[发明专利]发动机和发电机之间的变速器的稳态和瞬时控制

权利要求书

1.一种系统，用于将机械功率可变源的可变速度输出转换为具有用于设备的期望速度值的输入，所述系统包括：

变速器，其设有接收所述可变源的可变速度输出的输入并设有产生所述期望速度输入的输出，所述变速器具有在所述输入的第一速度和所述输出的第二速度之间的可变比率；

至少一个传感器，其产生与所述第一速度相应的第一速度数据、与所述第二速度相应的第二速度数据和与所述设备的功率需求相应的功率需求数据；

第一控制器，其接收所述第一速度数据、所述第二速度数据和所述功率需求数据，基于所述第一速度数据和所述功率需求数据计算有效功率和期望的传动比值，基于所述第一速度与包括期望速度值的设定范围的第一对比和所述有效功率与至少一个阈值的第二对比将所述系统分类为至少第一类和第二类中其一，在所述系统处于所述第一类时指示所述变速器将所述可变比率快速转换为所述期望传动比值，并且在所述系统处于所述第二类时指示所述变速器将所述可变比率逐渐转换为所述期望传动比值；以及

第二控制器，其接收所述第二速度数据并将速度校正信号发送至机械动力源以改变所述第一速度直至所述第二速度数据与期望的速度值一致。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一控制器基于所述第一和第二对比将所述系统分类为第一类、第二类和第三类之一，并且所述第一控制器在所述系统处于第三类时避免指示所述变速器改变所述可变比率。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一控制器在所述第一速度高于所述设定范围时将所述系统分类为所述第三类。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一控制器在所述第一速度低于所述设定范围并且所述有效功率高于所述至少一个阈值时将所述系统分类为第三类。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一控制器在所述第一速度低于所述设定范围并且所述有效功率低于所述至少一个阈值时将所述系统分类为第一类。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一控制器在所述第一速度处于所述设定范围内并且所述有效功率低于所述至少一个阈值时将所述系统分类为第一类。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个阈值包括第一阈值，并且所述第一控制器在所述第一速度处于所述设定范围内并且所述有效功率高于所述第一阈值时将所述系统分类为第二类。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述至少一个阈值还包括高于所述第一阈值的第二阈值，并且在所述系统被分类在第二类并且所述有效功率高于所述第二阈值时，所述第一控制器基于所述功率需求数据计算用于所述第一速度的能效值并且基于所述用于第一速度的能效值计算期望的传动比值。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一和第二控制器独立运行。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述变速器是超环面无级变速器。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述变速器的输出包括轴，并且在所述轴上安装高惯性飞轮。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述机械功率可变源是内燃机并且所述设备是发电机。

13.一种方法，用于控制将机械功率可变源的可变速度输出转换为具有用于设备的期望速度值的输入的可变传动，所述方法包括的步骤有：

获得所述可变输出的第一速度、所述输入的第二速度和所述设备的功率需求；

计算(1)基于所述第一速度和所述功率需求的有效功率，(2)基于所述第一速度和所述有效功率的所述设备的输入的稳定级别，(3)基于所述功率需求的所述变速器的期望传动比，以及(4)基于所述稳定级别的期望比率变化率；

以所述得到期望比率变化率指示所述变速器改变为期望比率；以及

改变所述第一速度直到所述第二速度基本等于所述期望速度值。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

基于所述功率需求计算所述机械功率可变源的期望最大功率值，基于所述期望最大功率值从数据表提取出用于所述第一速度的期望值，并且基于所述用于第一速度的期望值计算所述期望传动值。