本發(fā)明屬于柴油發(fā)電機技術領域，特別涉及到一種柴油發(fā)電機的輔助啟動裝置。
背景技術：
電力需求存在于日常生活的每一個角落，一旦電力供應中斷，對社會的生產生活將產生重大的影響。
特別是在電信、金融、軍隊、國防等領域絕對不允許電力供應中斷的情況發(fā)生，為保證電力供應順暢，通常使用備用電源系統(tǒng)為電氣設備供電?，F在使用的備用電源大多采用柴油發(fā)電機組作為主要的備用電源。
隨著社會的進步，人們對電力需求量越來越大，作為備用電源的柴油發(fā)電機組的功率需求也越來越大?，F有技術中，通常采用N臺機組并聯發(fā)電，但是隨著N數量的增大，備用柴油發(fā)電機組構成的備用電源系統(tǒng)的可靠性會大大降低，所以增大單臺發(fā)電機組的功率是提高備用發(fā)電系統(tǒng)可靠性的重要舉措，如將5臺1200KW曲軸型發(fā)電機并聯的系統(tǒng)改成單臺6000KW的渦輪型發(fā)電系統(tǒng)。但是單機功率的增大，對啟動系統(tǒng)的功率要求隨之增大，每臺柴油發(fā)電機啟動都離不開蓄電池，而蓄電池的電力充足是保障柴油發(fā)電機組啟動成功的必要條件。當柴油發(fā)電機組平時正常使用時主要是柴油機上的24V硅發(fā)充電機源源不斷的給蓄電池充電；當柴油發(fā)電機平在長時間停放不使用時，蓄電池的電量補充要靠外來充電器對其充電，并且有規(guī)律的補充補足。柴油發(fā)電機組作用備用電源，一般情況是停置不用，但是意外停電時，柴油發(fā)動機常因太久不用而導致蓄電池電源不足或者蓄電池損壞，無法正常啟動。如果定期對蓄電池進行充電放電維護，又大大增加了維護成本。
在傳統(tǒng)的蓄電池啟動系統(tǒng)中，啟動失敗的概率較大，尤其是高寒地區(qū)，蓄電池的容量顯著下降，大功率發(fā)電機組啟動困難的問題更加突出。為此，發(fā)明一種適應大功率發(fā)電機組啟動的電源系統(tǒng)，非常必要。
柴油發(fā)動機有兩種供油方式，一種是機械式供油，這種方式的供油燃燒不充分，特別是在啟動的時候；另一種是利用油門電子調節(jié)執(zhí)行器進行實時電子調節(jié)式供油，這種方式燃料更加有效的燃燒，污染少，現在柴油發(fā)動機的供油量的調節(jié)大都采用電子油門調節(jié)的方式取代原來的機械供油，但是油門電子執(zhí)行器必須要外加電源供電才能工作，同時發(fā)動機的控制系統(tǒng)也必須外加電源才能工作。
技術實現要素：
本發(fā)明的技術目的在于，提供一種發(fā)電機輔助啟動裝置，解決作為備用電源長期閑置的 柴油發(fā)電機緊急情況下無法保證能成功啟動技術問題。
本發(fā)明的技術方案是：一種發(fā)電機輔助啟動裝置，包括柴油發(fā)動機、彈簧馬達、油門電子執(zhí)行器、控制系統(tǒng)和人力發(fā)電機；
所述柴油發(fā)動機是發(fā)電機工作時的動力源，其動力輸出軸與發(fā)電機的主軸通過聯軸器相連；
所述彈簧馬達蓄能后可為柴油發(fā)動機提供從靜止到開始轉動的初始動力，彈簧馬達設有能量釋放開關，彈簧馬達的動力輸出軸與柴油發(fā)動機啟動動力輸入軸可離合的連接；如可離合齒輪連接。當需要使用彈簧馬達作為啟動的初始動力時，啟動能量釋放開關，彈簧馬達動力輸出軸與柴油發(fā)動機啟動動力輸入軸合在一起帶動柴油發(fā)動機主軸轉動，其他情況下分離。
所述油門電子執(zhí)行器為調節(jié)柴油發(fā)動機供油量的裝置，所述油門電子執(zhí)行器的電源輸入端與所述控制系統(tǒng)的電源輸出端相連接，所述油門電子執(zhí)行器的信號輸入端與控制系統(tǒng)的信號輸出端相連接，可執(zhí)行控制系統(tǒng)的控制指令，無控制電源時電子油門執(zhí)行器處于關閉狀態(tài)；
所述控制系統(tǒng)的電源輸入端與人力發(fā)電機的電源輸出端相連接，控制系統(tǒng)還設有電源輸出端和信號輸入/輸出端，所述控制系統(tǒng)可給所控制的電子器件提供電源和控制電子器件的信號輸入和輸出；
所述控制系統(tǒng)通電后，可以實現對發(fā)動機的啟動、故障報警、保護停機功能；
所述人力發(fā)電機包括發(fā)電單元和整流單元，為控制系統(tǒng)和油門電子執(zhí)行器在柴油發(fā)動機啟動前提供所需要的直流電源；
控制系統(tǒng)可以監(jiān)測發(fā)動機及發(fā)電機的各種參量，控制系統(tǒng)可根據選擇的程序輸出控制信號控制柴油發(fā)動機的運行，如啟動、怠速、停止等。
一種可能的實施方案，還包括油壓檢測裝置，所述油壓檢測裝置與所述控制系統(tǒng)相連接，檢測的發(fā)動機油壓信號被送入控制系統(tǒng)，所述油壓監(jiān)測裝置可檢測發(fā)動機潤滑油壓力，并將檢測結果實時反饋給控制系統(tǒng)；
一種可能的實施方案，還包括蓄電池和電啟動馬達，所述蓄電池與所述人力發(fā)電機并聯，所述柴油發(fā)動機啟動時二者擇一使用,所述蓄電池用于為柴油發(fā)動機提供啟動動力源的電啟動馬達、控制系統(tǒng)、油門電子執(zhí)行器提供工作電源；
所述電啟動馬達與柴油發(fā)動機的啟動動力輸入軸可離合的連接，電啟動馬達的電源與蓄電池連接，電啟動馬達的信號輸入線與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)控制電啟動馬達的離合與轉動，電啟動馬達與蓄電池配套使用。
可選的，所述人力發(fā)電機發(fā)出的電源與蓄電池電源設有相互隔離的電路，可以在發(fā)電機啟動時選擇所述蓄電池或人力發(fā)電機，兩種電源可以相互獨立存在，互不影響。
一種可能的隔離電路為在人力發(fā)電機和蓄電池電源的輸出端各設有一個二極管，電流只能從人力發(fā)電機或蓄電池電源流出，不能流入，避免了電源之前相互影響。
可選的，控制系統(tǒng)中設有啟動電源選擇器，如程控選擇開關等，用于在發(fā)電機啟動時選擇所述蓄電池和人力發(fā)電機中的一個作為啟動電源；當蓄電池電源充足時，控制系統(tǒng)控制電啟動馬達作為柴油發(fā)動機啟動時的初始動力，彈簧馬達不工作；當蓄電池電源不充足時，控制系統(tǒng)控制彈簧馬達作為柴油發(fā)動機啟動時的初始動力，電啟動馬達不工作。設置電源選擇器，可以在發(fā)電機啟動時選擇所述蓄電池或人力發(fā)電機，使用起來操作方便。
可選的，所述人力發(fā)電機為腳踏發(fā)電機或手搖發(fā)電機。
可選的，還設有控制屏，所述控制屏與控制系統(tǒng)相連接，顯示控制系統(tǒng)監(jiān)測的數據，可以修改相關控制系統(tǒng)中的相關參數。
可選的，還設有轉速檢測裝置，轉速檢測裝置檢測柴油發(fā)動機的轉速，與控制系統(tǒng)相連接，并將檢測結果實時反饋給所述控制系統(tǒng)，以實現對發(fā)動機的轉速保護。
可選的，還設有水溫測量裝置，所述水溫測量裝置檢測發(fā)動機循環(huán)水溫度，并將檢測結果實時反饋給控制系統(tǒng)；當檢測到水溫過高時，將發(fā)出報警信號，控制發(fā)動機停止運行；當檢測到水溫過低，如在冰點，控制系統(tǒng)發(fā)出加熱循環(huán)水暖機信號。
一種利用權利要求1所述的發(fā)電機輔助啟動裝置啟動發(fā)動機的方法：
步驟一，通過人力將彈簧馬達蓄能，處于啟動待命狀態(tài)；
步驟二；發(fā)動人力發(fā)電機，為控制系統(tǒng)和油門電子執(zhí)行器供電，控制系統(tǒng)和油門電子執(zhí)行器通電，處于待命狀態(tài)，發(fā)動機啟動前保持人力發(fā)電機持續(xù)工作；
步驟三，按下控制系統(tǒng)的啟動按鈕和彈簧馬達能量釋放開關，彈簧馬達開始工作，彈簧馬達帶動柴油發(fā)動機運轉，同時油門電子執(zhí)行器打開向柴油發(fā)動機供油；
步驟四，柴油發(fā)動機完成啟動后，柴油發(fā)動機自帶的充電機開始向控制系統(tǒng)提供電源，人力發(fā)電機終止發(fā)電，柴油發(fā)動機在蓄電池無電情況下的啟動完成，發(fā)電機開始正常工作。
本發(fā)明提供的技術方案帶來的有益效果是：
1.在發(fā)電機輔助啟動裝置中，設置彈簧馬達和人力發(fā)電機，能解決發(fā)電機長期擱置蓄電池電量不足或蓄電池損壞后的發(fā)電機無法啟動的問題?？刂葡到y(tǒng)和油門電子執(zhí)行器正常工作所需要的電量較低，而柴油發(fā)動機啟動時所需要的能量很高，將人力發(fā)電機和彈簧馬達結合起來使用，人力發(fā)電機提供控制系統(tǒng)和油門電子執(zhí)行器的電源，彈簧馬達提供柴油發(fā)電機從靜止到啟動所需要的動力來源，這種配合使用方案，降低了發(fā)電機啟動時對外部電源的電量的需求，同時也降低了蓄電池的閑置維護成本和折舊損壞成本。
2.在輔助啟動裝置中還設有蓄電池和電啟動馬達和電源選擇器，可以作為發(fā)動機啟動的 另一套備用方案，方便經常使用時發(fā)電機的情況下快速啟動發(fā)電機。
3.設有控制屏，能采集并顯示人力發(fā)電機運行時的供電電流電壓信息，并可以根據控制屏上顯示的信息人為控制調節(jié)人力發(fā)電機的轉速，使人力發(fā)電機輸出發(fā)電機啟動所需要的電量。
4.選用腳踏發(fā)電機或手搖發(fā)電機等市場能夠直接買到的人力發(fā)電機，降低制造成本。
5.在2套啟動電源的方案中，人力發(fā)電機和啟動電源的輸出端各設有一個二極管，電流只能從人力發(fā)電機或蓄電池端流出。防止一個電源在使用時受另外電源的影響。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一種發(fā)電機輔助啟動裝置的示意圖。
圖中：油壓檢測裝置1、油門電子執(zhí)行器2、轉速檢測裝置3、水溫測量裝置4、齒輪5。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
如圖1所示，本發(fā)明的一種發(fā)電機輔助啟動裝置，包括柴油發(fā)動機、彈簧馬達、油門電子執(zhí)行器2、控制系統(tǒng)和人力發(fā)電機；
所述柴油發(fā)動機是發(fā)電機工作時的動力源，其動力輸出軸與發(fā)電機的主軸通過聯軸器相連；
所述彈簧馬達蓄能后可為柴油發(fā)動機提供從靜止到開始轉動的初始動力，彈簧馬達設有能量釋放開關，彈簧馬達的動力輸出軸與柴油發(fā)動機啟動動力輸入軸可離合的連接；如可離合齒輪5連接。當需要使用彈簧馬達作為啟動的初始動力時，啟動能量釋放開關，彈簧馬達動力輸出軸與柴油發(fā)動機啟動動力輸入軸合在一起帶動柴油發(fā)動機主軸轉動，其他情況下分離。
所述油門電子執(zhí)行器2為調節(jié)柴油發(fā)動機供油量的裝置，所述油門電子執(zhí)行器2的電源輸入端與所述控制系統(tǒng)的電源輸出端相連接，所述油門電子執(zhí)行器2的信號輸入端與控制系統(tǒng)的信號輸出端相連接，可執(zhí)行控制系統(tǒng)的控制指令，無控制電源時電子油門執(zhí)行器處于關閉狀態(tài)；
所述控制系統(tǒng)的電源輸入端與人力發(fā)電機的電源輸出端相連接，控制系統(tǒng)還設有電源輸出端和信號輸入/輸出端，所述控制系統(tǒng)可給所控制的電子器件提供電源和控制電子器件的信號輸入和輸出；
所述控制系統(tǒng)通電后，可以實現對發(fā)動機的啟動、故障報警、保護停機功能；
所述人力發(fā)電機包括發(fā)電單元和整流單元，為控制系統(tǒng)和油門電子執(zhí)行器2在柴油發(fā)動機啟動前提供所需要的直流電源；
控制系統(tǒng)可以監(jiān)測發(fā)動機及發(fā)電機的各種參量，控制系統(tǒng)可根據選擇的程序輸出控制信號控制柴油發(fā)動機的運行，如啟動、怠速、停止等。
在發(fā)電機輔助啟動裝置中，設置彈簧馬達和人力發(fā)電機，能解決發(fā)電機長期擱置蓄電池電量不足或蓄電池損壞后的發(fā)電機無法啟動的問題?？刂葡到y(tǒng)和油門電子執(zhí)行器正常工作所需要的電量較低，而柴油發(fā)動機啟動時所需要的能量很高，將人力發(fā)電機和彈簧馬達結合起來使用，人力發(fā)電機提供控制系統(tǒng)和油門電子執(zhí)行器的電源，彈簧馬達提供柴油發(fā)動機從靜止到啟動所需要的動力來源，這種配合使用方案，降低了發(fā)動機啟動時對外部電源的電量的需求。
一種可能的實施方案，還包括油壓檢測裝置1，所述油壓檢測裝置1與控制系統(tǒng)連接，將檢測到的油壓信號送入控制系統(tǒng)。所述油壓監(jiān)測裝置可檢測發(fā)動機潤滑油壓力，并將檢測結果實時反饋給控制系統(tǒng)；
一種可能的實施方案，還包括蓄電池和電啟動馬達，所述蓄電池與所述人力發(fā)電機并聯，所述柴油發(fā)動機啟動時二者擇一使用,所述蓄電池可以為柴油發(fā)動機提供啟動動力源的電啟動馬達、控制系統(tǒng)、油門電子執(zhí)行器2提供工作電源；
所述電啟動馬達與柴油發(fā)動機的啟動動力輸入軸可離合的連接，電啟動馬達的電源與蓄電池連接，電啟動馬達的信號輸入線與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)控制電啟動馬達的離合與轉動，電啟動馬達與蓄電池配套使用。
在輔助啟動裝置中還設有蓄電池和電啟動馬達，可以作為發(fā)動機啟動的另一套備用方案，方便需經常使用發(fā)電機的情況下快速啟動發(fā)電機。
可選的，所述人力發(fā)電機發(fā)出的電源與蓄電池電源設有相互隔離的電路，可以在發(fā)電機啟動時選擇所述蓄電池或人力發(fā)電機，兩種電源可以相互獨立存在，互不影響。
更進一步的，一種可能的隔離電路為在人力發(fā)電機和蓄電池電源的輸出端各設有一個二極管，電流只能從人力發(fā)電機或蓄電池端流出。電流只能流出，不能流入，避免了電源之前相互影響。
更進一步的，控制系統(tǒng)中設有啟動電源選擇器，如程控選擇開關等，用于在發(fā)電機啟動 時選擇所述蓄電池和人力發(fā)電機中的一個作為啟動電源；當蓄電池電源充足時，控制系統(tǒng)控制電啟動馬達作為柴油發(fā)動機啟動時的初始動力，彈簧馬達不工作；當蓄電池電源不充足時，控制系統(tǒng)控制彈簧馬達作為柴油發(fā)動機啟動時的初始動力，電啟動馬達不工作。設置電源選擇器，可以在發(fā)電機啟動時選擇所述蓄電池或人力發(fā)電機，使用起來操作方便。
可選的，所述人力發(fā)電機為腳踏發(fā)電機或手搖發(fā)電機，這兩種發(fā)電機簡單易得，降低生產成本。
可選的，所述發(fā)電機輔助啟動裝置還設有控制屏，所述控制屏與控制系統(tǒng)相連接，顯示控制系統(tǒng)監(jiān)測的數據，可以修改相關控制系統(tǒng)中的相關參數。
可選的，還設有轉速檢測裝置3，轉速檢測裝置3檢測柴油發(fā)動機的轉速，與控制系統(tǒng)相連接，并將檢測結果實時反饋給所述控制系統(tǒng)，以實現對發(fā)動機的轉速保護。
可選的，還設有水溫測量裝置4，所述水溫測量裝置4檢測發(fā)動機循環(huán)水溫度，并將檢測結果實時反饋給控制系統(tǒng)；如果檢測到水溫過高將發(fā)出報警信號，發(fā)動機停機保護。
一種利用權利要求1所述的發(fā)電機輔助啟動裝置啟動發(fā)動機的方法：
步驟一，通過人力將彈簧馬達蓄能，處于啟動待命狀態(tài)；
步驟二；發(fā)動人力發(fā)電機，為控制系統(tǒng)和油門電子執(zhí)行器2供電，控制系統(tǒng)和油門電子執(zhí)行器2通電，處于待命狀態(tài)，發(fā)動機啟動前保持人力發(fā)電機持續(xù)工作；
步驟三，按下控制系統(tǒng)的啟動按鈕和彈簧馬達能量釋放開關，彈簧馬達開始工作，彈簧馬達帶動柴油發(fā)動機運轉，同時油門電子執(zhí)行器打開向柴油發(fā)動機供油；
步驟四，柴油發(fā)動機完成啟動后，柴油發(fā)動機自帶的充電機開始向控制系統(tǒng)提供電源，人力發(fā)電機終止發(fā)電，柴油發(fā)動機在蓄電池無電情況下的啟動完成，發(fā)電機開始正常工作。