[发明专利]发电系统的瞬态条件检测

说明书

相关申请的交叉引用

根据可适用的条约，本申请要求下列专利申请的外国优先权：于2006 年12月29日提交的美国临时专利申请No.60/877,970；于2006年11月16 日提交的美国专利申请No.11/600,927；于2007年4月23日提交的美国专 利申请No.11/788,942；以及于2007年4月26日提交的美国专利申请 No.11/789,913，通过参考将所有这些专利申请的全部内容并入本文。

技术领域

本发明涉及电力系统，更具体地而非排他性地，涉及由包括引擎驱动 的变速发电机和电能存储设备的系统提供的电功率(electric power)的管理。

背景技术

在发电机系统的很多应用中，稳态负载要求一般相对于发电机功率容 量低。相反，对发电机的选择常常由峰值功率要求推动，导致大部分时间 “尺寸过大的”发电机。作为可选方案，在特定情况下，发电系统可包括 在峰值使用期间给发电机补充功率的电能存储设备，这便于发电机尺寸的 减小。可选地或附加的，可使用根据功率要求改变速度的变速发电机。这 种类型的系统在准确地识别和处理造成瞬态操作条件的电力负载变化中可 提高利益。确实持续地存在对该技术领域做出进一步贡献的要求。

发明内容

本发明的一个实施方式包括涉及发电控制的独特技术。其它实施方式 包括涉及发电的控制的独特方法、系统、设备和装置。从所提供的说明和 所附附图中，本申请的进一步的实施方式、形式、特征、方面、益处和优 点应变得明显。

根据本发明的一方面，提供了一种用于发电系统的瞬态条件检测方法， 包括：运行发电系统，所述发电系统包括耦合到DC母线的变速发电机、耦 合到所述DC母线的电能存储设备和耦合到所述DC母线的逆变器；通过提 供来自所述发电机的可变AC功率和来自所述电能存储设备的DC功率中的 至少一个来从所述逆变器产生AC电功率输出；评估所述系统的电力负载的 变化以区分三个或更多个不同的瞬态条件；以及根据所述不同的瞬态条件 来提供所述系统的不同的瞬态响应。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于发电系统的瞬态条件检测方 法，包括：利用车辆承载移动发电系统和多个空调，所述发电系统包括变 速发电机和驱动所述变速发电机的引擎；评估电力负载变化，以区分两个 或更多个所述空调的启动和单个所述空调的启动；以及提供所述系统对两 个或更多个所述空调的启动的第一瞬态响应和所述系统对单个所述空调的 启动的第二瞬态响应，所述第一瞬态响应和所述第二瞬态响应不同。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于发电系统的瞬态条件检测方 法，包括：利用车辆承载移动发电系统，所述发电系统包括变速发电机和 驱动所述变速发电机的引擎，以提供具有目标波形周期的AC电功率输出； 在所述目标波形周期的多个不同的时间段的每个时间段内评估所述AC电 功率输出的电流，以识别第一类型的瞬态条件；在大于所述波形周期的时 间段内评估所述AC电功率输出的功率因数，以识别第二类型的瞬态条件； 以及根据瞬态条件类型来调节所述系统的运行。

根据本发明的另一方面，提供了一种发电系统，包括：引擎；变速发 电机，其机械地耦合到所述引擎，所述引擎被构造为驱动所述发电机来提 供可变频率AC功率；电能存储设备；以及功率控制电路，其包括：整流器， 用于将所述可变频率AC功率变换成DC功率，耦合到所述整流器和所述电 能存储设备的DC母线，逆变器，其耦合到所述DC母线以提供调节的AC 电功率输出，以及感测装置，用于监控功率输出，所述电路被构造为控制 所述DC母线和所述电能存储设备之间的电能交换，所述电路还包括：操作 逻辑，用于评估所述系统的电力负载的变化，以区分三个或更多个不同的 瞬态条件并产生输出信号来调节所述发电机和所述DC母线与所述电能存 储设备之间的电能交换中的至少一个。

附图说明

图1是承载发电系统的车辆的简图。

图2是包括在图1的系统中的电路的示意图。

图3是图2的电路的控制流程图。

图4是用于操作图1的系统的一个过程的流程图。

图5是用于使用图2的电路来处理不同类型的功率瞬态的流程图。

图6是示出根据图5的例程用于一种类型的大瞬态检测的操作逻辑的 图示。