[发明专利]一种增压器自适应控制系统

说明书

本发明公开了一种增压器自适应控制系统，包括传感器系统、储能配电系统以及控制计算系统；传感器系统获取柴油机传感器的工作参数并传递给控制计算系统，控制计算系统根据柴油机控制指标基于效率最优解算出压气机和涡轮的工作转速，并把工作转速转换成压气机电机和涡轮发电机所需的电参数；储能配电系统根据控制计算系统提供的电参数，调整变压器输出电参数和整流器输入电参数，并将蓄电池中的电能以规定的电参数传输至压气机电机驱动压气机至规定转速，同时按照规定的电参数回收涡轮发电机的能量并储存至蓄电池，并实时监控压气机和涡轮的工作状态。本增压器自适应控制系统具有提高分置式增压系统效率、提高能源回收率和降低柴油机油耗的优点。

技术领域

本发明涉及船用增压器技术领域，特别是涉及一种增压器自适应控制系统。

背景技术

增压器作为柴油机的附属部件，负责为柴油机提供合适充足的空气，为了进一步提高增压器和柴油机的效率，作者提出分置式增压系统，将增压器中的压气机和涡轮分开布置由独立的电机驱动压气机和回收涡轮产生的能量，而不是按照传统方式将压气机和涡轮通过轴连接。为了进一步提高分置式增压系统的效率，降低柴油机的油耗，需要对压气机和涡轮的工作特性进行研究，并结合柴油机工作需求和控制器特性提出了适用于分置式增压系统的控制流程和控制方法。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种提高分置式增压系统效率、提高能源回收率和降低柴油机油耗的增压器自适应控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种增压器自适应控制系统，包括传感器系统、储能配电系统以及控制计算系统；

所述传感器系统包括压气机传感器、涡轮传感器和柴油机传感器；

所述储能配电系统包括蓄电池、变压器和整流器；

所述传感器系统获取柴油机传感器的工作参数并传递给控制计算系统，所述控制计算系统根据柴油机控制指标基于效率最优解算出压气机和涡轮的工作转速，并把工作转速转换成压气机电机和涡轮发电机所需的电参数；

储能配电系统根据控制计算系统提供的电参数，调整变压器输出电参数和整流器输入电参数，并将蓄电池中的电能以规定的电参数传输至压气机电机驱动压气机至规定转速，同时按照规定的电参数回收涡轮发电机的能量并储存至蓄电池，并实时监控压气机和涡轮的工作状态。

一种增压器自适应控制系统，包括以下步骤：

S1：对柴油机工作参数、压气机工作参数和涡轮工作参数进行状态监测对比，看其是否满足柴油机的工作需求，若满足，则进入步骤S2：若不满足，则进入步骤S3；

S2：根据压气机和涡轮的性能数据判断压气机和涡轮是否工作效率在最高点，若在最高点，则进入步骤S6，如果不在最高点，则进行效率插值寻优：

S3：根据压气机性能数据，利用压气机性能图插值提取满足柴油机需求的压气机工作点群，进行效率插值寻优；

S4：效率插值寻优，解算出最优点压气机电机和涡轮发电机的供输电电压和频率；

S5：调整储能配电系统供电电压和频率，电机驱动压气机至规定转速；调整醇能配电系统的整流吸收功率，发电机调整涡轮发电机至规定转速；

S6：判断压气机和涡轮是否满足柴油机需求且效率最优，如果是，则结束，如果不是则进行效率插值寻优。

其中，所述效率最优解采用效率插值寻优算法，所述效率寻优算法包括以下步骤：

A1：导入所有数据点并依次进行编号；

A2：设定数据点1为最优效率零点，并将最优效率零点与相邻后置数据点的数据点2进行比较；