[发明专利]内燃机智能变速发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及能源领域的内燃机发电机组，以及环保和低碳经济领域，还涉及“自带转矩传感器的机电设备”和“一种电机调控的无级变速器”的应用。

“自带转矩传感器的机电设备”和“一种电机调控的无级变速器”是本人向国家专利局提出的专利申请之一。

背景技术

内燃机发电机组是应用广泛的机动电源。目前的科技水平已经使得内燃机和发电机的效率发挥到了极致，若再想进一步提高能源(燃料)的效率，减少排放污染物和温室气体的排放，只能另辟蹊径。

通常，内燃机发电机组主要应用于变负荷的临时供电场合，而内燃机发电机组的内燃机与发电机之间的连接是采用固定传动比的减速机构。由于用电设备需要稳定的电源工作频率，所以发电机的转速必须恒定在一个确定的转速下，这样，在变负荷的环境中内燃机无法工作在其万有特性曲线中燃油效率最佳工作区域的扭矩区间。

随着社会的发展，人们迫切内燃机发电机组能够更加节省燃料、更少地排放污染物和温室气体。

本发明的目的在于提出一种更节省燃油并减少废弃物和温室气体排放的内燃机发电机组。

一种电机调控的无级变速器

发明内容

本发明所述的内燃机智能变速发电机组：

一内燃机

一无级变速装置

一发电机

一控制电路

其特征是：

本发明由内燃机通过无级变速装置连接发电机而形成内燃机发电机组；并通过智能调节无级变速装置的传动比和内燃机的转速，使内燃机能够根据机组的负荷自动运转在即时负荷状态下其万有特性曲线中燃油效率最佳的工作区域，以实现：在同样负荷环境中，内燃机更节省燃油、更少排放废弃物和温室气体的目的。

本发明是一个(或一组)“自带转矩传感器的机电设备”。

本发明的无级变速装置是“一种电机调控的无级变速器”。

本发明的控制电路根据转矩传感器测得的内燃机以及发电机的实时扭矩和转速数据，智能调节内燃机转速和无级变速装置的传动比；在保证发电机工作频率不变的情况下，使该内燃机始终运行在即时负荷状态下其万有特性曲线中燃油效率最佳的工作区域。

本发明控制电路中的储存调控电机反馈电量的电池能够储存调控电机访客的电量或者在调控电机需要输出功率时向调控电机供电；当调控电机会向电池反馈的电量超过电池储存的容量时，控制电路能够自动将富裕的电路输向本机组的负荷，作为补充供电；或者当电池的电量不能满足调控电机的需要时，本发电机组可以向电池补充电量或直接向调控电机提供能量。

本发明和现有技术相比具有以下优点：

本发明采用“一种电机调控的无级变速器”为无级变速装置，它可以对比其各转矩传感器获取的转矩参数来调节动力与负载之间的传动比，使动力设备与负载之间获得最优的匹配，以实现：在保证发电机工作频率不变的情况下，使该内燃机始终运行在即时负荷状态下其万有特性曲线中燃油效率最佳的工作区域。且该系统结构简单、制造成本低、容易控制、使用寿命长，适用范围广泛等优点。

附图说明

图1是某内燃机的万有特性曲线图

图2是本发明与组成(机械部分)的示意

图3是本发明的控制电原理图(其中的无级变速器采用两级行星齿轮的系统)

图4是本发明调控区域在内燃机的万有特性曲线图中的示意

图中：

A是动力源

B是负载

C是行星齿轮系统

C1是第一级行星齿轮

C2是第二级行星齿轮

C-1是转矩传感器及其弹性传动付(动力输入端)

C-2也是转矩传感器及其弹性传动付(动力输出端)

D是调控电机及其传动装置

D-1是调控电机的齿轮(共轴弹性传动付)

D-2是调控电机的转矩信号传感器

D-3是调控电机的制动器

E是控制电路的控制器

e是储存调控电机反馈电量的电池

E-B是调控电机向馈电的升压变压器

E-T是调节馈电量的可控硅

E-Z是调控电机馈电的整流器

①是电源线负极连接点

②是电源线正极连接点

③是调节调控电机馈电量的可控硅的控制线连接点

④是调控电机制动器D-3的控制线连接点

⑤是调控电机输出动力的电源连接点之一

⑥是调控电机输出动力的电源连接点之一

⑦是调控电机转矩传感器信号线连接点