本發明涉及發電機組,尤其涉及一種多燃料發電機組控制系統及其控制方法和發電機組。
背景技術:
1、多燃料發電機組包括多燃料發動機和發電機,其是采用多燃料發動機來驅動發電機實現電力輸出的發電設備。目前,多燃料發電機組按燃料類型分主要有兩種,一種是純氣體多燃料發電機組,其采用lpg(液化石油氣)、ng(天然氣)、氫氣、煤氣、沼氣等氣體燃料中的至少兩種作為發動機燃料,另一種是氣液混合多燃料發電機組,其采用一種/多種氣體燃料(如lpg、ng等)和一種液體燃料(如汽油等)作為發動機燃料。
2、多燃料發電機組通常設有燃料切換開關,發動機啟動前,通常通過燃料切換開關來切換需要供應至發動機的化油器中的燃料類型,發動機工作時只選擇其中一種燃料。現有的多燃料發電機上在氣體燃料供應管路和化油器的氣體燃料進氣口之間設置膜片式減壓閥,當選擇的燃料為氣體燃料時,在發動機進氣沖程,發動機缸體內產生負壓,化油器依賴負壓使膜片式減壓閥打開,從而使體燃料供應管路中的氣體燃料通過膜片式減壓閥進入化油器,實現發動機啟動和工作過程中的氣體燃料供應。
3、這種通過負壓使膜片式減壓閥被動打開來實現發動機進氣體燃料的方式對發動機和膜片式減壓閥等機械零件的配合精度要求極高,零件間的微小差異(如發動機缸體的密封性的差異、膜片式減壓閥的彈簧彈性的差異等)就可能導致在相同轉速下氣體燃料進氣量的不一致,進而影響化油器向發動機缸體進氣量的一致性和穩定性,難以保證穩定的燃燒效果和發電效率,使得多燃料發電機組的工作穩定性較差。
4、在采用氣體燃料啟動發動機時,這種通過負壓使膜片式減壓閥被動打開來實現發動機進氣體燃料的方式需要被動補氣,即啟動時發動機的啟動馬達轉動,同時通過控制風門(即節氣門)的開關,使得化油器內產生負壓,從而使膜片式減壓閥打開,則氣體燃料供應裝置通過膜片式減壓閥將氣體燃料輸送至化油器。但是,膜片式減壓閥的開啟程度的大小與化油器負壓相關,只有在發動機達到一定轉速時,化油器才能產生使膜片式減壓閥打開的負壓,從而使氣體燃料供應裝置將氣體燃料通過膜片式減壓閥輸送至化油器。由于啟動馬達啟動時間的限制,使得每次啟動馬達工作時,膜片式減壓閥的開啟時間短且開度較小,這就導致每次啟動時進入化油器的氣體燃料較少,因此,這種被動式補氣方式通常需要開閉風門并間隙性啟動啟動馬達3~6次,才能使發電機組啟動成功,因此,存在啟動困難且操作繁瑣的問題。
5、因此,如何提高多燃料發電機組在使用氣體燃料時的發動機啟動性能和多燃料發電機組的工作穩定性,是目前亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一,特別創新地提出了一種多燃料發電機組控制系統及其控制方法和發電機組,以提高多燃料發電機組在使用氣體燃料時的發動機啟動性能和多燃料發電機組的工作穩定性。
2、為了實現本發明的上述目的,根據本發明的第一個方面,本發明提供了一種多燃料發電機組控制系統,所述多燃料發電機組包括多燃料發動機和與所述多燃料發動機驅動連接的發電機,
3、所述控制系統包括燃料切換開關、發動機啟動開關、化油器、燃氣供應電控閥、信號檢測模塊、點火裝置和控制裝置,所述多燃料發動機的氣體燃料供應管路與所述燃氣供應電控閥的進氣口連接,所述燃氣供應電控閥的出氣口與所述化油器的氣體燃料入口連接,所述燃料切換開關和發動機啟動開關分別與所述信號檢測模塊連接,所述化油器、燃氣供應電控閥、信號檢測模塊和點火裝置分別與所述控制裝置連接,其中,
4、所述信號檢測模塊用于檢測所述多燃料發動機的工作狀態信號并將檢測到的工作狀態信號發送至所述控制裝置;
5、所述控制裝置用于根據接收到的所述工作狀態信號控制所述燃氣供應電控閥的開關狀態和點火裝置的點火時刻。
6、優選地,所述信號檢測模塊包括發動機啟動信號檢測電路、燃料類型檢測電路、轉速傳感器和功率檢測電路,所述發動機啟動信號檢測電路、燃料類型檢測電路、轉速傳感器和功率檢測電路的信號輸出端分別與所述控制裝置的信號輸入端連接,所述發動機啟動信號檢測電路的信號輸入端與所述發動機啟動開關連接,所述燃料類型檢測電路的信號輸入端與所述燃料切換開關連接,其中,
7、所述發動機啟動信號檢測電路用于檢測所述發動機啟動開關的狀態并在所述發動機啟動開關處于開啟狀態時輸出發動機啟動信號;
8、所述燃料類型檢測電路用于檢測所述燃料切換開關的狀態并輸出對應的燃料類型信號;
9、所述轉速傳感器用于檢測所述燃料發動機的轉速信號;
10、所述功率檢測電路用于檢測所述發電機的主繞組的電流信號,并將所述電流信號轉換為發電功率信號。
11、優選地,所述信號檢測模塊還包括溫度傳感器,所述溫度傳感器的信號輸出端與所述控制裝置的信號輸入端連接,所述溫度傳感器用于檢測所述燃料發動機的缸體溫度信號。
12、優選地,所述信號檢測模塊還包括氧傳感器,所述氧傳感器的信號輸出端與所述控制裝置的信號輸入端連接,所述氧傳感器用于檢測所述燃料發動機的尾氣中的氧含量信號。
13、優選地,所述燃氣供應電控閥為高速電磁閥。
14、優選地,所述點火裝置包括點火器和點火線圈,所述點火器的信號輸入端與所述控制裝置的信號輸出端連接,所述點火器的信號輸出端與所述點火線圈的信號輸入端連接。
15、優選地,所述控制裝置集成在所述多燃料發電機組的逆變控制器內。
16、根據本發明的第二個方面,本發明提供了一種發電機組,所述發電機組包括上述任一種多燃料發電機組控制系統。
17、根據本發明的第三個方面,本發明提供了一種上述任一種多燃料發電機組控制系統的控制方法,所述控制方法包括如下步驟:
18、s1,通過所述信號檢測模塊檢測多燃料發動機的工作狀態信號并發送至所述控制裝置,其中,所述工作狀態信號至少包括發動機啟動信號、燃料類型信號、發動機轉速信號和發電功率信號;
19、s2,通過所述控制裝置根據接收到的所述工作狀態信號控制所述燃氣供應電控閥的開關狀態和點火裝置的點火時刻。
20、優選地,步驟s2中,所述通過所述控制裝置根據接收到的所述工作狀態信號控制所述燃氣供應電控閥的開關狀態和點火裝置的點火時刻包括:
21、s21,當所述燃料類型信號表征當前選擇的發動機燃料為氣體燃料時,根據所述燃料類型信號在預設的發動機控制參數數據庫中查找與所述燃料類型信號相對應的噴氣脈寬標定表和點火提前角標定表,其中,所述發動機控制參數數據庫存儲有多個不同燃料類型的噴氣脈寬標定表和點火提前角標定表,每個所述噴氣脈寬標定表設置有不同發動機轉速和發電功率對應的噴氣脈寬,每個所述點火提前角標定表設置有不同發動機轉速和發電功率對應的點火提前角;
22、s22,基于所述發動機轉速信號和發電功率信號在查找得到的噴氣脈寬標定表中查找與所述發動機轉速信號和發電功率信號相匹配的噴氣脈寬,基于所述發動機轉速信號和發電功率信號在查找得到的點火提前角標定表中查找與所述發動機轉速信號和發電功率信號相匹配的點火提前角;
23、s23,基于查找得到的所述噴氣脈寬生成相應的pwm控制信號,基于查找得到的所述點火提前角生成相應的點火控制信號;
24、s24,基于所述pwm控制信號控制所述燃氣供應電控閥的開關狀態,基于所述點火控制信號控制所述點火裝置的點火時刻。
25、由以上方案可知,本發明提供了一種多燃料發電機組控制系統及其控制方法和發電機組,通過設置燃氣供應電控閥替換減壓閥來控制氣體燃料供應管路與化油器之間的連接的通斷,并設置信號檢測模塊檢測多燃料發動機的工作狀態信號,設置控制裝置根據接收到的工作狀態信號控制燃氣供應電控閥的開關狀態和點火裝置的點火時刻,從而實現根據發動機的實時狀態主動控制氣體燃料的供應和發動機的點火,能夠有效提高多燃料發電機組在使用氣體燃料時的發動機啟動性能和多燃料發電機組的工作穩定性。
26、本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發明的實踐了解到。