发电机组的制作方法

发电机组


背景技术：

1.本发明涉及发电机，并且具体地但非限制性地涉及集装箱化发电机组、具有减小的/小的占地面积的集装箱化发电机组等。
2.发电机组可以用于在诸如数据中心的关键任务应用中提供备用电力。发电机组通常容纳在集装箱中以对发电机组部件提供保护并且用于噪声屏蔽。这种发电机组通常被称为
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集装箱化发电机组
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。用于评定集装箱化发电机组的因素之一是系统的尺寸，也称为占地面积，最小的占地面积具有较高的客户评级。通常将发电机组的占地面积尺寸的电力用作发电机组的额定值。
3.集装箱化发电机组包括发动机、交流发电机、控制面板、配电盘等。控制面板通常由不同行业中的不同供应商制造。这样，发电机组可以包括多个不同的控制面板以控制发电机组的不同部件。
4.中国专利公开cn 102169527 b公开了一种用于根据要安装在架中的设备的尺寸和电力消耗来确定数据中心的安装架的方法和系统。


技术实现要素：

5.在本发明的一些实施例中，发电机组系统包括可操作地耦合到交流发电机的发动机。交流发电机包括输出端子和多个电池。发电机组包括发动机起动和电池管理系统面板，其经设计选择性地对电池充电和起动发动机。发电机组还包括控制发电机组操作的发电机组控制系统面板。断路器面板可以选择性地隔离交流发电机输出端子。发电机组还可以包括电力保护系统面板。
6.在本发明的一些实施例中，面板被集成以形成在交流发电机周围/上方/邻近交流发电机定位的外壳。在一些实施例中，这些面板被集成到结构中以形成外壳，其中面板可以定位在结构的侧面上。
7.在一些实施例中，由面板形成的外壳经定位使得外壳邻近交流发电机的至少两侧设置。在一些实施例中，外壳可以设置在交流发电机上方/周围，并且面板可以设置在外壳的侧面上，其中它们在容纳发电机组的集装箱内部可接近。在本发明的实施例中，发电机组进一步包括容纳发动机、交流发电机、电池和外壳的集装箱。
8.根据以下描述和附图，本发明的其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
9.图1示出了其中可以提供本发明的实施例的发电机组系统的上部透视图；
10.图2是图1的系统的平面图；
11.图3是图1的系统的侧视图；
12.图4是图1的外壳的上部透视图；以及
13.图5是其中可以提供本发明的实施例的插座面板的下部透视图。
具体实施方式
14.现在将详细参考具体实施例或特征，其示例在附图中示出。在可能的情况下，在整个附图中使用相应或相似的附图标记来表示相同或相应的零件。
15.集装箱化发电机组包括发动机、交流发电机、控制面板、配电盘等。通常，用于不同部件的控制面板由不同的供应商制造，通常在不同的工业中制造，并且结合到发电机组中。这样，发电机组可以包括多个不同的控制面板以控制发电机组的不同部件。结果，发电机组包括用于配电盘、控制器、接口和充电系统的单独面板，对集装箱化发电机组系统中的可用空间的低效使用增加了发电机组的尺寸或占地面积及其复杂性。
16.在本发明的一些实施例中，控制面板集成在设置在交流发电机/交流发电机筒上方/周围的外壳中。在一些实施例中，外壳的定位使其附接到发电机组外壳的地板并且设置在交流发电机上方/周围可以在发电机组与外壳之间产生振动差异。在一些实施例中，可以在发电机组部件(诸如交流发电机)与外壳的面板(诸如配电盘面板中的电力断路器)之间使用柔性连接(诸如柔性总线连接)。
17.在一些实施例中，因为外壳经配置包围/装配在交流发电机上，所以外壳可以被提升到集装箱中并且被定位在交流发电机/交流发电机筒周围/上方。这提供了包括发电机组面板的模块化外壳，其可以有效地添加到发电机组或从发电机组移除。在一些实施例中，在提升到适当位置并固定在适当位置之后，外壳可以经由柔性母线连接到交流发电机电力端子，所有其他必要的接线在控制面板工厂中与插头和连接器预组装，使得在发电机组的组装期间在生产地板上不出现接线。
18.由于热问题，先前没有将面板等定位在交流发电机附近。发明人已经发现，可以通过控制围绕/通过外壳的气流来解决热问题。
19.在本发明的一些实施例中，在交流发电机周围/上方定位外壳使得外壳居中地定位在发电机组集装箱中。该中心位置使得面板可以分布在外壳的侧面上，其中它们可以被用户访问。在一些实施例中，外壳的三个侧面可以围绕交流发电机设置，并且这三个侧面中的每一个可以包括面板，该面板为用户提供到所有三个侧面的访问和用于大面积面板的空间，同时不增加集装箱尺寸。
20.在本发明的一些实施例中，电力电缆连接可以经由集装箱的底部中的孔或集装箱的壁中的孔被提供到外壳。外壳的定位为可以连接到面板的电力电缆的各种配置提供了空间。
21.参考图1，示出了包括可操作地耦合到交流发电机120的发动机110的发电机组系统100。交流发电机包括输出端子130。在一些实施例中，交流发电机120包括400v、3500kva交流发电机，尽管也可以使用其他尺寸的交流发电机。发电机组系统100还包括电池140和发动机起动和电池管理系统面板150，该面板经配置选择性地对电池140充电并起动发动机110。
22.发电机组系统100还包括经配置为控制发电机组系统100的操作的发电机组控制系统面板160、经配置为选择性地隔离交流发电机输出端子的断路器面板170和电力保护系统面板180。在一些实施例中，断路器面板170包括抽出式电力断路器。在一些实施例中，断路器可以是4000a、5000a或6300a断路器。在一些实施例中，断路器面板170通过一组柔性母线或电缆190连接到交流发电机120的输出端子130。该组柔性母线或电缆190在交流发电机
120和面板150、160、170、180之间提供一些振动隔离。
23.在一些实施例中，电力保护系统面板180可以包括电涌保护系统和/或多功能发电机保护继电器。
24.在一些实施例中，在图4中更详细地示出，面板150、160、170、180被集成到框架200中以形成外壳205。外壳205设置在基座215上。外壳205包括端部225，其中形成有开口210，使得端部225可以装配在交流发电机120上。基座215可以包括延伸穿过端部225的临时支柱(未示出)，以在制造期间为外壳提供结构稳定性，并且当将外壳205放置在交流发电机120上时将其移除。
25.外壳205还包括经配置向交流发电机120提供气流的通风孔220。多个孔235形成在断路器面板170上方的外壳的顶部面板245中。孔235为从发电机组100获得输出电力的电缆(未示出)提供访问。断路器面板170的位置还允许电缆通过穿过发电机组100的地板而从发电机组获得输出电力，而不改变外壳205的设计。
26.框架200邻近交流发电机120的至少两侧设置。在附图所示的实施例中，框架200邻近交流发电机120的三个侧面设置，以形成部分地围绕交流发电机120的
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形。这样的配置利用面板150、160、170、180的与交流发电机120相邻并围绕交流发电机120的空间，这可以提供面板150、160、170、180的紧凑布置。在一些实施例中，框架200和面板150、160、170、180占据与交流发电机120基本相同的地板空间，因此不会增加发电机组系统100的总尺寸或占地面积。通过包围交流发电机120，外壳205为交流发电机120提供一些保护以及提供物理屏障以减少人意外接触交流发电机120的高电压/高电流触点的机会。
27.此外，将外壳205定位在交流发电机120附近和周围允许柔性母线或电缆190相对较短。这可以避免现有系统的问题，由此交流发电机和断路器之间的电缆的最小弯曲半径进一步增加交流发电机和断路器的设置之间的间隔。
28.现在参考图1-3，在一些实施例中，发电机组系统100还包括容纳发动机110；交流发电机120；电池140；面板150、160、170、180和外壳205的集装箱250。
29.在一些实施例中，发动机110和交流发电机120安装在底座115上，底座115诸如通过防震架、弹簧或其他弹性装置与集装箱250的地板振动隔离。在这样的实施例中，外壳205的基座215直接安装到集装箱250的地板，以将外壳205和面板150、160、170、180与由发动机110和交流发电机120产生的振动隔离。柔性母线或电缆190用于减少从交流发电机120到断路器面板170的振动传递。
30.在一些实施例中，集装箱250包括一对相对的侧壁260、设置在集装箱250的相对端部的空气入口系统270和空气出口系统275。在一些实施例中，发动机110和交流发电机120设置在与侧壁260和至少一个端壁270间隔开的集装箱250中，以限定可以适于维护人员的访问路径280。门290可以设置在一个或两个侧壁260中。
31.在一些实施例中，发动机110和交流发电机120沿着集装箱250的纵向轴线定位。在一些实施例中，发动机110邻近空气出口系统275定位，并且交流发电机120朝向空气入口系统270定位。由于空气在穿过发动机110之前进入集装箱250并且穿过面板150、160、170、180和交流发电机120，因此这种配置对于冷却面板150、160、170、180和交流发电机120是有益的。这样的配置可以允许面板150、160、170、180更靠近交流发电机120和发动机110定位，同时保持合适的操作温度。
32.在一些实施例中，发电机组系统100还可以在制造中提供时间和/或成本效益。大型集装箱化发电机组需要在大型制造地板上执行至少一些组装和测试。在这些大型制造地板上的时间对于制造商来说是宝贵的资源，因此减少产品需要占用大型制造地板的时间是有益的。现有的集装箱化发电机组的挑战在于，每个面板通常由不同的制造商制造为单独的系统。然后将这些面板安装在集装箱中并将其电缆连接在一起。这种方法需要将面板彼此电缆连接，并且发动机和交流发电机在大型制造地板上进行，然后进行测试。相反，面板150、160、170、180可以组装并且安装到框架200中以形成外壳205。然后，在安装到集装箱中之前，可以将面板彼此用电缆连接并进行测试。这种方法可以减少发电机组系统100在大型制造地板上占用的时间，因为预测试的外壳205可以安装在交流发电机120周围、用电缆连接到交流发电机120、然后执行最终测试。
33.现在参考图1，在一些实施例中，发电机组系统100还可以包括设置在壁260中的一个的输出面板300。输出面板300在图5中更详细地示出。如图所示，输出面板300包括上隔室310和下面板320。上隔室310提供对母线330的访问，母线330提供对来自发电机组系统100的电力的外部访问。母线330可以被集成到壁面板260中并且被电缆连接到断路器面板170。下面板320提供多个快速连接插座340，每个插座连接到一个母线330。快速连接插座340允许临时负载连接到发电机组系统100，诸如在周期性负载测试期间。
34.工业实用性
35.已经描述了提供发电机组系统的本发明的实施例，该发电机组系统可以通过将面板150、160、170、180集成到围绕交流发电机120的框架和外壳200中来提供减小的占地面积、保护交流发电机电力连接130和柔性电力连接190、并且利用交流发电机120周围和上方的空间。此外，已经描述了提供可以提供制造益处的发电机组系统的本发明的实施例。
36.虽然已经参考以上实施例具体示出和描述了本发明的各方面，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以通过对所公开的组件、系统和方法的修改来设想各种附加实施例。这样的实施例应当被理解为落入基于权利要求及其任何等同物确定的本发明的范围内。