涡轮增压发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102893509A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102893509A(43)申请公布日2013.01.23(21)申请号201180023836.8(51)Int.Cl.(22)申请日2011.12.22H02P9/04(2006.01)F02B37/10(2006.01)(30)优先权数据H02M7/12(2006.01)2010-2913662010.12.27JPH02P9/00(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日2012.11.13(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2011/0797942011.12.22(87)PCT申请的公布数据WO2012/090854JA2012.07.05(71)申请人三菱重工业株式会社地址日本东京(72)发明人山下幸生白石启一小野嘉久(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人雒运朴权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图33页(54)发明名称涡轮增压发电装置(57)摘要本发明的涡轮增压发电装置(1)通过以内燃机(2)的排出气体来驱动燃气轮机(3)以及压缩机(6)，从而由发电机(7)发电。发电得到的交流电通过电力变换单元(8)供给到电力系统(12)。电力变换单元(8)具有：变换器(13)，其将交流电变换为直流电；估计单元(18)，其基于转子磁通来估计转子旋转角θ；以及控制单元(15)，其以转子旋转角θ为基准，将交流电流坐标变换为直流电流，并按照该直流电流的大小保持为目标直流电流值的方式控制变换器(13)的输出直流电。CN1028935ACN102893509A权利要求书1/1页1.一种涡轮增压发电装置，其特征在于，通过从内燃机排出的排出气体来驱动燃气轮机及压缩机，从而对所述内燃机压缩地供给吸气，并且将通过驱动与所述压缩机的轴端连接的发电机而发电得到的交流电经由电力变换单元提供给电力系统，所述电力变换单元具有：变换器，其将由所述发电机发电得到的交流电变换为直流电，并输出；转子旋转角估计单元，其基于所述发电机的转子磁通，估计所述发电机的转子旋转角；以及控制单元，其以所估计出的所述转子旋转角为基准，将从所述发电机输出的交流电流坐标变换为直流电流，并且按照使该直流电流的大小保持在基于所述变换器的输出直流电压值而设定的目标直流电流值的方式来控制所述变换器的输出直流电。2.如权利要求1所述的涡轮增压发电装置，其特征在于，按照所述变换器的输出直流电压值保持在预先设定的目标直流电压值的方式来设定所述目标直流电流值。3.如权利要求1或2所述的涡轮增压发电装置，其特征在于，所述转子旋转角估计单元基于所述电动机的输出交流电流来计算所述转子磁通。4.如权利要求1至3任一项所述的涡轮增压发电装置，其特征在于，所述变换器包含用于使所述发电机的输出端子短路的开关单元，所述控制单元在同步接入所述发电机的情况下，通过驱动所述开关单元，使所述发电机的输出端子在规定期间短路。2CN102893509A说明书1/5页涡轮增压发电装置技术领域[0001]本发明涉及涡轮增压发电装置的技术领域，该涡轮增压发电装置通过从内燃机排出的排出气体来驱动燃气轮机及压缩机，从而对所述内燃机压缩地供给吸气的同时，将通过驱动与所述压缩机的轴端连接的发电机而发电得到的交流电经由电力变换单元提供给电力系统。背景技术[0002]公知如下的涡轮增压发电装置：通过利用诸如从内燃机排出的排出气体来驱动燃气轮机及压缩机，从而向内燃机压缩地供给吸气来实现内燃机的输出提高，并且利用压缩机的驱动来利用剩余的能量，在发电机进行发电。为了使来自发电机的输出电力按照内燃机的操作状态(排出气体的能量)而变动，由发电机发电而得到的电力被逆变器等构成的电力变换单元变换为适当的频率以及电压值，并提供给电力系统。[0003]例如专利文献1所公开的涡轮增压发电装置中，通过基于检测值对发电机的转动速度进行反馈控制，从而将旋转速度维持为适当的值，实现涡轮增压器所致的吸气压的提高，并且，利用剩余能量，通过发电机高效地发电。[0004]现有技术文献[0005]专利文献[0006]专利文献1：日本专利特开2008-286016号公报发明内容[0007]发明所要解决的技术问题[0008]在上述专利文献1中，通过将发电机的旋转速度维持为规定值，来实现输出电力的控制。可是，在内燃机中，因为在负载变动时内燃机能有效地动作的转速(最佳转速)也变动，所以，如专利文献1那样，以将转速维持为规定值的方式来进行控制时，将从最佳转速发生偏离，能量的利用效率将发生恶化。即，因为在专利文献1中基于转速来控制输出电力，所以，存在当负载变化时无法得到良好的追随性这样的问题。[0009]另外，如船舶等具备多个发电机