KR19990072531A - 최대효율로동작하기위해원동기출력을정합하는임피던스를가진제너레이터 - Google Patents

최대효율로동작하기위해원동기출력을정합하는임피던스를가진제너레이터 Download PDF

Info

Publication number
KR19990072531A
KR19990072531A KR1019990004534A KR19990004534A KR19990072531A KR 19990072531 A KR19990072531 A KR 19990072531A KR 1019990004534 A KR1019990004534 A KR 1019990004534A KR 19990004534 A KR19990004534 A KR 19990004534A KR 19990072531 A KR19990072531 A KR 19990072531A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
generator
output
power
slope
prime mover
Prior art date
Application number
KR1019990004534A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100377377B1 (ko
Inventor
그루티모시마이클
Original Assignee
크라우스 지오프레이 에이치.
록키드 마틴 코포레이션
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 크라우스 지오프레이 에이치., 록키드 마틴 코포레이션 filed Critical 크라우스 지오프레이 에이치.
Publication of KR19990072531A publication Critical patent/KR19990072531A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100377377B1 publication Critical patent/KR100377377B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/36—Structural association of synchronous generators with auxiliary electric devices influencing the characteristic of the generator or controlling the generator, e.g. with impedances or switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

W의 각 값에서 출력-전력/W 기울기 Md를 가진 출력 동력 함수를 결정하는 속도 W로 회전시키는 출력 샤프트를 가진 원동기 및, 샤프트의 회전에 응답하여 전력을 발전시키는 제너레이터를 가진 전력 발전 유니트에서, 제너레이터 전기 임피던스는 Md기울기에 접근하도록 제너레이터 출력-전력/W 기울기 Mg를 제공하기 위해 선택되어, W가 효율을 최대화하도록 제어될 수 있다.

Description

최대 효율로 동작하기 위해 원동기 출력을 정합하는 임피던스를 가진 제너 레이터{GENERATOR HAVING IMPEDANCE MATCHING PRIME MOVER OUTPUT CAPABILITY FOR OPERATION WITH MAXIMIZED EFFICIENCY}
본 발명은 원동기 구동 전기 제너레이터에 관한 것으로서, 특히 최대 효율 및 최소 이미션(emission)을 획득하기 위하여 원동기의 속도 범위에 걸쳐 원동기의 출력 구동 능력을 정합하도록 선택된 내부 임피던스를 가진 신규 제너레이터에 관한 것이다.
상기 발전기의 회전자 샤프트에 부착된 원동기를 가진 전기 제너레이터를 구동하는 것은 공지되어 있다. 통상적으로, 제너레이터의 전기 출력은 발전기내의 필드 균일의 여자(excitation)에 응답하여 제공되고, 필드 코일 그 자체 및 분리 필드 여자 전자 장치 양자 모두 비용이 많이 들어 바람직하지 않았다.
더욱이, 여자 필드 코일의 사용으로 종종 제너레이터가 효율 저하로 동작되는 경우가 있다. 이는 바람직하지 않아, 원동기 및 전기 제너레이터의 조합부가 전기 차량내에 포함되고, 바퀴가 제너레이터로부터 직간접적으로 제공된 전력을 가진 모터에 의해 작동될 시에, 최대 효율로 연료 소모가 적게 될 뿐만 아니라 오염 및 다른 바람직하지 않은 특성이 최소로 될 수 있다.
그래서, 필드 코일 및 필드 여자 수단없이 구동되는 영구 자석 제너레이터를 원동기에 의해 직접 최대 효율로 제공하는 것이 바람직하다.
도 1은 하이브리드 전기 차량등에서 알 수 있는 바와 같이 엔진 구동 제너레이터 및 통상적인 부하의 개략적인 블록도.
도 2는 본 발명의 엔진 구동, 임피던스 정합 발전기에 의해 제공된 전압 및 전류를 설명한 한 세트의 좌표 그래프도.
도 3은 본 발명의 신규 정합 제너레이터의 테브냉 등가 회로도.
도 4는 특정 디젤 엔진의 최대 및 정미(met) 동력 곡선, 종래의 부정합 제너레이터의 동작 곡선 및, 본 발명에 따른 신규 정합 제너레이터에 대한 한 세트의 동작 곡선을 설명한 그래프도.
도 5는 전압-전류 동작 곡선 세트 및, 한 특정 동작 시나리오에 대한 일정한 부하-전력 곡선을 설명하고, 원동기-제너레이터 효율이 본 발명의 원리에 따라 최대화되는 방식을 설명한 그래프도.
본 발명에 따르면, 원동기는 속도 W로의 회전이 W의 각 값에서 출력-전력/W 기울기 Md를 가진 출력 동력 함수를 결정하는 출력 샤프트를 가지고, 상기 출력 샤프트의 회전에 응답하여 전력을 발전시키는 제너레이터에 결합되며, 제너레이터 전기 임피던스는 Md 기울기에 접근하도록 제너레이터 출력-전력/W 기울기 Mg를 갖기 위해 선택되어, 최대 효율을 갖게 한다.
양호한 실시예에서, 제너레이터 기울기는 원동기 기울기의 2 인수내에 있다. 0.15hp/rev. 정도에서 동작 곡선 기울기 Mg를 가진 원동기 디젤 엔진을 갖는 하이브리드 전기 차량내에 이용되는 바와 같이, 제너레이터 전기 임피던스 Z는 약 0.075hp/rev. 및 약 0.3 hp/rev. 사이의 동작 곡선 기울기 Mg를 산출하도록 선택된다.
따라서, 본 발명의 목적은 제너레이터의 동작 특성을 구동 엔진의 동작 특성에 정합시켜, 효율을 최대화하도록 선택된 임피던스를 가진 엔진 구동 전기 제너레이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적은 첨부한 도면을 참조로 아래의 상세한 설명에서 본 기술 분야의 숙련자에게는 명백해지며, 상기 도면에서 동일 소자는 동일 참조 부호로 나타낸다.
도 1에서, 하이브리드 전기 차량용 모티브 시스템과 같은 시스템(10)은 원동기로서 엔진(11)을 활용한다. 연료(12)의 소스는 엔진의 연료 입력(11a)에 접속되는데, 이런 연료는 엔진에서 연소되어, 출력 샤프트(11s)가 회전 속도 또는 주파수 W로 턴하게 한다. 엔진 샤프트(11s)의 회전 속도 W는 엔진/부하 제어 수단(14)의 출력(14b)으로부터 엔진 제어 입력(11b)에 제공된 신호에 응답하여 세트된다.
수단(14)은 전기 배선 버스(16)를 통해 전기 신호를 제너레이터 부하 수단 (18)으로 및 그로부터 수신 및 전송하도록 접속된 적어도 하나의 입력/출력 포트(14a)를 가지며, 상기 제너레이터 부하 수단(18)은 센서, 스위치 및, 하이브리드 전기 차량 등의 바퀴 구동 모터와 같은 적어도 하나의 엔드 이팩터(end-effector) 수단에 결합된 동일한 트랜스듀서 및/또는 이펙터를 포함할 수 있다.
엔진 샤프트(11s)는 제너레이터 수단(20)의 회전자 샤프트(20s)에 직접 접속되어, 부하(18)에 접속하기 위해 제너레이터 출력 단자(20a) 및 (20b) 사이에 AC 출력 전압 Vg을 생성시킨다. 일반적으로, 제너레이터(20)는 필드 여자 수단(22)의 필드 여자 출력(22f)에 접속되고, 제너레이터 내에서 (가상 라인으로 도시된) 필드 코일(20f)을 가진 여자 필드형이다. 수단(22)은 통상적으로 제너레이터 전기 출력에 접속된 입력(22a/22b)을 가져, 그로부터 AC 전압을 모니터하고, 또한 제어 입력 포트(22c)를 가져, 명령문, 다른 감지 파라미터 및 동일한 신호를 수신 함으로써, 전기 생성 기술에 공지된 식으로 입력 신호의 전체를 활용하여, 필드 코일(20f) 여자 신호 특성을 제어함으로써 제너레이터 전압 Vg을 세트시킨다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 제너레이터(20)는 여자 코일(20f)과 무관한 영구 자석형이고, 시스템(10)은 어느 형의 필드 여자 수단과 결합된 전기 접속부와 무관하다.
하이브리드 전기 차량등에서 알 수 있는 바와 같이, 일례의 제너레이터 부하(18)는 제너레이터 단자 (20a 및 20b)로부터 AC 전압 Vg을 수신하고, 저장 배터리(26)에 걸쳐 발생한 맥동-DC 전압 V'으로 정류하는 전파 정류기(FWR) 수단(20)을 포함한다. 제어 스위칭 수단(28)은 배터리 수단(26)에 걸쳐 DC 전기 모터 등과 같은 가변부하(30)와 직렬로 접속된다. 따라서, 수단(28) 및 수단(30)의 직렬 조합부는 배터리 수단(26)과 병렬로 접속되고, FWR 수단(24)의 출력에 걸쳐 접속된다. 제어 스위칭 수단 입력(28a)에서의 전위는 입력(28c)에서의 제어 신호 상태에 응답하여 출력(28b)(및 부하 (30))에 선택적으로 결합되고, 상기 제어 신호는 통상적으로 버스(16) 등을 통해 제공된다.
도 2에서, 제너레이터 전압 Vg은 항상 어떤 피크값의 바이폴라 AC 전압(20W)이다. (이런 값은 제너레이터 개방 회로 전압 Voc의 최대값을 가지며, 제너레이터 직렬 임피던스 Z를 통해 흐르는 제너레이터 전류에 의해 유발된 전압 강하로 인해 다소 작은 크기이다.) 수단(24)의 출력 전압 V1에서, (점선으로 도시된) 네가티브 극성 반사이클(20n)은 전파 정류 프로세스에 의해 반전되고, 유니폴라 전압 V1은 단지 포지티브 극성 로브(lobe)(20p)만을 갖는다. 전류 I'는 전압 V1의 순시 크기가 FWR 수단 출력에 걸쳐 접속된 배터리 수단(26)의 전압 Vb보다 작을 때마다 생기는 수단(24)의 정류기 다이오드가 역 바이어스될 시에는 흐르지 않는다. 그러나, 전압 V1이 순간적으로 배터리 전압 Vb보다 큰 값을 가지자마자, FWR 수단(24)의 다이오드는 순방향 바이어스되고, 전류 I'의 펄스(32)는 도 2의 하부 파형에 도시된 바와같이 어떤 피크 값 Ip으로 흐른다. 스위치 수단(28)이 비도전적일 경우, 모든 전류 I'는 배터리(26)를 충전 및 재충전하고, 스위칭 수단(28)이 도전적일 경우, 전류는 수단(28)을 동해 수단(24) 또는 배터리(26)의 어느 하나 또는 양자 모두로 부터 전기 부하(30)로 흐른다.
영구 자석 제너레이터(PMG) 수단(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 테브냉 등가 회로를 가지는데, 사이파 소스(20y)는 제너레이터 단자(20a) 및 (20b) 사이에서 직렬로(제너레이터 입력 샤프트 (20s) 회전 속도 W의 함수인) 값 Voc을 가지며, 제너레이터 임피던스(20z)는 직렬 저항 (20r) 및 직렬 리액턴스 (20x)로 구성된다. 본 발명의 한 양상에 따르면, 제너레이터 임피던스(20z)의 값 z는 샤프트속도 s(분당 회전수)에 대해 파워 p(마력)의 변화도로서 정의되는 특정 동작 기울기 Mg를 설정하도록 선택되고, 바람직하게는 아래에 상세히 기술되는 바와 같이 엔진 p/s 곡선의 기울기 Md를 정합한다. 기울기 Mg는 저항 성분 크기 R 및/또는 리액턴스 성분 크기 × 를 조절함으로써 설정될 수 있다.
도 4에서, 그래프(40)는 횡좌표(41)를 따라 도시된 분당 회전수(rpm)인 엔진(11)의 회전 속도 s 및, 좌표(42)를 따라 도시된 마력인 엔진 파워 출력 p를 갖는다. 특정 디젤 엔진(11)에 대하여 최대 파워 Pmax 곡선(44) 및, 엔진과 그의 샤프트 부하 사이의 공지된 커플링에 의한 정미 파워 Pnet 곡선(44') 양자 모두가 획득될 수 있다. 곡선(44')은 곡선(44)을 밀접하게 트랙하고, 이런 특정 엔진에 대하여, 파워대속도 곡선(44)은 약 (240-60)hp/(2000-800)rpm=0.15 hp/rev 의 기울기 Md를 갖는다.
제너레이터(20)는 정류될 시에 배터리 전압 Vb과 동일한 출력 전압 Vg에 의해 결정되는 동작 곡선(46)을 가져, 제너레이터는 더욱 작은 제한 배터리 전압(여기서는 약 450 Vdc)에 대한 샤프트(20s)의 출력 파워 대 속도 s의 제 1 동작 곡선(46a)을 가지고, 더욱 큰 값 Vb(여기서는 제각기 약 500, 540, 580 및 620 Vdc 인)다른 동작 곡선 (46b, 46c, 46d 및 46e)을 갖는다.
본 발명에 따르면, 제너레이터 임피던스z는 제너레이터 동작 곡선(46)이 엔진 동작 기울기 Md에 가까운 기울기 Mg를 갖게 하도록 선택된다. 통상적으로 어느 속도 S에 대한 제너레이터 곡선(46) 기울기 Mg는 2개의 인수, 예를 들어 대략 Md/z의 최소 제너레이터 동작 곡선 기울기 Mg, min 및 대략 2Md의 최대 제너레이터 동작 곡선 기울기 Md, max 이상에 의해 동일 속도에서의 엔진 곡선(44)기울기 Md에 관계된다.
0.15의 Md를 가진 엔진에 대하여, 최소 제너레이터 곡선(46) 기울기는 (곡선 (45a)의 상위 단부에서) 약 0.075이고, 최대 제너레이터 기울기 Mg는 (곡선(46e)의 하위 단부에서) 약 0.3이다. 공지된 엔진-제너레이터 조합부에서, 통상적인 제너레이터 동작 곡선(48)은 회전 운동마다 약 0.4 마력의 통상적인 기울기 Mold를 갖는다. 본 발명에 따르면, 정합 엔진 제너레이터 쌍은 통상적인 제너레이터의 동작 기울기보다 2 또는 3배 적은 동작 곡선 기울기를 갖는다. 약 450 볼트 및 약 620 볼트 사이의 AC 피크 전압에서 출력 파워를 제공하는 영구자석 제너레이터 (20)와 240 피크 마력 디젤 엔진의 한 특정 조합에 대하여, 제너레이터(20)는 원동기에 대한 임피던스 정합을 위해 선택될뿐만 아니라, 제너레이터가 약 1000rpm 이하의 회전속도에 거의 출력 파워를 제공하지 않게 하므로, 피크 전력의 약 5% 이상으로 한정될 수 있는 전력은 고 이미션 및 다른 바람직하지 않은 특성이 이용된 특정 엔진에 제공되는 저속 영역 위에 있도록 선택된 속도로 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 1000 및 l200 rpm 사이의 샤프트 속도에서의 제너레이터 파워 출력 개시로 엔진 이미션을 최소로 하면서, 디젤 터보가 전체 디젤 동작 속도를 줄이지 않도록 속도를 충분히 램프 업(ramp up)할 때까지 디젤 엔진(11) 위에 부하를 위치시키지 않으며, 이는 또한 디젤 엔진의 연료 주입 시스템이 조정되게 하여, 엔진을 저 엔드, 토오크 요건을 충족하도록 연료 흐름을 증가시키기 전에 약 1200 rpm으로 점진적으로 램프하여, 엔진(11)으로 부터 가스 및 특정 이미션을 감소시킨다.
도 5에서, 그래프(50)는 횡좌표(51)를 따라 도시된 부하 전류 IL와, 좌표 (52)를 따라 도시된 부하 전압 VL을 갖는다. 부하(모터(30))는 점선으로 도시된 V-I 곡선(53)을 가진 일정한 전력 부하이다. 이런 곡선은 부하 모터로 전달된 전력이고, 곡선(53)상의 어느 포인트에서 동작 전류만큼 증배되고, 대략 제너레이터 전압 Vg과 동일한 동작 전압의 곱이다. 세트 속도에서, 제너레이터(20)는 배터리 시스템 전압 포인트 Vb에 의해 결정된 전력을 생성시킨 시스템 전압 포인트 Vb에 의해 결정된 전력을 생성시킨 제너레이터 전력 곡선을 따라 동작한다. 설명을 위하여, 실선 곡선(55)으로 주어진 제 1 동작 속도 제너레이터 전력 곡선이 제공된다.
이런 곡선은 제 2 곡선 (56)의 중간속도(1800 rpm)보다 더 높은 속도(예를 들어, 2000 rpm)에 대한 것으로서, 상기 중간속도는 제 3 동작 곡선(57)의 저속도 (1600rpm) 보다 여전히 더 높다. 제너레이터로 부터의 수요 전력은 곡선(55)을 따른 소정의 속도 2000 rpm에서 제너레이터 용량보다 상당히 낮을 경우, 전류 I 는 자연히 시스템이 덜 효율적인 포인트에서 동작하게 하도록 감소한다. 곡선(55)상에서, 화살표 A 방향에서 발생한 회전자 손실을 증가시키고, 화살표 B 방향에서 발생한 I2R 손실을 증가시킴으로서, 최대 효율은 포인트(55a)에서 획득된다. 가능 동작 포인트는 곡선(53 및 55)이 포인트 (55p 및 55p')에서 교차하는 곳이고, 비교적 높은 제너레이터 전압은 제너레이터 곡선(55)에 대한 최대 효율 보다 적은 포인트(55p)에서 동작시킨다. 콘트롤러(14)는 포인트(55a)에서 제거된 전압 VO,1및 전류 IL, 1에서 동작을 인식하고 디젤 엔진(11)의 속도를 조정하며, 즉 속도를 감소시켜, 제너레이터 효율을 증가시킨다. 나중에, 제너레이터 속도는 제너레이터 (20)가 제너레이터 곡선(56)을 따라 동작할때까지 떨어진다. 정확한 동작 포인트는 곡선(53 및 56)이 교차하는 포인트(56p)이다. 동작 포인트(56p)는 신규 속도에서 제너레이터의 최대효율 동작 포인트(56a)로 부터 제거된다. 따라서, 콘트롤러 수단(14)은 속도가 생성 곡선(57)에 도달될 때까지 엔진 속도를 계속 감소시키는데, 여기서, 제너레이터는 최대 동작 효율 포인트(57a)에 매우 근접한 포인트(57p)에서 동작한다. 곡선(48)과 같은 동작 곡선을 가진 제너레이터의 통상적인 85% 효율과 대향되듯이 약 94%의 최소 효율은 제너레이터 임피던스Z를 제너레이터 샤프트를 회전시키는 엔진에 정합시킴으로써 획득될 수 있다.
본 발명이 그의 양호한 일실시예에 대해 기술되었지만, 본 기술분야의 숙련자에게는 다양한 변형 및 수정이 가능하다. 그래서, 이는 첨부한 청구 범위에 위해서만 제한된다.
발명의 효과 누락

Claims (20)

  1. 각 W의 값에서 출력-전력/W 기울기 Md를 가진 출력 전력 함수를 결정하는 속도 W로 회전하는 출력 샤프트를 가진 원동기 수단 및,
    제너레이터 출력-전력/W 기울기 Mg가 상기 Md 기울기에 근접하게 하도록 임피던스를 선택하고, 상기 샤프트의 회전에 응답하여 전력을 제공하는 제너레이터 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 발전용 장치
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치의 효율을 최대화하도록 샤프트 회전 속도를 제어하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발전용 장치
  3. 제 1 항에 있어서,
    제너레이터 임피던스는 기울기 Md의 약 두배보다 크지 않은 동작 곡선 기울기 Mg를 제공하는 것을 특징으로 하는 전력 발전용 장치
  4. 제 1 항에 있어서,
    제너레이터 임피던스는 기울기 Md의 약 절반보다 작지 않은 동작 곡선 기울기 Mg를 제공하는 것을 특징으로 하는 전력 발전용 장치
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제너레이터 수단은 약 1500 rpm보다 작은 회전 속도 W동안 제너레이터 최대 전력 출력의 약 10%보다 작은 저 전력 출력을 제공하는 것을 특징으로 하는 전력 발전용 장치
  6. 제 5 항에 있어서,
    어떤 제너레이터 전력 출력도 약 1OOO rpm 이하의 회전 속도 W 동안에 제공되지 않는 것을 특징으로 하는 전력 발전용 장치
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 원동기 수단은 탄화 수소 연소 엔진인 것을 특징으로 하는 전력 발전용 장치
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 엔진은 하이브리드 전기 차량내의 터보 디젤 엔진인 것을 특징으로 하는 전력발전용 장치
  9. 각 W의 값에서 출력-전력/W, 기울기 Md를 가진 출력 전력 함수를 결정하는 속도 W로 회전시키는 출력 샤프트를 가진 원동기를 제공하는 단계
    출력 샤프트의 회전에 응답하여 전력을 발전시키는 제너레이터를 제공하는 단계 및,
    Md 기울기에 근접하는 제너레이터 출력-전력/W 기울기 Mg를 갖도록 제너레이터 임피던스를 선택하는 단계I를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발전 방법
  10. 제 9 항에 있어서,
    기울기 Mg는 기울기 Md의 약 2 인수내에 있는 것을 특징으로 하는 전력 발전 방법
  11. 제 9 항에 있어서,
    제너레이터의 효율을 최대화하도록 원동기 속도W를 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발전 방법
  12. 제 9 항에 있어서,
    필드 여자 없이 제너레이터를 동작시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 방법
  13. 제 9 항에 있어서,
    사전 선택된 최소 W 값 이상으로만 전기 출력을 제공하도록 제너레이터를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발전 방법
  14. 하이브리드 전기 차량내의 전력 발전 방법에 있어서,
    각 W의 값에서 출력-전력 W 기울기 Md를 가진 출력 전력 함수를 결정하는 속도 W로 회전시키는 출력 샤프트를 가진 원동기를 제공하는 단계
    출력 샤프트의 회전에 응답하여 전력을 발전시키는 제너레이터를 제공하는 단계 및,
    Md 기울기에 근접한 기울기 Mg를 가진 제너레이터 출력-전력/W 함수를 갖도록 제너레이터 임피던스를 선택하는 단계 I를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발전 방법
  15. 제 14 항에 있어서,
    기울기 Mg는 기울기 Md의 약 2 인수내에 있는 것을 특징으로 하는 전력 발전 방법
  16. 제 14 항에 있어서,
    제너레이터의 효율을 최대화하도록 원동기 속도 W를 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발전 방법
  17. 제 14 항에 있어서,
    필드 여자 없이 제너레이터를 동작시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발전 방법
  18. 제 l4 항에 있어서,
    사전 선택된 최소 W 값 이상으로만 전기 출력을 제공하도록 제너레이터를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발전 방법
  19. 제 14 항에 있어서,
    디젤 엔진이도록 원동기를 선택하고, 상기 제너레이터가 입력 샤프트를 가진 AC 제너레이터이도록 선택하며, 그리고 엔진 출력 샤프트를 제너레이터 입력 샤프트에 직접 접속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발전 방법
  20. 제 19 항에 있어서,
    필드 여자 없이 제너레이터를 동작시키고, 제너레이터의 효율을 최대화하도록 원동기 속도 W를 변화시키며, 그리고 사전 선택된 최소 W값 이상으로만 전기 출력을 제공하도록 제너레이터를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발-전 방법
KR10-1999-0004534A 1998-02-09 1999-02-09 최대 효율로 동작하기 위해 원동기 출력을 정합하는 임피던스를 갖는 제너 레이터 KR100377377B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9/020,516 1998-02-09
US09/020,516 US6037672A (en) 1998-02-09 1998-02-09 Generator having impedance matching prime mover output capability for operation with maximized efficiency
US09/020,516 1998-02-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990072531A true KR19990072531A (ko) 1999-09-27
KR100377377B1 KR100377377B1 (ko) 2003-03-28

Family

ID=21799042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-0004534A KR100377377B1 (ko) 1998-02-09 1999-02-09 최대 효율로 동작하기 위해 원동기 출력을 정합하는 임피던스를 갖는 제너 레이터

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6037672A (ko)
EP (1) EP0936101B1 (ko)
JP (1) JP4167770B2 (ko)
KR (1) KR100377377B1 (ko)
CN (1) CN1097340C (ko)
AR (1) AR018074A1 (ko)
BR (1) BR9900549A (ko)
CA (1) CA2260386C (ko)
CZ (1) CZ42099A3 (ko)
DE (1) DE69907290T2 (ko)
ES (1) ES2196658T3 (ko)
ID (1) ID23119A (ko)
NO (1) NO990577L (ko)
PL (1) PL331307A1 (ko)
RU (1) RU2225069C2 (ko)
TR (1) TR199900279A2 (ko)
TW (1) TW431978B (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6825575B1 (en) * 1999-09-28 2004-11-30 Borealis Technical Limited Electronically controlled engine generator set
US7905813B2 (en) * 1999-09-28 2011-03-15 Borealis Technical Limited Electronically controlled engine generator set
US7288921B2 (en) * 2004-06-25 2007-10-30 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Method and apparatus for providing economic analysis of power generation and distribution
US7081696B2 (en) 2004-08-12 2006-07-25 Exro Technologies Inc. Polyphasic multi-coil generator
US20060145482A1 (en) * 2005-01-06 2006-07-06 Bob Roethler Vehicle powertrain that compensates for a prime mover having slow transient response
JP4876429B2 (ja) * 2005-04-13 2012-02-15 日産自動車株式会社 車両用駆動制御装置
EA201200033A1 (ru) 2006-06-08 2012-05-30 Эксро Технолоджис Инк. Устройство электрического генератора или двигателя
US20090261599A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-22 Glacier Bay, Inc. Power generation system
JP5130109B2 (ja) * 2008-05-09 2013-01-30 本田技研工業株式会社 サイクロコンバータ式発電機
US20100164236A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Caterpillar Inc. Engine generator set control
WO2011091254A2 (en) * 2010-01-21 2011-07-28 ePower Engine Systems, L.L.C. Hydrocarbon fueled-electric series hybrid propulsion systems
MX2019012806A (es) 2017-05-23 2020-01-20 Dpm Tech Inc Configuracion de sistema de control de bobina variable, aparato y metodo.
RU2684167C2 (ru) * 2017-07-11 2019-04-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Источник постоянного напряжения повышенной мощности с малым коэффициентом пульсации
CN108880364B (zh) * 2018-07-12 2020-05-12 台州庆隆机电有限公司 一种发电机的启动控制方法
CA3137550C (en) 2019-04-23 2024-05-21 Dpm Technologies Inc. Fault tolerant rotating electric machine
CA3217299A1 (en) 2021-05-04 2022-11-10 Tung Nguyen Battery control systems and methods
CN117337545A (zh) 2021-05-13 2024-01-02 Exro技术公司 驱动多相电机的线圈的方法及装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4165795A (en) * 1978-02-17 1979-08-28 Gould Inc. Hybrid automobile
US4246531A (en) * 1978-09-20 1981-01-20 Jordan John E Constant frequency variable rpm generator
DE3041201A1 (de) * 1980-11-03 1982-06-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und vorrichtung zur besseren ausnutzung der stromabgabe, insbesondere von drehstormgeneratoren bei kraftfahrzeugen
US5053662A (en) * 1990-04-18 1991-10-01 General Electric Company Electromagnetic damping of a shaft
JP3019682B2 (ja) * 1993-09-17 2000-03-13 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車における発電制御方法
JP3248827B2 (ja) * 1995-01-18 2002-01-21 三菱電機株式会社 エンジン発電機の制御装置
US5747971A (en) * 1996-08-08 1998-05-05 Sundstrand Corporation Position and velocity sensorless control for a motor generator system operated as a motor using exciter impedance

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11275898A (ja) 1999-10-08
ES2196658T3 (es) 2003-12-16
EP0936101A3 (en) 2001-05-16
US6037672A (en) 2000-03-14
DE69907290T2 (de) 2004-04-01
NO990577L (no) 1999-08-10
NO990577D0 (no) 1999-02-08
CA2260386A1 (en) 1999-08-09
EP0936101B1 (en) 2003-05-02
JP4167770B2 (ja) 2008-10-22
RU2225069C2 (ru) 2004-02-27
EP0936101A2 (en) 1999-08-18
PL331307A1 (en) 1999-08-16
DE69907290D1 (de) 2003-06-05
AR018074A1 (es) 2001-10-31
TW431978B (en) 2001-05-01
ID23119A (id) 2000-03-02
BR9900549A (pt) 2000-01-18
KR100377377B1 (ko) 2003-03-28
CN1226104A (zh) 1999-08-18
CZ42099A3 (cs) 1999-10-13
TR199900279A2 (xx) 1999-08-23
CN1097340C (zh) 2002-12-25
CA2260386C (en) 2008-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19990072531A (ko) 최대효율로동작하기위해원동기출력을정합하는임피던스를가진제너레이터
US7105938B2 (en) Electronically controlled engine generator set
US6815934B2 (en) Induction generator power supply
US8541909B2 (en) System having a variable frequency power distribution bus for driving a variable speed motor
CN108695900B (zh) 发电机系统
US7498777B2 (en) Electricity production circuit
EP1369988A3 (en) Control apparatus and method of electric rotating machine for vehicle
KR101247282B1 (ko) 직렬형 하이브리드 동력장치의 제어장치
CN104242580B (zh) 一种汽车用可变绕组起动发电机
US20050127880A1 (en) Induction generator power supply
RU99102553A (ru) Устройство для выработки энергии и способ выработки энергии (варианты)
Ryan et al. A" power-mapping" variable-speed control technique for a constant-frequency conversion system powered by a IC engine and PM generator
JP3047670B2 (ja) 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置
US6633151B2 (en) Electric vehicle drive system
CN105634021A (zh) 一种内燃机驱动发电机组并联运行的功率平衡控制方法
CN104767466B (zh) 一种绕组自动切换的起动发电系统
MXPA99001389A (en) Generator that has output capacity of primary source of impedance adapter for operation with maximum efficiency to max
Dewi et al. The Impact of SRM Rotor Speed on Regenerative Braking to Optimize the Performance
CN103688039A (zh) 一种实现发电机组转速控制的方法、装置和系统
WO2008102378A2 (en) A device and method for efficient power utilization
US20060006009A1 (en) Hybrid drive system for a vehicle and method therefor
Lucache et al. Indirect field oriented control of an integrated starter generator
CN2682733Y (zh) 机电式直流/交流三相变频器
CN112564249A (zh) 一种实现充放电功能的控制方法及装置
CA2140783A1 (en) Rotating induction generator adapted to be driven by a prime mover for generating electrical power

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130503

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140226

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150226

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee