r>6、發(fā)電機組；該發(fā)電機組為由發(fā)動機8及與發(fā)動機8連接的發(fā)電機7組成。
[0020]其中各部件連接方式如下:
[0021]發(fā)動機8與發(fā)電機7機械連接形成常規(guī)發(fā)電機組，發(fā)電機7的電流輸出端連接AC/DC整流器6的交流輸入端、經(jīng)AC/DC整流器6整流后輸出至直流母線，DC/AC逆變器3的直流輸入端與直流母線連接，DC/AC逆變器3輸出50Hz交流電與變壓器2輸入端連接，變壓器2輸出50Hz交流電為負載供電。電池組4通過雙向DC/DC變換器5與直流母線連接，系統(tǒng)控制器I監(jiān)測電池組4并通過控制雙向DC/DC變換器5的雙向電壓來控制電池組4的充放電，同時根據(jù)電池組4的S0C(State of Charge，剩余電量)電量控制發(fā)動機8啟動、運行或關(guān)閉。
[0022]本系統(tǒng)的工作原理及能量管理控制詳細說明如下:
[0023]根據(jù)負載需求選配合適功率、電壓等級的發(fā)電機組，可按平均功率需求配置發(fā)電機組裝機容量，為提高供電可靠性，可按負載最大功率需求配置發(fā)電機組，本實用新型的工作原理決定了所選配的發(fā)電機組的油耗與裝機容量大小關(guān)系不大，與所選配的發(fā)動機8特性相關(guān)，同時根據(jù)所選配發(fā)動機萬有特性的最佳經(jīng)濟能耗設(shè)定轉(zhuǎn)速及最大輸出功率，根據(jù)電池特性組配充放功率、工作電壓合適的電池組4，并設(shè)定電池組4S0C的工作范圍。
[0024]啟動系統(tǒng)控制器1，自檢電池組4等本系統(tǒng)是正常后才投入運行。負載接通后，當電池組4的SOC容量在設(shè)定工作范圍內(nèi)時，負載能量需求由電池組4提供，發(fā)電機組關(guān)閉。電池組4能量通過雙向DC/DC變換器5向直流母線提供恒定電壓的直流電，直流母線與DC/AC逆變器3連通，DC/AC逆變器3將直流電轉(zhuǎn)換成標準50Hz交流電送至變壓器2，變壓器2給負載輸送穩(wěn)壓、恒頻的交流電。
[0025]當系統(tǒng)控制器I檢測到電池組4的SOC容量降至設(shè)定低位時，系統(tǒng)控制器I控制發(fā)動機8啟動，并按設(shè)定的轉(zhuǎn)速(頻率)恒速運行，發(fā)電機7以某一固定頻率(取決于設(shè)定的發(fā)動機8轉(zhuǎn)速和發(fā)電機7繞組的極對數(shù))輸出交流電，交流電經(jīng)AC/DC整流器6整流轉(zhuǎn)換為直流電后送至直流母線，依次通過DC/AC逆變器3、變壓器2給負載供電；當負載功率需求大于設(shè)定的發(fā)電機組輸出功率時，系統(tǒng)控制器I通過控制雙向DC/DC變換器5直流母線端電壓，控制電池組4放電，補足負載需求；當負載功率小于設(shè)定的發(fā)電機組輸出功率時，系統(tǒng)控制器I通過控制雙向DC/DC變換器5電池組端電壓，給電池組4充電，使發(fā)電機組輸出功率始終保持在設(shè)定最佳工況附近輸出，確保發(fā)動機8以最佳經(jīng)濟油耗工作。
[0026]當系統(tǒng)控制器I檢測到電池組4的SOC容量升至設(shè)定高位時，系統(tǒng)控制器I發(fā)出指令給發(fā)電機組，發(fā)電機組按機組的固有程序減速-怠速-熄火。
[0027]綜上所述，本實用新型針對不同用電負載工作特性，提出了一種間歇性運轉(zhuǎn)持續(xù)性供電的發(fā)電機組節(jié)能系統(tǒng)，該節(jié)能系統(tǒng)保護的是各個部件及其連接關(guān)系，并不涉及對軟件的創(chuàng)新，該節(jié)能系統(tǒng)采用一套電池組4電源，電池組4可滿足負載短時供電需求，實現(xiàn)輸出功率與負載功率需求全程匹配，提高能源效率；發(fā)動機8要么在最佳經(jīng)濟油耗區(qū)工作，要么熄火關(guān)閉，達到最高能效；控制發(fā)動機8永不過載、不冒黑煙；縮短發(fā)電機組運行時間、延長維護保養(yǎng)周期。
[0028]本實用新型具備以下特點:
[0029]1.電池組4滿足負載的最大功率需求，并可短時獨立供電，實現(xiàn)供電電源與負載功率完全匹配；發(fā)動機8間歇性工作，發(fā)動機8 一旦投入運轉(zhuǎn)，便控制在最佳工況工作，燃油效率最尚;
[0030]2.本系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，如起重機、抽油機、石油平臺、船舶輔機等；特別適用于負載不均勻的工況，負載越不均勻節(jié)油率越高；應(yīng)用于以變頻驅(qū)動的起重機等有能量回饋的設(shè)備時，直流母線直接與變頻器直流端子連接，給變頻器供電或回收能量和再利用；
[0031]3.本系統(tǒng)應(yīng)用于節(jié)能改造時，可不更換原常規(guī)發(fā)電機組，不改變原負載需求也可實現(xiàn)較高節(jié)油率，降低改造成本。
[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種間歇性運轉(zhuǎn)持續(xù)性供電的柴油發(fā)電機節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，包括:發(fā)電機組、系統(tǒng)控制器、AC/DC整流器、DC/AC逆變器、變壓器、電池組、雙向DC/DC變換器，所述發(fā)電機組包括有發(fā)動機及與發(fā)動機連接的發(fā)電機，所述發(fā)電機組與AC/DC整流器連接后通過直流母線分為兩路，一路依次與DC/AC逆變器、變壓器連接，另一路依次與雙向DC/DC變換器、電池組連接，所述系統(tǒng)控制器對電池組、雙向DC/DC變換器及發(fā)電機組進行信號控制，所述變壓器連接負載，所述電池組的充放電功率大于或等于負載功率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間歇性運轉(zhuǎn)持續(xù)性供電的柴油發(fā)電機節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述變壓器輸出50Hz交流電。
【專利摘要】本實用新型涉及一種間歇性運轉(zhuǎn)持續(xù)性供電的柴油發(fā)電機節(jié)能系統(tǒng)，包括：發(fā)電機組、系統(tǒng)控制器、AC/DC整流器、DC/AC逆變器、變壓器、電池組、雙向DC/DC變換器，該節(jié)能系統(tǒng)在發(fā)電機組的基礎(chǔ)上，增加一組充放電功率大于或等于負載功率的電池組，負載能量需求可由電池組獨立提供，電池組放電功率與負載功率需求完全匹配。電池組電量低時，控制啟動發(fā)電機組以最佳經(jīng)濟能耗工作，并直接為負載提供能量，富余能量給電池組充電，電池組電量升高至設(shè)定值時，關(guān)閉發(fā)電機組，能量需求轉(zhuǎn)由電池組提供，實現(xiàn)發(fā)電機組間歇性高效率工作而供電不間斷，該節(jié)能系統(tǒng)在負載波動越大、低負載工作時間越長的工況時其節(jié)能率越高。
【IPC分類】H02J9/08, H02J7/34
【公開號】CN204928358
【申請?zhí)枴緾N201520706520
【發(fā)明人】安同會, 賈凱
【申請人】深圳市安順節(jié)能科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月11日