用于发电机的监视系统的制作方法

专利名称：用于发电机的监视系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于发电机、尤其用于便携式发电机的负载检测和监视设备。
背景技术：
已知的便携式发电机通常包括一个插座面板，以便于用户能够将电设备插入发电机，从而使所产生的电力能够传输到这些电设备。将太多的设备同时插入发电机可能会导致超载。发电机的超载可能会导致重大的问题。例如，如果发电机上的负载变得太高，超载可能会导致欠压情况，这将导致马达速度降低，在极端的情况下，会导致马达烧坏。

发明内容
在一些方面中，本发明的负载监视装置包括印刷电路板或其他电路，该电路包括一个感应装置，用于检测施加在发电机上的总负载。在一个实施例中，通过检测提供给该负载的信号，如输出信号的频率的变化，来确定所施加的总负载。在其他实施例中，通过检测总负载引出的输出电压或输出电流，来确定总负载。该负载监视装置还包括一个负载显示指示器，用于使用户获悉该发电机上的负载。在本发明的一个方面中，该负载显示指示器包括发光二极管(“LED”)系列、白炽灯或其他灯或液晶显示器，用于指示该发电机上的负载。这些灯或显示器提供正被使用的发电机容量的容易理解的离散或连续指示。在本发明的其他方面中，对LED或其他灯进行颜色编码。在本发明的另一方面中，该负载显示指示器包括一个独立的警告灯，用于指示发电机超载。
在本发明的另一实施例中，该负载监视装置还包括一个维护监视装置。该维护监视装置包括多个指示器，用于告知用户何时应对发电机执行标准的维护(即，何时换油、何时更换空气过滤器)。该维护监视装置还包括一个复位按钮，用于将该维护监视系统复位。在本发明的另一方面中，该维护监视指示器为LED或其他灯。在本发明的另一方面中，对LED或其他灯进行颜色编码。在本发明的另一方面中，该维护监视装置还包括一个计时表。
对于本领域技术人员而言，通过阅读下面详细的说明书、权利要求书和附图，本发明的其他特征和优点将变得更加明显。
附图简述在附图中

图1是根据本发明的便携式发电机的示意图；图2是体现本发明的负载监视装置的前视图；图3是体现本发明的图1的负载监视装置的维护监视电路的电路图；图4示出了绕组中产生的示例性绕组信号；图5是体现本发明的图1的负载监视装置的负载指示器电路的电路图；图6是将根据本发明的图2的负载监视装置的负载指示器电路的发光LED点亮的流程图；图7是将图2的负载监视装置的负载指示器电路和维护监视电路的发光LED点亮的流程图；图8示出了根据本发明的第一个可拆卸或模块化的负载监视装置；图9示出了根据本发明的第二个模块化的负载监视装置，其具有的LCD显示器显示60％的所施加负载；
图10示出了根据本发明的第二个模块化的负载监视装置，其显示超载情形；图11示出了根据本发明的远程模块化负载监视装置，其具有的LCD显示60％的所施加负载。
在详细描述本发明实施例之前，应当理解的是，本发明的应用不限于下面的说明书中阐明的或下面的附图中示出的部件设置细节。也可以用其他实施例实现或通过其他方式来执行本发明。此外，应当理解的是，这里使用的措词和术语只是为了便于说明，而不应当视为具有限制意味。这里使用“包括”、“具有”及其变形意味着包含后面列出的项目及其等价物以及附加项目。除非特别限定，这里宽泛使用的术语“连接”、“耦合”、“装配”及其变形包括直接和间接的连接、耦合和装配。此外，术语“连接”、“耦合”及其变形不限于物理或机械连接或耦合。
具体实施例方式
图1是具有发动机106的便携式发电机100的示意图。在该实施例中，发电机100有一个发电机外壳108，其上面集成了一个负载监视装置或设备112。负载监视装置112装配在发电机100的侧面板上，但是，发电机100的其他部分(如发电机100的控制面板区域)也可用来容纳负载监视装置112。此外，负载监视装置112被配置为使用多个电力相关参数，如所产生的电力或该发电机提供给已连接负载的电力的频率，来监视和显示发电机100的输出。但是，本领域技术人员应当理解，也可以使用其他电力相关参数作为该发电机输出的指示符，如提供给负载的电压或电流。
如图2所示，负载监视装置112通常包括多个显示器，用于指示当施加负载时发电机100的各种功能或工作状态。例如，负载监视装置112包括一个负载指示器120，负载指示器120包括多个能被人感知的指示器，如发光二极管(LED)系列124a-124f，用于指示施加在发电机100上的负载是否处于发电机100的正常工作参数之内。例如，发光二极管(LED)系列124a-124f包括四个绿色LED系列124a-124d和两个黄色LED系列124e-124f。绿色LED 124a-124d用于指示发电机100何时高效地工作或在正常工作参数之内，而黄色LED 124e-124f用于指示发电机是否工作在或接近最大容量。具体而言，当LED 124a-124f中至少一个点亮时，各LED表示正被使用的发电机容量的离散或连续的百分比，后面还将对此进行详细描述。
此外，负载指示器120还包括单个警告灯或超载状态LED 128，用于指示便携式发电机100是否超载。当被激活时，常规的LED 124a-124f和超载LED 128将点亮或闪烁。在该实施例中，绿色和黄色LED用作正常负载指示，而红色LED用作负载状态LED，但是，也可以使用其他LED颜色。此外，也可以使用其他数量的LED。当然，其他光源也可用作指示器，并且，负载监视装置112也可以使用声频或任何能被人感知的指示器。在图2中，超载指示器128远离绿色和黄色LED系列124a-124f，并且比这些LED大，但是，超载指示器128也可以靠近LED 124f，并且可以具有相同的指示器尺寸。在一个实施例中，当发电机100上的总负载超过最大负载时，警告灯或超载状态LED 128闪烁，这指示输出频率低于56.5Hz。
此外，负载指示器120使用的LED颜色编码机制是发电机100的用户或操作员容易理解的刻度。颜色编码也可以使该刻度容易从远距离读取。当用户插入一个负载使得它从发电机100引出电力时，LED 124a-124f、128将根据所施加的总负载的幅度而点亮。用户知道当绿色LED 124a-124d点亮时，总负载级别处于可接收的参数范围内，所以用户可以向发电机100施加另一个尺寸合理的负载。当黄色LED 124e、124f点亮时，如果希望附加负载，这将增加发电机100上施加的总负载，那么，用户应该谨慎。当红色警告灯或超载LED128出现时，用户应该断开一个或多个负载，直到红色灯128熄灭并且最后一个黄色灯124f出现为止，从而将发电机100波动保持在期望参数内。
为便于进一步理解负载监视装置112显示的信息，负载监视装置112还包括楔子132，其沿着LED 124a-124f的底侧水平地延伸。楔子132在最小负载值LED 124下较窄，然后连续变宽直至最大负载LED 124f。这再次强调当从第一个绿色LED 124a到最后一个黄色LED 124f点亮LED 124a-124f时，所施加的负载从最小值增加到最大值。在其他实施例中，该设备也可以包括LED后面的颜色阴影，当沿着该设备从左移向右的另一指示符指示从最小到最大的负载时，其对应于从亮变暗的LED颜色。
可选地，仍如图2所示，负载监视装置112包括维护状态指示器136，用于指示便携式发电机100的通常维护状态，以指示用户何时应对发电机100执行常规维护。例如，维护状态指示器132包括一个“换油”指示器140，用于指示发电机油状态；一个“更换空气过滤器”144，用于指示发电机空气过滤器状态；一个计时表146，用于显示发电机100自复位以来的运行时间。当激活或点亮所述状态指示器任意之一时，应当进行相应的维护。应当理解的是，也可以向该监视装置增加其他指示器，以指示该发电机的其他参数。同样，LED用于指示发电机100的状态，但也可以使用其他类型的指示器。例如，状态指示器可以是声频指示器，或者，也可以使用任何能被人感知的指示器。根据发电机100投入使用的总时间，通过发电机100中的内部时钟，激活维护指示器140和144。2003年4月1日出版的美国专利No.6542074公开和描述了维护监视设备112的一个实施例，该专利全文并入此处，作为参考。
如上所述，负载监视装置112被配置为使用多个电力相关参数，如所产生的电力或发电机提供给已连接负载的电力的频率，来监视和显示发电机100的使用容量。测量负载电力频率的技术有多种。例如，通过监视发电机100的输出的电压，来测量负载电力频率。由于电压通常是正弦曲线，所以，通过计算电压的正弦波形或具体而言为正弦波形的零交叉，可以得到该发电机输出的电压频率。
也可以测量其他波形频率，如在发电机100的绕组的信号波形。例如，图3示出了负载监视装置112的维护监视传感器或电路150。在图3中，监视电路150包括一个绕组W1，其设置在内燃机106的发动机点火线圈框架上，是发电机100的一部分。绕组W1优选为点火线圈，但是绕组W1也可以是独立绕组。维护监视传感器通常磁耦合到发动机106的飞轮。具体而言，发动机106的飞轮具有磁铁M。当磁铁M旋转时，磁铁M与绕组W1交相感应，从而产生一个信号。由于飞轮的旋转频率(每分钟的转数或RPM)与负载电力频率具有相同的值，所以，负载监视装置112也可以通过计算磁铁M产生的信号的零交叉，来测量旋转飞轮的频率。
在另一个实施例中，该负载监视装置可以被配置为监视该发电机输出电流的幅度。通常，发电机100的发动机106被设置为固定的速度，以向所施加的负载提供稳定的电力。发电机100中的发动机106的速度通常被设置为以60周/秒或3600RPM旋转。在无负载或轻负载的情况下，该速度可以增加到大约62周/秒或3720RPM。当施加负载时，发动机106的速度降低(在最大负载时，速度降低到大约57周/秒或3420RPM)。在穿过磁铁M的线上设置一个变流器(即线圈)，通过该线的电流将在变流器中产生一个信号。该电流与发动机速度成正比，因此可用于测量负载的频率。
具体而言，典型的120/240V便携式发电机的期望频率在57Hz和62Hz之间(或者，对于欧洲220V便携式发电机大约是48-52Hz)，这也指示发电机的最大和最小负载等级。从发电机100引出的负载电力量取决于电源或插入发电机100的负载的瓦特数。例如，1200瓦的电器或负载比700瓦的负载引出的电力要多。当从发电机100引出的总负载超过最大限度时，发电机100超载，可能会发生问题，因此激活超载指示器128。更具体地讲，超载的发电机可能会降低负载电机或产生电力的发电机106的速度，从而降低负载的有效性。在更极端的情况下，超载可能会导致负载电机烧坏。
在图3中，维护监视传感器150电耦合到图2的负载监视装置112。当磁铁M和飞轮旋转时，该维护监视传感器包括的绕组W1产生的绕组电压信号具有图4所示的绕组电压波形400。每当飞轮磁铁M通过绕组W1时，就产生电压波形400。电压波形600通常有某一极性的领先和滞后四分之一周期404、408，相反极性的中间半周期412。波形的中间半周期412比领先和滞后半周期404、408具有较高的幅度，用于发动机点火。正向的四分之一周期404、408可用于驱动负载监视装置112。如果在这些四分之一周期内提供的电力不足以驱动负载监视装置112，则可使用大的中间半周期412、电池或整流的发电机输出电力。
维护监视传感器150还包括多个引线154、158。这些引线连接到绕组W的相应端，并向维护监视传感器150提供绕组信号。维护监视传感器150可集成到诸如负载监视装置112之类的仪表面板中，但是，维护监视传感器150也可以容纳在发电机100的其他部分中，如发动机外壳108。或者，维护监视传感器150可以是一个具有外壳的独立可拆卸模块，后面还将对此进行详细描述。维护监视传感器150还集成了图2的换油指示器140和更换空气过滤器144，当指示器140或144被激活或点亮时，其用于通知操作员执行发动机维护。
具体而言，维护监视传感器150包括一个调节器170，用于调节绕组信号并产生一个已调节信号。为了调节绕组信号，该调节器主要包括一个整流电路，其具有一个与电容C4和C5串联的二极管D5。该整流电路可以具有一个与电容C4和C5并联的电阻。调节器170还包括一个电压调节器174和一个电容C3。电压调整器174优选为摩托罗拉LM3480IM3.3集成电路。更具体地讲，该整流电路将该绕组信号整流成为基本直流(DC)信号，其具有由于AC波纹而引起DC偏移。然后，将该基本DC信号提供给电压调整器174，电压调整器174将基本DC信号调整为5伏DC信号。电容C3连接到电压调整器174的输出端，并过滤该5伏DC信号。尽管所示的调节器170处于维护监视传感器150的内部，但调节器170也可以位于维护传感器150的外面。
维护监视传感器150还包括计算电路178。在该实施例中，计算电路178还包括一个微控制器182，其由VCC(第8针)的已调节信号驱动，当建议发动机维护时，在PB0(第5针)或PB2(第7针)输出指示信号。或者，微控制器182也可以输出用于增量计数器(如图2的计时表146)的指示信号。当按下复位按钮时，微控制器182还接收复位信号。图3示出的计算电路178位于维护传感器150的内部，但计算电路170也可以位于维护传感器150的外部。
此外，微控制器182包括内部存储器和输出/输出(I/O)接口。内部存储器通常包括非挥发性存储器，如EEPROM存储器或闪速存储器和程序存储器。微控制器182执行程序存储器中存储的软件程序。示例性的软件程序是计数或计时程序，其对微控制器182接收已调节信号的时间量进行计算或计时。通过使用I/O接口，微控制器182控制该计算电路的外部电路接收的输入和产生的输出。在维护监视传感器150中，微控制器182可以实现在Atmel ATtiny12L-4S或比较芯片上。在这种情况下，微控制器182将实现一个计时器，其能够对微控制器182接收已调节信号的时间量进行计算或计时。当然，也可以使用其他计数电路或计数设备。当实现维护监视存储器150和负载指示器电路时，可以在来自STMicroprocessors的ST7FLITE09微控制器或类似处理器上实现微控制器182，后面还将对此进行详细描述。
维护监视传感器150还包括第一发光二极管LED1 140和第二发光二极管LED2 144。在图2所示的实施例中，LED1 140和LED2 144的颜色不同于负载指示器的绿色/黄色LED 124a-124f，例如为橙色。第一发光二极管LED1 140和第二发光二极管LED2 144都连接到微控制器182。第一发光二极管LED1 140为换油指示器140提供光源，第二发光二极管LED2 144为更换空气过滤器指示器144提供光源。当然，指示器也可使用其他光源，或者，这些指示器也可以是声频指示器或计算装置(如计时表)。更进一步，维护传感器150包括用于控制提供给发光二极管LED1 140和LED2 144的电压的LED驱动器和/或电阻(如电阻R1和R2)。维护传感器150还包括一个振荡器202，作为微控制器182的时钟。
本领域技术人员应当理解，可以用附加的LED指示其他类型的维护状态。例如，如图3中的虚线所示，负载监视装置112可以还包括第一传感器S1和与调节器170相连接的第三发光二极管LED3206以及第二传感器S2和与调节器170相连接的第四发光二极管LED4210。在一个实施例中，第一传感器S1是低油压传感器，其检测低油压情况，而第三LED3 206为低油压指示器提供光源。第二传感器S2是高发动机温度传感器，其检测高发动机温度情况，而第四发光二极管LED4 210为高发动机温度情况指示器提供光源。在本领域中，低油压传感器S1和高发动机温度传感器S2是公知的，因此，无需赘述。当然，也可以使用或增加其他传感器和发光二极管。
在操作中，磁铁M与绕组W交相感应，从而产生图4的绕组波形400。每次磁铁M通过绕组W1时，就产生绕组波形400。经由引线154、158，将绕组信号从绕组W1提供给维护传感器150。当维护传感器150收到该绕组信号之后，将该信号提供给调节电路170。调节电路170调节该绕组信号，从而产生已调节信号。已调节信号优选为5伏DC信号。正确启动发动机106之后，已调节信号具有足够的DC电压，以驱动微控制器182。
然后，所得的已调节信号经由VCC(第8针)驱动计算电路178。收到已调节信号之后，微控制器182启动所存储的软件程序，对微控制器182处于激活状态的时间量进行计算或计时。例如，在一个实施例中，微控制器182先启动然后从程序存储器198中获取一个可执行软件程序。在执行该软件程序的同时，微控制器182从非挥发性存储器194中获取最新计算出的数(如0000000000000000)。然后，微处理器182定期地将增加的新数(如0000000000000001)记录到非挥发性存储器194中。例如，微控制器182可以每6秒钟增加新值。在记录新值后，软件将新记录值与存储的时段值(如0111010100110000，当从0000000000000000开始并使用6秒钟增量时，其表示50个小时)进行比较。如果新记录值等于该时段值，那么，软件记录维护建议状态(如更换空气过滤器或更换发动机油)。该维护建议状态导致发光二极管LED1 140或LED2 144激活(如，LED1“点亮”)。例如，微控制器182将低或零逻辑值施加到第7针，从而导致通过发光二极管LED1 140和电阻R1，从调节器170引出电流。在关断发动机106之后，操作员可以执行所建议的维护(如更换发动机油)。当然，每个发动机维护情况在所建议的维护事件之间有独立的时段。例如，操作员可能每50个小时获悉更换发动机油和可能每100个小时获悉更换空气过滤器。
通过按下复位按钮214(图2)，如果发光二极管LED1 140或LED2 144是激活的(即第5或7针有电流)，操作员可以将维护传感器150复位。通过按下复位按钮214，将复位信号提供给微控制器182。收到复位信号之后，软件计算下一个预定维护的新时段值。例如，如果计数器为0111111111111111、如果下一个维护的时段为50个小时并且如果计数器以6秒递增，那么，下一个时段值将是1111010100101111。计数器达到下一个时段值之后，就将提供指示信号。
优选情况下，软件只在建议发动机维护之后计算新时段值(即复位)。也就是说，每个时段值都将是“锁定的(locked-out)”，直到出现相应的维护建议状态。例如，如果指示器140和144都未处于激活状态，那么，不计算新的时段值。如果两个指示器140和144都处于激活状态，那么，将重新计算两个时段值。更进一步，如果只有一个指示器处于激活状态，那么，将只为该指示器计算新时段值。
对于包括第一和第二感应电路S1、S2的实施例，还将已调节信号提供给传感器S1和S2。在低油压情况下，电流将流经第三发光二极管LED3 206和传感器S1，从而导致LED3 206的激活。同样，在高发动机温度情况下，电流将流经第四发光二极管LED4 210和传感器S2，从而导致LED4 210的激活。激活LED3 206或LED4 210之后，操作员就获悉建议发动机维护(如加油)。
在本发明的另一个实施例中，维护传感器150可以计算磁铁M完成的旋转数，而不是计算时间。例如，如上所述，该整流电路产生的基本DC信号包括一个由于AC波纹信号而引起的DC偏移。维护传感器150可以包括附加电路，用于调节信号的AC部分，每次发生波纹时，微控制器182可以增加计数器。当然，也可以采用其他方法来计算发动机106的旋转次数。
在本发明的另一个实施例中，二极管LED1 140或LED2 144可以闪烁，而不是连续地激活或点亮发光二极管LED1 140或LED2144，以响应特定的维护建议状态。例如，第一发光二极管LED1 140可以在第一时段内处于激活状态，然后在第二时段内处于非激活状态，其中，激活和非激活状态重复交替，直到按下复位按钮。激活和非激活状态的交替被称为周期性指示或闪烁。
更进一步，如果软件记录一个以上建议维护事件的维护建议状态(如更换发动机油和更换空气过滤器)，那么，微控制器182可以使第一发光二极管LED1 140和第二发光二极管LED2 144顺序地闪烁。也就是说，第一发光二极管LED1 140和第二发光二极管LED2 144在第一时段内(如3秒)都可以处于激活状态，然后在第二时段内(如3秒)都可以处于非激活状态，其中，当第二发光二极管144处于非激活状态时，第一发光二极管140处于激活状态，反之亦然。使二极管LED1 140和LED2 144顺序地发光可以降低连续激活发光二极管LED1 140和LED2 144所需的电能量。因此，对于关切电能的情况(如当同时点亮时LED1 140和LED2 144昏暗)，发光二极管LED1 140和LED2 144可以顺序地闪烁。
为了确定负载电力频率，使用一个不同的计算传感器电路，其电耦合到负载监视装置112。图5示出了负载指示传感器电路240的一个实施例，它与图3的维护监视传感器150相似。与图3一样，负载指示器240通过引线154、158接收绕组信号。然后，经由一系列的电压调节器、二极管、电阻和电容，调节该信号。然后，已调节信号被反馈到微控制器248，用于计算发动机106产生的信号的频率。在第9、11-16针输出信号频率，然后激活离散或连续LED集合中的至少一个。例如，如果信号频率高于61.5Hz，那么，在第16针存在激活的低，因此，点亮LED D1。如果信号频率在57.5Hz和58.5Hz之间，在第11-16针存在激活的低，因此，点亮LED D1-D5。如果信号频率低于56.5Hz，在第9、11-16针存在激活的低。因此，点亮LED D1-D6，激活晶体管252，并点亮LED D7，这表示发动机超载情形。后面还将对频率计算做进一步的详细描述。此外，尽管图5只示出了负载指示传感器电路240，但负载指示传感器电路240和维护监视传感器150可以被配置为共享相同的电路，因为电路150、240作为发电机信号频率的计数器。此外，负载指示传感器240还提供JTAG连接器244，通过它可以对微控制器248进行编程。
微控制器248接收已调节信号后，如图6的流程图所示，确定负载电力频率。在模块304中，从内部存储器获得发电机100的运行时间之后，在模块308中检查信号频率。如果信号频率至少是61.5Hz，则在模块312中点亮第一绿色LED 124a D1，然后重复执行模块308。否则，如果信号频率低于61.5Hz，那么，在模块316中也点亮第一绿色LED 124a D1。如果信号频率在60.5Hz和61.5Hz之间，那么，在模块320中点亮第二绿色LED 124b D2，这离散地或连续地表示正在使用大约20％的发电机容量，然后重复执行模块308。
如果判定信号频率低于60.5Hz，则在模块324中也点亮第二绿色LED 124b D2，但是，下面进一步检查信号频率。如果信号频率在59.5Hz和60.5Hz之间，这表示正在使用大约40％的发电机容量，则在模块326中点亮第三绿色LED 124c D3，然后重复执行模块308。如果信号频率低于59.5Hz，则在模块328中也点亮第三绿色LED124c D3，然后进一步检查信号频率。当信号频率降低到58.5Hz和59.5Hz之间(这表示正在使用大约60％的发电机容量)，则在模块332中点亮第四绿色LED 124d D4，然后重复执行模块308。但是，如果信号频率低于58.5Hz，则在模块336中点亮第四绿色LED 124dD4，然后进一步检查信号频率。
如果信号频率位于57.5Hz和58.5Hz之间(这表示正在使用大约发电机容量的80％)，则在模块340中点亮第一黄色LED 124e D5，然后重复执行模块308。另一方面，如果信号频率降低到57.5Hz之下，则在模块344中也点亮第一黄色LED 124e D5，然后进一步检查信号频率。如果信号频率位于56.5Hz和57.5Hz之间(这表示正在使用大约100％的发电机容量)，则在模块348中点亮第二黄色LED124fD6，然后重复执行模块308。否则，在模块352中点亮第二黄色LED 124f D6，但进一步检查信号频率。如果信号频率低于56.5Hz，发电机100超载，在模块356中点亮红色LED 128 D7。
图7示出了包括维护监视传感器150和负载指示传感器电路240的一个实施例的操作的第二流程图301。与图6类似，第二流程图360显示在点亮任一LED之后(通过模块356)，在模块364中，维护监视传感器150开始检查自从内部存储器最新复位以来的总发电机运行时间。例如，如果运行时间超过预定数，如100个小时，则在模块368中点亮检查油指示器。如果运行时间超过预定数，如200个小时，则在模块372中点亮换油指示器。此后，例如，如果运行时间超过预定数，如300个小时，则在模块376中点亮检查火花塞指示器。如果运行时间超过预定数，如400小时，则在模块380中点亮更换空气过滤器指示器。但是，如果在模块384中按下复位按钮，则在模块388中关断提示器计时器，然后在模块392中还复位提示器计时器。在模块308中再检查信号频率。
图1和2所示的负载监视装置112是发电机100的不可分割部分，但也可以根据本发明使用具有负载指示传感器电路240的可拆卸负载指示器。例如，图8示出了负载监视装置112的可拆卸或模块化的传感器450，其只包括如前所述的负载状态指示器LED 124a-124f、128。引线154、158连接到发电机100的任一电源插座，而不是将引线154、158连接到线圈绕组W1。可拆卸负载传感器450还包括超载LED 128；一个阳极插头，用于连接到发电机100或任何使用来自发电机100的电力的电路；一个阴极插座454，用于连接到任一负载。因此，模块传感器450与负载串联，当如此连接时，可以通过检测发电机输出频率或电压，来确定施加给发电机100的总负载。操作和功能类似于装置112与发电机100集成的实施例。但是，可拆卸传感器450可以灵活地连接到发电机100的任一开放插座，或从已连接发电机引出电力的任一电路。此外，可拆卸传感器450还包括可选的插头盖458，当不使用可拆卸传感器450时，其覆盖插座454。
图9示出了根据本发明的第二可拆卸传感器460。第二可拆卸传感器460包括阳极插头464，用于连接发电机100或任一使用来自发电机100的电力的电路。但是，第二可拆卸传感器460具有一个LCD显示器468，其显示负载电力频率的百分比。例如，图9显示所施加的负载只需要60％的最大负载容量。此外，第二可拆卸传感器460还包括声频指示器472，其产生多个声频信号，用于指示发电机容量。例如，声频指示器472产生高音信号，用于指示发动机106超载。图10显示所施加的负载试图引出的电力比发电机提供的电力多，这是超载情况。与第一可拆卸传感器450不同的是，第二可拆卸传感器460不提供连接到任何负载的插座。因此，图8、9、10的可拆卸或模块化负载监视传感器450、460可以插入发电机100，或插入通过转换开关从发电机100接收电力的建筑物电路。
图11示出了远程模块化发电机容量传感器500。远程传感器500包括液晶显示器(LCD)504，其被配置为显示诸如发电机容量之类的信息。在该实施例中，发电机100以60％运行。此外，远程传感器500可以经由连接线或经由无线通信，与发电机100进行通信。对于无线通信的情况，在发电机100上实现无线传输模块，以检测发电机100的负载电力频率并将负载电力频率无线地传输给远程传感器500。远程传感器500连同远程传感器500内部或外部的接收机模块，将负载电力频率转换为如前所述的发电机容量百分比。此后，发电机容量百分比显示在LCD 504上。为了指示发射强度，远程传感器500也可以确定发射强度，并在LCD 504上显示发射强度。示例性的发射类型为射频(RF)。
下面的权利要求书阐明本发明的各种特征和优点。
权利要求
1.一种用于发电机的负载监视装置，其中，所述发电机用于向负载供电，所述装置包括传感器，用于检测提供给所述负载的信号；以及能被人感知的指示器，用于输出提供给所述负载的所检测到的信号的至少一个不连续的能被人感知的指示。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述能被人感知的指示器是所述发电机的组成部分。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述传感器是所述发电机的组成部分。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述能被人感知的指示器包括液晶显示器(“LCD”)、发光二极管(“LED”)系列和声频指示器中的至少一个。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述能被人感知的指示器指示所述发电机提供的信号是否足以驱动所述负载。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述传感器检测提供给所述负载的信号的频率。
7.如权利要求6所述的装置，其中，所述能被人感知的指示器还指示当所检测到的频率高于约58.5Hz时，提供给所述负载的信号是足够的；以及，当所检测到的频率低于约56.5Hz时，提供给所述负载的信号是不足够的。
8.如权利要求1所述的装置，还包括与多个负载值相对应的多个LED。
9.如权利要求1所述的装置，其中，所述传感器包括插头盖。
10.一种负载监视装置，用于监视从便携式发电机提供给负载的电力，所述负载监视装置包括插座式插头，用于连接到所述发电机或连接到所述负载；传感器，电连接到所述插座式插头，并且用于检测所述发电机提供给所述负载的信号；以及能被人感知的指示器，用于输出提供给所述负载的所检测到的电力的至少一个不连续的能被人感知的指示。
11.如权利要求10所述的装置，所述能被人感知的指示器包括液晶显示器(“LCD”)、发光二极管(“LED”)系列和声频指示器中的至少一个。
12.如权利要求10所述的装置，其中，所述能被人感知的指示器与所述传感器无线地通信。
13.如权利要求10所述的装置，其中，所述传感器检测提供给所述负载的信号的频率。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述能被人感知的指示器还指示当所检测到的频率高于约58.5Hz时，提供给所述负载的信号是足够的；以及，当所检测到的频率低于约56.5Hz时，提供给所述负载的信号是不足够的。
15.如权利要求13所述的装置，还包括与多个负载值相对应的多个LED。
16.如权利要求13所述的装置，其中，所述传感器包括插头盖。
17.如权利要求10所述的装置，还包括一个插座，用于接纳所述负载的第二插座式插头。
18.如权利要求17所述的装置，还包括一个与所述插头相互连接的外壳。
19.一种用于监视从发电机提供给负载的电力的方法，所述方法包括检测从所述发电机提供给所述负载的信号；以及通过能被人感知的指示器，输出提供给所述负载的所检测到的信号的至少一个不连续的能被人感知的指示。
20.如权利要求19所述的方法，还包括将所述能被人感知的指示器与所述发电机集成在一起。
21.如权利要求19所述的方法，还包括将所述能被人感知的指示器集成到一个可拆卸装置上。
22.如权利要求19所述的方法，其中，所述能被人感知的指示器包括液晶显示器(“LCD”)、发光二极管(“LED”)系列和声频指示器中的至少一个。
23.如权利要求19所述的方法，还包括将所检测的信号无线地传送给所述能被人感知的指示器。
24.如权利要求19所述的方法，还包括用所述人能感知的传感器指示所述发电机提供的电力是否足以驱动所述负载。
25.如权利要求19所述的方法，还包括检测从所述发电机提供给所述负载的信号的频率。
26.如权利要求25所述的方法，还包括用所述能被人感知的指示器指示当所检测到的频率高于约58.5Hz时，提供给所述负载的信号是足够的；以及，当所检测到的频率低于约56.5Hz时，提供给所述负载的所述信号是不足够的。
27.如权利要求19所述的方法，还包括用多个LED指示多个负载值。
全文摘要
一种负载监视装置，用于监视施加在便携式发电机上的负载。该装置包括传感器和能被人感知的指示器，该能被人感知的指示器指示至少一个不连续的负载电力频率。
文档编号H02JGK1748347SQ200480003843
公开日2006年3月15日 申请日期2004年2月6日 优先权日2003年2月10日
发明者韦斯利·C·索德曼, 肯尼·J·斯泰尔, 拉塞尔·C·努德曼, 保罗·A·萨尔曼 申请人:布里格斯-斯特拉顿动力产品集团公司