[发明专利]一种用于柴油应急发电车中直流启动线路改进结构

说明书

本发明公开了一种用于柴油应急发电车中直流启动线路改进结构；柴油发电机组单独工作时，合入QS5及QS6旋钮开关后，启动电流从电池正极无需经过快速启动模块后，直接去往启动马达；柴油机组‑飞轮机组联用时，合入QS3及QS4，断开QS5及QS6，快速启动模块交流侧接入飞轮机组交流输出，直流侧直接向起动机控制电路供电，与电瓶共同实现机组启动；其中，快速启动模块与电瓶启动线路隔离，电瓶两端并联接出新线路，在新线路上增设两组开关，并直接就近并联于启动马达。此方案可大大降低电瓶至起动机线路长度，仅需4米线路即可；同时，当使用快速启动模块时，由D1实现电瓶反充电保护。

技术领域

本发明涉及柴油应急发电车电路结构技术，尤其涉及一种用于柴油应急发电车中直流启动线路改进结构。

背景技术

在柴油发电机组与飞轮储能机组进行联用时，由于机组需要长时间处于冷备用状态，并需要保证在收到启动信号后立即转为运行，柴油发电机组直流系统需要实现高可靠性，避免飞轮储能机组因电量放光导致停机而造成重要用户负荷停电。针对上述问题，通过配置了一台增强型发电机启动模块来解决该问题。

快速启动模块其本质为一台AC-DC转换器，可以通过从飞轮储能机组输出侧吸收电能，并转换为24V直流电供给起动机使用。一般在启动时，会在数秒内从UPS获得约32kVA的功率，并最高提供1725A的冷启动低压电流。由于模块的电源转换容量远大于电池，采用该模块后可将发动机一次性启动成功率提升50倍以上。

现有技术中柴油应急发电车车内接线图如图1所示。图1中，在柴油发电机组单独工作时，合入QS3及QS4旋钮开关后，启动电流从电池正极经过快速启动模块后，去往起动机控制电路。在柴油机组-飞轮机组联用时，快速启动模块交流侧接入飞轮机组交流输出，直流侧直接向起动机控制电路供电，与电瓶共同实现机组启动。

在实际现场部署工作中，该试验平台存在低温天气下启动困难问题。当气温降至零下后，通过面板启动，机组将长期处于无法点火状态，直至电量耗尽或系统保护停机。应急处置处置方法如下：

①启用燃油水套加热器，将冷却液升温至30℃后启动。此种启动方式耗时较长，通常需要2-3小时进行预热。但即便经过预热后，启动过程依旧困难且不平顺，在突发性供电保障应用场合无法保证及时可靠发电。

②进入机组房舱，摘除空气滤清器，向两组进气管道内各喷射5秒柴油机启动液后启动。其原理为通过乙醚等低闪点烷烃类气体在缸内爆燃而引燃柴油。此种方式可不经预热，直接启动机组，但在机组热机完成前无法重新安装空滤，长时间工作易导致缸体受损。同时，启动液成分对人体有害，喷射过程可能影响健康。当外部电源突发故障急需机组启动时，同样需要较长准备时间。

经分析，低温时机组启动困难的主要原因为直流启动线路布设不合理，次要原因为冬季低温导致机组启动阻力增大。现有启动线路需从机组电瓶经过开关引至尾部辅助仓，通过快速启动模块后，绕至机组另一端前侧到达起动机。线路几乎绕机组一周，总铺设长度接近20米。根据线路截面面积185mm2铜缆标准电阻值计算，当启动电流为1000A时，线路压降将超过2V，启动功率损失约为2kW。且在冬季时，柴油机组本身会因内部各部件间隙变小，摩擦阻力增大，同时润滑油低温下相对粘稠，造成启动电流较大；实际启动过程中观察到起动机两侧电压已经由冷备用时的25.6V降至16V，不再满足启动功率要求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于柴油应急发电车中直流启动线路改进结构。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种用于柴油应急发电车中直流启动线路改进结构；柴油发电机组单独工作时，合入QS5及QS6旋钮开关后，启动电流从电池正极无需经过快速启动模块，直接去往启动马达；柴油机组-飞轮机组联用时，合入QS3及QS4，断开QS5及QS6，快速启动模块交流侧接入飞轮机组交流输出，直流侧直接向起动机控制电路供电，与电瓶共同实现机组启动；