[发明专利]轻便发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于改进的轻便发电系统的系统。更具体地，本发明涉及一种包括高输出的发电机的发电系统，所述高输出的发电机具有非常紧凑的物理尺寸和较低的物理高度。

背景技术

移动式发电机组经常用于在电气依赖操作的广泛范围内提供应急的、备用的、调峰的和连续的电力。典型的柴油或天然气驱动的移动式发电机组体积较大、较重、并且运输昂贵。例如，具有在1000kW(千瓦)范围内的电力输出的移动式发电机组典型地包括在约50000至80000磅之间的重量，通常需要牵引车牵引装备来运输。此外，这些传统的发电系统经常需要较高的现场协调水平以解决由这些设备在建筑结构中和建筑结构附近的位置所引起的涉及物理和结构载荷的问题，经常要求有限的放置选择。由于难以在现场进行动力部件的任何维修，或者将发电单元或发电单元部件去除并搬运到较远的维护设施处需要耗费大量劳动，所以这些传统的发电机组的操作和维护趋向于较高的费用。

显然，开发出可以输送等量的、经济实惠的、环保的电力的较小的发电系统将具有许多优点。

发明内容

本发明的主要目的和特征是提供一种克服上述问题的系统。

本发明的另一各目的和特征是提供一种包括高效的发电机组的系统，所述高效的发电机组具有显著小于当前传统系统的发电机组的物理尺寸和重量。本发明的又一个目的和特征是提供一种能够产生约1兆瓦电力的系统。

本发明的又一个目的和特征是提供一种包括耐用的连续运行的电源的系统，所述电源具有较高的功率重量比。本发明的又一个目的和特征是提供一种包括能够利用多种燃料的电源的系统。本发明的又一个目的和特征是提供一种能够快速且容易移动、维护的和安装的系统。

本发明的又一个目的和特征是提供一种系统，所述系统包括将用于飞行器的现有发动机设计改变用于陆上发电的至少一个优选方法。

另外，本发明的又一个目的和特征是提供一种系统，所述系统包括用于使现有发动机设计“工业化”以便使发动机可用于其它目的至少一个优选方法。

本发明的主要目的和特征是提供一种有效的、便宜的且有用的系统。本发明的其它目的和特征将参照以下说明而变得明显。

根据本发明的优选实施例，本发明提供一种用于发电的轻便系统，所述轻便系统包括：至少一个轻便发电机，所述至少一个轻便发电机构造成并且布置成产生所述电力；其中，所述至少一个轻便发电机包括：至少一个内燃机，所述至少一个内燃机构造成并且布置成产生至少一个旋转动力输出；与所述至少一个内燃机操作地联接的至少一个发电机，所述至少一个发电机构造成并且布置成将所述至少一个旋转动力输出转化成至少一个电能输出；至少一个电控制器，所述至少一个电控制器构造成并且布置成控制所述至少一个电能输出；至少一个轮式底盘，所述至少一个轮式底盘构造成并且布置成帮助所述至少一个内燃机、所述至少一个发电机和所述至少一个电控制器的轮式运输；外壳，所述外壳具有封装的容积，所述外壳构造成并且布置成容纳所述至少一个内燃机、所述至少一个发电机和所述至少一个电控制器；和至少一个支架，所述至少一个支架构造成并且布置成将所述外壳安装到所述至少一个轮式底盘；其中，所述至少一个内燃机包括多个燃烧室，所述多个燃烧室排列在至少一个径向式的几何结构中；并且其中，所述多个燃烧室中的每个燃烧室都包括往复运动地布置在至少一个气缸内的至少一个活塞。

此外，本发明提供一种轻便系统，其中，所述至少一个轻便发电机包括：除了操作燃料以外的系统重量；和约0.17千瓦每千克的峰值电力输出与系统重量的比。另外，本发明提供一种轻便系统，其中，所述至少一个轻便发电机包括：约一兆瓦的峰值电力输出。而且，本发明提供一种系统，其中，所述至少一个轻便发电机包括小于约7800千克的最大系统重量。

另外，本发明提供一种轻便系统，其中，所述至少一个轻便发电机包括约41.5千瓦每立方米的峰值电力输出与封装的壳体容积的比。而且，本发明提供一种轻便系统，其中，所述外壳包括小于约24立方米的封装的容积。进一步地，本发明提供一种轻便系统，其中，所述外壳包括小于约4米得最大外部长度。更进一步地，本发明提供一种轻便系统，其中，多个燃烧室包括可往复运动地布置在至少九个气缸内的至少九个活塞。

此外，本发明提供一种轻便系统，其中，所述多个燃烧室的每个燃烧室都包括约6.125英寸的气缸孔径。另外，本发明提供一种轻便系统，其中，所述至少一个内燃机包括约6.875英寸的活塞行程。