼레일 디젤차량으로부터 회수된 폐차 디젤엔진과, 상기 폐차 디젤엔진에 연결되어 폐차 디젤엔진의 출력에 의해 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 디젤엔진발전기가 복수 개 병렬로 연결되는 디젤엔진발전기들의 각 성능지수를 시스템제어유닛에 입력하는 단계;
    상기 복수 개의 디젤엔진발전기들을 작동시키는 단계;
    상기 디젤엔진발전기들의 전체 출력측에 걸리는 부하를 감지하는 단계;
    상기 부하가 설정치 이상이 되면 그 부하를 상기 디젤엔진발전기들의 각 성능지수에 따라 분배하여 각 디젤엔진발전기의 출력 부하값을 설정하는 단계;
    상기 디젤엔진발전기들의 각 디젤엔진발전기에 설정된 출력 부하값에 따라 상기 디젤엔진발전기를 구성하는 폐차 디젤엔진의 인젝터 연료분사량을 증가시키는 단계;를 포함하며,
    상기 성능지수는 상기 폐차 디젤엔진이 장착된 디젤차량이 폐차되기 전까지의 폐차 디젤엔진의 운전시간, 폐차 디젤엔진의 종류를 포함하는 병렬 엔진발전기 시스템의 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 디젤엔진의 인젝터 연료분사량 증가는 설정된 출력 부하값에 따라 상기 디젤엔진의 전자제어유닛에 악셀 전압을 증가시키고 상기 악셀 전압의 증가에 따라 상기 디젤엔진의 인젝터 연료 분사시간을 증가시킴에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 병렬 엔진발전기 시스템의 제어방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 병렬로 연결된 복수 개의 디젤엔진발전기들은 각각 1450 ~ 1500 RPM이거나 1750 ~ 1850RPM을 유지하는 것을 특징으로 하는 병렬 엔진발전기 시스템의 제어방법.
KR1020180057931A 2018-02-06 2018-05-21 병렬 디젤엔진발전기 시스템 및 그 제어방법 KR101871778B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2019/000346 WO2019156370A1 (ko) 2018-02-06 2019-01-09 병렬 디젤엔진발전기 시스템 및 그 제어방법
CN201980023138.4A CN112020600A (zh) 2018-02-06 2019-01-09 并联式柴油引擎发电机系统及控制方法
US16/967,418 US20210215108A1 (en) 2018-02-06 2019-01-09 Parallel diesel engine generator system and method for controlling the same
AU2019100125A AU2019100125A4 (en) 2018-02-06 2019-02-06 Parallel diesel engine generator system and method for controlling the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180014300 2018-02-06
KR20180014300 2018-02-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101871778B1 true KR101871778B1 (ko) 2018-06-27

Family

ID=62789849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180057931A KR101871778B1 (ko) 2018-02-06 2018-05-21 병렬 디젤엔진발전기 시스템 및 그 제어방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210215108A1 (ko)
KR (1) KR101871778B1 (ko)
CN (1) CN112020600A (ko)
AU (1) AU2019100125A4 (ko)
WO (1) WO2019156370A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112803482A (zh) * 2021-02-25 2021-05-14 中国五环工程有限公司 柴油发电机组自动启停与负荷控制系统及控制方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5535187A (en) * 1978-09-04 1980-03-12 Fukuo Shibata Generator drived by diesel engine
JP2001295715A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ディーゼル発電機の燃料供給装置
JP2003134674A (ja) * 2001-10-26 2003-05-09 Toho Gas Co Ltd 家庭用コージェネレーションネットワークシステム
KR20090081193A (ko) * 2008-01-23 2009-07-28 엘지전자 주식회사 열병합 발전 시스템의 제어방법
KR20090087747A (ko) * 2008-02-13 2009-08-18 엘지전자 주식회사 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법
KR101289056B1 (ko) * 2013-03-29 2013-07-22 케이피브이(주) 디젤 발전기의 엔진 제어 시스템 및 방법
KR101544433B1 (ko) * 2015-06-18 2015-08-13 주식회사 이노비 폐차 디젤 엔진을 이용한 경유 및 lng 겸용 엔진 발전 시스템
KR20170079873A (ko) * 2015-12-31 2017-07-10 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진 운전 방법
KR20180060642A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 현대중공업 주식회사 발전엔진의 제어 시스템 및 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09195811A (ja) * 1996-01-19 1997-07-29 Komatsu Ltd 発電機の自動負荷分担装置及びその制御方法
US8560201B2 (en) * 2007-05-31 2013-10-15 Caterpillar Inc. Gen-Set control system having proactive load relief
US8912672B2 (en) * 2009-05-20 2014-12-16 Cummins Power Generator IP, Inc. Control of an engine-driven generator to address transients of an electrical power grid connected thereto
JP5604245B2 (ja) * 2010-09-28 2014-10-08 株式会社日立製作所 鉄道車両の発電システム
FR2979773B1 (fr) * 2011-09-01 2013-09-20 Leroy Somer Moteurs Procede de regulation du fonctionnement d'un groupe electrogene.
EP4071994A1 (en) * 2012-07-06 2022-10-12 GE Energy Power Conversion Technology Ltd. Power distribution systems
CN103321767B (zh) * 2013-05-23 2015-07-29 潍柴动力股份有限公司 发电用发动机的控制方法、装置及发电设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5535187A (en) * 1978-09-04 1980-03-12 Fukuo Shibata Generator drived by diesel engine
JP2001295715A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ディーゼル発電機の燃料供給装置
JP2003134674A (ja) * 2001-10-26 2003-05-09 Toho Gas Co Ltd 家庭用コージェネレーションネットワークシステム
KR20090081193A (ko) * 2008-01-23 2009-07-28 엘지전자 주식회사 열병합 발전 시스템의 제어방법
KR20090087747A (ko) * 2008-02-13 2009-08-18 엘지전자 주식회사 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법
KR101289056B1 (ko) * 2013-03-29 2013-07-22 케이피브이(주) 디젤 발전기의 엔진 제어 시스템 및 방법
KR101544433B1 (ko) * 2015-06-18 2015-08-13 주식회사 이노비 폐차 디젤 엔진을 이용한 경유 및 lng 겸용 엔진 발전 시스템
KR20170079873A (ko) * 2015-12-31 2017-07-10 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진 운전 방법
KR20180060642A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 현대중공업 주식회사 발전엔진의 제어 시스템 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112803482A (zh) * 2021-02-25 2021-05-14 中国五环工程有限公司 柴油发电机组自动启停与负荷控制系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112020600A (zh) 2020-12-01
WO2019156370A1 (ko) 2019-08-15
US20210215108A1 (en) 2021-07-15
AU2019100125A4 (en) 2019-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9048765B2 (en) Engine powered generator
CN100590306C (zh) 用于带辅助设备的发动机的控制系统及其控制方法
US20210114580A1 (en) Vehicle controller, vehicle control system, vehicle learning device, vehicle control method, and memory medium
EP2463497A1 (en) Turbocharger control
US20110126807A1 (en) Method for operating a fuel injection system of a motor vehicle in particular
CN102767430B (zh) 一种发电机组及其运行控制方法
US20150357952A1 (en) Method and system of tracking the maximum efficiency of a variable speed engine-generator set
KR101871778B1 (ko) 병렬 디젤엔진발전기 시스템 및 그 제어방법
US9851736B2 (en) System and method for controlling power output of a power source
Gruosso Optimization and management of energy power flow in hybrid electrical vehicles
CN202560368U (zh) 发电机组
CN102829837B (zh) 一种喷油量测量方法、装置和系统
CN203515867U (zh) 一种采用电控调压器燃料供给系统的天然气发电机组
CN103118917A (zh) 内燃发动机的输出控制装置
US10344767B2 (en) Method for compressor surge detection to enable model base air estimation
CN103195555A (zh) 用于超涡轮增压发动机的控制系统和方法
Manwell et al. An investigation of variable speed operation of diesel generators in hybrid energy systems
CN114709824B (zh) 一种电驱动工程机械及其多能量源供电型高压管理系统
CN106671797A (zh) 一种新型增程器控制方法
WO2013131735A2 (en) Method and apparatus for power source control
Zaichenko et al. Comparison of energy efficiency of a synchronous electric generator with a spark ignition engine using gasoline and gasoline blended with ethanol
Görke et al. Research on the fuel-efficiency of parallel hybrid vehicles as a basis for the design of rule-based operating strategies
CN106150714A (zh) 内燃机的控制装置以及控制方法
CN103235519A (zh) 一种发动机信号智能模拟方法及系统
CN101257276A (zh) 无电池发电控制系统及装有该系统的跨骑式车辆

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction