本發(fā)明涉及到發(fā)電設(shè)備，尤其涉及一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元及控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前地面設(shè)備配備的動力單元只配備一臺永磁發(fā)電機及控制器，一般會工作在恒功率模式下，在電池故障后不能獨立工作，恒壓輸出動態(tài)特性也無法滿足要求。

2、公開號為cn204851538u，公開日為2015年12月09日的中國專利文獻公開了一種多電機發(fā)電裝置及風力發(fā)電機組，該多電機發(fā)電裝置包括分動箱、第一電機和第二電機，其中：所述分動箱包括輸入軸、第一輸出軸和第二輸出軸；所述第一輸出軸連接所述第一電機，所述第二輸出軸連接所述第二電機，所述第一電機和第二電機中僅第一電機連接有變流裝置，所述第一電機連接的變流裝置能調(diào)整所述第二電機的電功率。

3、該專利文獻公開的多電機發(fā)電裝置及風力發(fā)電機組，通過較小功率的變流裝置實現(xiàn)較大功率風力發(fā)電機組的變速運行控制，降低了系統(tǒng)成本，并具有制造難度低、可靠性好的優(yōu)點。

4、公開號為cn204415151u，公開日為2015年06月24日的中國專利文獻公開了一種節(jié)能環(huán)保型車載發(fā)電裝置，其特征在于：底盤變速箱通過傳動軸一與分動箱內(nèi)的動力輸入齒輪連接，氣缸與分動箱內(nèi)部的同步齒輪連接，該同步齒輪與動力輸入齒輪和動力輸出齒輪分離或嚙合連接，動力輸出齒輪與軸連接，該軸與發(fā)電機連接，氣缸與分動箱內(nèi)部的同步環(huán)連接，該同步環(huán)用于將前齒輪和后齒輪分離或連接，該后齒輪與傳動軸二連接，該傳動軸二與底盤后驅(qū)動橋連接。

5、該專利文獻公開的節(jié)能環(huán)保型車載發(fā)電裝置，在車的行駛狀態(tài)和駐車狀態(tài)都可以發(fā)電，能充分利用車載資源，提高了結(jié)構(gòu)能源效率，節(jié)約了能源消耗。

6、以上述專利文獻為代表的現(xiàn)有技術(shù)，均存在電池故障后不能獨立工作的問題，恒壓輸出動態(tài)特性也無法滿足要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元及控制方法，本發(fā)明能夠在電池故障后控制永磁發(fā)電機停止發(fā)電，由勵磁發(fā)電機工作在恒電壓發(fā)電模式提供電能，從而確保在電池故障狀態(tài)下仍然能夠提供較高的動態(tài)特性，適應(yīng)負載需求。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元，包括分動箱，其特征在于：還包括柴油機、永磁發(fā)電機、第一控制器、勵磁發(fā)電機和第二控制器，所述柴油機與分動箱連接，所述分動箱分別與永磁發(fā)電機和勵磁發(fā)電機連接，所述永磁發(fā)電機與第一控制器連接，所述勵磁發(fā)電機與第二控制器連接，所述永磁發(fā)電機和勵磁發(fā)電機并聯(lián)。

4、所述分動箱包括輸入軸、第一傳動軸和第二傳動軸，輸入軸連接柴油機，第一傳動軸連接永磁發(fā)電機，第二傳動軸連接勵磁發(fā)電機。

5、一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

6、s1、動力單元接收到啟動指令后，根據(jù)啟動指令觸發(fā)相應(yīng)發(fā)電模式；

7、s2、永磁發(fā)電機經(jīng)第一控制器整流，勵磁發(fā)電機經(jīng)第二控制器整流；

8、s3、永磁發(fā)電機和勵磁發(fā)電機整流后并聯(lián)為一路輸出。

9、所述步驟s1中，啟動指令包括功率請求指令和電壓請求指令。

10、所述步驟s1中，發(fā)電模式包括恒功率發(fā)電模式、恒電壓發(fā)電模式和冗余發(fā)電模式。

11、所述恒功率發(fā)電模式是指啟動永磁發(fā)電機，關(guān)閉勵磁發(fā)電機，永磁發(fā)電機通過接收到的功率請求指令控制輸出功率進行發(fā)電。

12、所述恒電壓發(fā)電模式是指關(guān)閉永磁發(fā)電機，啟動勵磁發(fā)電機，勵磁發(fā)電機通過接收到的電壓請求指令控制輸出電壓進行發(fā)電。

13、所述冗余發(fā)電模式是指同時啟動永磁發(fā)電機和勵磁發(fā)電機，永磁發(fā)電機作為主發(fā)電機，勵磁發(fā)電機作為次發(fā)電機，勵磁發(fā)電機控制發(fā)電電壓為系統(tǒng)的工作下限電壓，當永磁發(fā)電機失效時，系統(tǒng)電壓跌落到勵磁發(fā)電機的輸出電壓時，勵磁發(fā)電機進行發(fā)電。

14、一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的應(yīng)用，適用于車輛底盤。

15、一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的應(yīng)用，適用于裝有發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備。

16、本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在以下方面：

17、1、本發(fā)明，柴油機與分動箱連接，分動箱分別與永磁發(fā)電機和勵磁發(fā)電機連接，永磁發(fā)電機與第一控制器連接，勵磁發(fā)電機與第二控制器連接，永磁發(fā)電機和勵磁發(fā)電機并聯(lián)，較現(xiàn)有技術(shù)而言，能夠在電池故障后控制永磁發(fā)電機停止發(fā)電，由勵磁發(fā)電機工作在恒電壓發(fā)電模式提供電能，從而確保在電池故障狀態(tài)下仍然能夠提供較高的動態(tài)特性，適應(yīng)負載需求。

18、2、本發(fā)明，分動箱包括輸入軸、第一傳動軸和第二傳動軸，輸入軸連接柴油機，第一傳動軸連接永磁發(fā)電機，第二傳動軸連接勵磁發(fā)電機，采用分動箱傳動，使得整個動力單元發(fā)電模式選擇更加自由，利于確保發(fā)電可靠性。

19、3、本發(fā)明，動力單元整體結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，易于維護。

20、4、本發(fā)明，s1、動力單元接收到啟動指令后，根據(jù)啟動指令觸發(fā)相應(yīng)發(fā)電模式；s2、永磁發(fā)電機經(jīng)第一控制器整流，勵磁發(fā)電機經(jīng)第二控制器整流；s3、永磁發(fā)電機和勵磁發(fā)電機整流后并聯(lián)為一路輸出，較現(xiàn)有技術(shù)而言，發(fā)電模式更加靈活，以適應(yīng)不同的負載需求，具有良好的適用性。

21、5、本發(fā)明，冗余發(fā)電模式是指同時啟動永磁發(fā)電機和勵磁發(fā)電機，永磁發(fā)電機作為主發(fā)電機，勵磁發(fā)電機作為次發(fā)電機，勵磁發(fā)電機控制發(fā)電電壓為系統(tǒng)的工作下限電壓，當永磁發(fā)電機失效時，系統(tǒng)電壓跌落到勵磁發(fā)電機的輸出電壓時，勵磁發(fā)電機進行發(fā)電，能夠起到電源熱備份的作用，具有較高的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元，包括分動箱（1），其特征在于：還包括柴油機（2）、永磁發(fā)電機（3）、第一控制器（4）、勵磁發(fā)電機（5）和第二控制器（6），所述柴油機（2）與分動箱（1）連接，所述分動箱（1）分別與永磁發(fā)電機（3）和勵磁發(fā)電機（5）連接，所述永磁發(fā)電機（3）與第一控制器（4）連接，所述勵磁發(fā)電機（5）與第二控制器（6）連接，所述永磁發(fā)電機（3）和勵磁發(fā)電機（5）并聯(lián)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元，其特征在于：所述分動箱（1）包括輸入軸、第一傳動軸和第二傳動軸，輸入軸連接柴油機（2），第一傳動軸連接永磁發(fā)電機（3），第二傳動軸連接勵磁發(fā)電機（5）。

3.一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的控制方法，其特征在于：所述步驟s1中，啟動指令包括功率請求指令和電壓請求指令。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的控制方法，其特征在于：所述步驟s1中，發(fā)電模式包括恒功率發(fā)電模式、恒電壓發(fā)電模式和冗余發(fā)電模式。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的控制方法，其特征在于：所述恒功率發(fā)電模式是指啟動永磁發(fā)電機（3），關(guān)閉勵磁發(fā)電機（5），永磁發(fā)電機（3）通過接收到的功率請求指令控制輸出功率進行發(fā)電。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的控制方法，其特征在于：所述恒電壓發(fā)電模式是指關(guān)閉永磁發(fā)電機（3），啟動勵磁發(fā)電機（5），勵磁發(fā)電機（5）通過接收到的電壓請求指令控制輸出電壓進行發(fā)電。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的控制方法，其特征在于：所述冗余發(fā)電模式是指同時啟動永磁發(fā)電機（3）和勵磁發(fā)電機（5），永磁發(fā)電機（3）作為主發(fā)電機，勵磁發(fā)電機（5）作為次發(fā)電機，勵磁發(fā)電機（5）控制發(fā)電電壓為系統(tǒng)的工作下限電壓，當永磁發(fā)電機（3）失效時，系統(tǒng)電壓跌落到勵磁發(fā)電機（5）的輸出電壓時，勵磁發(fā)電機（5）完成發(fā)電。

9.一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的應(yīng)用，其特征在于：適用于車輛底盤。

10.一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元的應(yīng)用，其特征在于：適用于裝有發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有兩種發(fā)電模式的動力單元及控制方法，屬于發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，動力單元包括分動箱、柴油機、永磁發(fā)電機、第一控制器、勵磁發(fā)電機和第二控制器，所述柴油機與分動箱連接，所述分動箱分別與永磁發(fā)電機和勵磁發(fā)電機連接，所述永磁發(fā)電機與第一控制器連接，所述勵磁發(fā)電機與第二控制器連接，所述永磁發(fā)電機和勵磁發(fā)電機并聯(lián)。本發(fā)明能夠在電池故障后控制永磁發(fā)電機停止發(fā)電，由勵磁發(fā)電機工作在恒電壓發(fā)電模式提供電能，從而確保在電池故障狀態(tài)下仍然能夠提供較高的動態(tài)特性，適應(yīng)負載需求。

技術(shù)研發(fā)人員：陳堯,黎塑飛,馮志朝,侯正男
受保護的技術(shù)使用者：航天科工微電子系統(tǒng)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28