用於優化燃料消耗的電力管理系統和方法
2023-09-18 07:46:00 2
用於優化燃料消耗的電力管理系統和方法
【專利摘要】本發明描述了用於燃料效率的高效電力管理系統和方法的實施例。電力管理系統包含能量存儲單元、至少一個可再生能量源、控制器和發動機。發動機被配置成在不同的速度下運行以提供機械能至變速直流發電機，以產生電能為能量存儲單元充電。發動機的速度是響應於由控制器確定的速度參考值變化的。
【專利說明】用於優化燃料消耗的電力管理系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高效的電力管理系統和方法。本發明的電力管理系統和方法被定製以實現燃料效率。通過使用與至少一個可再生能量源耦合的變速直流發電機來有助於實現這目標。
【背景技術】
[0002]產生交流電的發電機的使用實現了發電。在大多數發電系統的配置中，會使用兩個或兩個以上的發電機來滿足用電需要。交流電由一組整流器轉換為直流電。此外，整流器為一組能量存儲單元充電來實現橋接發電機到發電機之間的轉換的目的，以保證能量的平穩供應。發電系統中的所使用的發電機根據運行發電機所使用的燃料而異。發電機的一些例子包括核能發電機、內燃機和以化石燃料為能源來源的發電機。
[0003]在發電機系統的很多應用中，穩態負載需求與發電機的容量通常不盡相關。然而，用於發電的發電機是根據其峰值性能為依據來選擇，這通常導致了超過實際需求的發電機被選擇。而這會導致燃料的過度使用對環境產生負面影響。儘管有利用太陽能發電的太陽能發電機，但這種發電機並不可靠，因為缺少充足的太陽能而導致發電機在較低效率的狀態下工作。
[0004]因此對於可靠的且同時減少對環境的負面效應的發電系統是有需求的。
【發明內容】
[0005]本發明的特定示例性方面的中的一個目的是要解決先前提到的示例性問題和/或完全克服這裡提到的發電系統普遍存在的這些示例性的缺陷。因此，舉例來說，在這裡提供和描述的是一些示例性的用於優化燃料消耗的電力管理系統和方法的實施例。
[0006]根據本發明的一個方面，這裡提供了一種用於優化燃料消耗的電力管理系統，所述電力管理系統包含:能量存儲單元，所述能量存儲單元被配置成為負載供電；至少一個可再生能量源，所述至少一個可再生能量源被配置成產生電能為能量存儲單元充電；控制器，所述控制器被配置成產生速度參考值，所述速度參考值取決於所述能量存儲單元的充電狀態、所述負載和由所述至少一個可再生能量源產生的電能中的至少一個；及發動機，所述發動機被配置成在不同速度下運行以提供機械能至變速直流發電機，以產生電能為能量存儲單元充電。所述發動機的速度和最終由所述變速交流電機產生的電能是響應於所述速度參考值變化的，所述速度參考值是由所述控制單元決定的。
[0007]從另一個方面看，一個用於優化燃料消耗的電力管理系統的方法也被公開。所述電力管理系統和方法包括產生速度參考值，速度參考值的產生是基於以下所列中的至少一個產生的:能量存儲單元的充電狀態、負載、至少一個可再生能量源所產生的電能以及發動機變化的速度。發動機的速度響應於速度參考值而變化，用於優化燃料消耗的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】[0008]本發明的實施例在下文中參照以下附圖，其中:
[0009]圖1顯示了本發明的發電系統，該系統包括:變速交流發電機、至少一種可再生能量源、控制器、功率組合器、能量存儲單元、負載和直流母線的交流電網。
[0010]圖2顯示了一個變速直流發電機的框圖，包括:發動機、發電機、調速器、發動機監控系統和輔助電池。
[0011]圖3是顯示一個高效發電過程的流程圖，包含如下步驟:在控制面板中設置參數，生成速度參考，為調速器提供速度參考值，調整發動機的速度，為能量存儲單元充電以及將電能輸送到負載上。
【具體實施方式】
[0012]根據下面的圖1到圖3，本發明中為解決上述的一個或多個傳統的電力管理系統中所存在的問題的代表性的實施例描述如下。為了簡潔和清晰，此處描述主要是涉及用於高效電力管理的系統、設備和技術。然而，這並不排除其他應用本發明的各種實施例的情況，只要在其他應用中普遍體現了實施例的基本原理，諸如操作上的、功能上的，或性能上的特點。在後面的描述中，相同或類似的參考數字表示相同的或類似的元素。
[0013]本發明的一個實施例是關於應用於與輸電網絡結合的電力管理系統和/或方法。特別是，電力管理系統和/或方法可以在通信基站，遠程採礦營地或一個或多個油泵井。電力管理系統包含變速直流發電機、控制器、至少一個可再生能量源、電力組合器、能源存儲單元和負載。在很多實施例中，變速直流發電機包括發動機、交流發電機、調速器、發動機監控系統和控制器。發動機可以包括柴油機、內燃機、燃氣發動機、往復式發動機或任何其他適合變速發電機使用的發動機。
[0014]通過利用可再生能源，如太陽能電池陣列、風力渦輪機、水輪發電機和生物能，該變速直流發電機可以適應發動機的速度進行調整，從而運行在一個最理想的水平。改變或調整發動機的速度是由速度參考值所啟動，該速度參考值會提供給調速器使得發動機運轉速度運行在一個燃料效率最優化的理想水平。
[0015]在一些實施例中，燃料利用的方式是燃燒柴油或其他任何形式的可燃燃料，在這種實施例中，燃料效率的優化可以通過減少燃燒產生的二氧化碳的排放進而最小化對環境的負面影響。該速度參考值是由控制器產生計算出來，該計算是基於至少一個能量存儲單元的充電狀態，負載和通過至少一個可再生能量源產生的電能。本發明中描述的發動機是藉助輔助電池啟動或停止。
[0016]變速直流發電機和至少一個可再生能量源，如太陽能電池陣列等，風力渦輪機、水輪發電機和生物能可發電為能量存儲單元充電。根據光照和/或天氣條件，太陽能電池陣列和/或風力渦輪機可以發電為能量存儲單元充電，這可以降低變速直流發電機的運轉，實現燃料效率最優化。相反，當光照不足和/或有風時，太陽能電池陣列和/或風力渦輪機可能不能運行，為能量存儲單元充電是由變速直流發電機執行。
[0017]變速直流電的控制器包含控制面板，該控制面板是適用於接收電力管理系統的用戶指令的。通過可以接收用戶指令的控制面板，可以進一步控制優化燃料效率，因為控制面板讓用戶靈活地輸入參數來控制能量存儲單元充電速度。
[0018]本發明描述了高效電力管理的一種方法。該方法包括在控制面板上設置參數，計算速度參考值，為調速器提供速度參考值，調整的發動機的速度，為能量存儲單元充電和將電能輸送到負載。通過計算速度參考值，發動機的速度可以被調整和/或改變，達到最優以實現燃料效率最優化。計算速度參考值要考慮至少一個能量存儲單元的充電狀態，負載和至少一個可再生能量源產生的電能。在有利的天氣條件下，比如，在有光照和/或風的情況下，太陽能電池陣列和/或風力渦輪機可以為能量存儲單元充電而運行。這使得變速直流發電機運行在一個較低功率的水平進而實現燃料效率最優化。
[0019]雖然這種發明是針對可再生能量源，如太陽能電池陣列等，風力渦輪機、水輪發電機和生物能使用來實現燃料效率最優化，但是本領域技術人員應該知道其他類型的可再生能量源也可以被使用。本領域技術人員應當容易想到下文所述的實施例的任何改變和進一步的修改，以及任何發明中涉及的本發明原理的應用。
[0020]圖1根據本發明的實施例顯示了發電系統10。該發電系統10包含變速直流發電機100、至少一個可再生能量源200、控制器300、電力組合器400、能量存儲單元500、負載600、直流總線網絡700所組成。至少一個可再生能量源200包括風力渦輪機、包含了太陽能電池面板、光伏模塊、光伏面板和組裝太陽能電池的太陽能電池陣列、水輪發電機和生物能。根據一些實施例的細節，至少一個可再生能量源200可以包括多個相同的至少一個可再生能量源200。例如，所述發電系統10可以由兩個風力渦輪機組成。
[0021]在一些實施例中，所述控制器300是變速直流發電機100的構成要素。也就是說，控制器300是變速直流發電機100的整合的部分。根據一些實施例的細節和/或用戶需求，發電系統10可以包含多個變速直流發電機100、多個控制器300、多個電力組合器400、多個能量存儲單元500和多個負載600。變速直流發電機100、至少一個可再生能量源200、控制器300、電力組合器400和能源存儲單元500可以被稱為混合動態能量均衡器。雖然本發明中的這些實施例是關於變速直流發電機100的使用，但對於本領域技術人員應該能理解其他發電機也可以被使用。負載600可以是電信基站，遠程採礦營地或一個或多個油泵井。
[0022]電力組合器400包括多個輸入埠和多個輸出埠。通過直流總線網絡700，變速直流發電機100、至少有一個可再生能量源200、控制器300均被電耦合到電力組合器400的各個對應的輸入埠。在控制器300是變速直流發電機100的組成部分的實施例中，控制器300通過變速直流發電機100耦合到電力組合器400。類似地，直流總線網絡700也將能量存儲單元500和負載600耦合到各個輸出埠。
[0023]在這種發電系統中，一個或多個功率調節器可以促進將電能從變速直流發電機100和/或至少一個可再生能量源200輸送到電力組合器400。例如，第一個功率調節器將變速直流發電機100和電力組合器400耦合，類似地，第二個功率調節器可以完成至少一個可再生能量源200和能量存儲單元500之間的耦合。
[0024]發電系統10可以是電網的一個組成部分或一個獨立的提供電能的系統。而變速直流發電機100是為能源存儲單元500充電的主要電力，至少一個可再生能量源200可以和變速直流發電機100聯合工作提供電能。在操作時，至少有一個可再生能量源200為發電系統10提供了一些益處，因為不像變速直流發電機100會消耗燃料，至少一個可再生能量源200為能源存儲單元500充電時不會消耗任何燃料。變速直流發電機100的消耗燃料的類型取決於變速直流發電機100所使用的發動機的類型。舉例來說，變速直流發電機100可以包括柴油機，如果是這樣，消耗的就是柴油燃料。[0025]根據天氣和/或光照條件，本發明所描述的發電系統10隻要有可能就會優化至少一個可再生能量源200，進而優化變速直流發電機100的整個的燃料消耗。例如，當風力條件對於運行至少一個可再生能量源200如風力渦輪機有利時，變速直流發電機100可以減少其為電能量存儲單元500充電的輸出功率，因此使得變速直流發電機100降低燃料消耗和實現燃料效率最優化。在燃燒柴油或其他可燃燃料的實施例中，這種燃料效率最優化可以通過減少二氧化碳的排放燃燒減少對環境的負面影響的。相應地，當照明條件良好，至少一個可再生能量源200如太陽能電池陣列可以為能量存儲單元500充電。在某些天氣條件下，如有風能和太陽能(如陽光)，風力渦輪機和太陽能電池陣列，可以協同工作為能量存儲單元500充電。這導致了變速直流發電機100因為產生的輸出功率減少而消耗更少的燃料。相反，當風能和/或光照條件不利時，風力渦輪機和/或太陽能電池陣列會處在「關閉」模式。這個會導致變速直流發電機100獨立發電為能量存儲單元500充電。較之在先前假設中變速直流發電機100的輸出功率被消減的情況，變速直流發電機100獨立運行時，會消耗更多的燃料。
[0026]本發明所述的發電系統10通過使變速直流發電機100的速度變化而優化燃料消耗。這一點在下文中將會進一步討論。與其他傳統的發電系統不同，本發明所述的發電系統10隻需要一個變速直流發電機100。這導致了燃料消耗的降低和總發電效率的提高。此夕卜，與其他發電系統相比，本發明所述的發電系統10不需要任何整流系統，從而提高空間利用效率。
[0027]變速肓流發電機
[0028]圖2根據本發明的一些實施例顯示了變速直流發電機100的一個框圖。變速直流發電機100包括發動機102、交流發電機104、調速器106和發動機監控系統108，用於啟動和停止柴油機102的輔助電池110。正如前面所討論的，變速直流發電機100可以包括控制器 300。
[0029]變速直流發電機100是為發電給能量存儲單元500充電。在許多實施例中，變速直流發電機100產生的電量是由發動機102提供。發動機102可以包括柴油機，內燃機，燃氣發動機，往復式發動機或任何適合配合變速直流發電機100使用的其他發動機。發動機102是可以在不同的速度下運行來提供轉動能或機械能給變速直流發電機100。對於速度參考值的響應決定和/或改變發動機102的速度，該速度參考值是提供給調速器106的。調速器106是100的速度敏感元件，它可以通過控制燃料輸送速度來限制發動機102的速度。調速器106這一功能的實現得益於調速器106為發動機102提供的反饋機制，這種反饋機制可以在有要求時改變速度，以保持所需的速度。在許多實施例中，調速器106的反饋機制包括提供正弦反饋的磁性拾音器單位。
[0030]發動機102的轉動速度和相應的變速直流發電機100的轉速在選定的運行範圍中變化，隨著對速度參考值的響應而異。速度參考值是由控制器300產生，而該速度參考值是基於或取決於至少一個能量存儲單元500的充電狀態以及負載600和至少一個可再生能量源200產生的電能。控制器300後面會更詳細地描述。能量存儲單元500的充電狀態包括能量存儲單元500的電荷數量和電荷的堆積速率。根據輸出負載600如電信基站和/或遠程採礦營地的有效性，變速直流發電機100可以改變發動機102的速度達到燃油效率最優化。至少一個可再生能量源200產生的電能是決定速度參考值的因素，當至少一個可再生能量源200產生了足夠的電能為能量存儲單元500充電，速度參考值會使得變速直流發電機100特別是發動機102在低速率下運行進而消耗較少的燃料。在一個範例運行中，從控制器300得到的O伏特輸入會產生一個速度參考值，對應於發動機102每分鐘800轉，控制器300的5伏特輸入會對應於發動機102每分鐘1300轉。通過提供速度參考給發動機102，速度參考值促進了發動機102在最優化的速度下運行，從而實現了燃料效率的最優化。
[0031]該本領域的技術人員應該理解，交流發電機104是一種將發動機102輸出的機械能轉換成交流電形式的電能的一種電子機械裝置。交流發電機104包括一個三相輸出和兩個輔助線圈。交流發電機104會因外部直流輸入而被外部激發。
[0032]發動機監控系統108監控發動機102的狀態。通過與發動機102和控制器300的耦合，發動機監控系統108將發動機102相關的信號，如溫度、水位、發動機102的速度轉化成可以在顯示屏上顯示給用戶的信息。發動機監控系統108也會在發動機102有錯誤被監測到時保護髮動機102，有錯誤出現時信號會為用戶提供到顯示屏上。
[0033]控制器
[0034]控制器300是發電系統10的主要過程控制單元。控制器300包括用來接收用戶輸入的控制面板、電池電流控制器、電壓控制器和總電流控制器。為了響應用戶的輸入，控制器300會執行意為各種不同的控制、管理和/或監管功能的操作邏輯，該操作邏輯可以是專用的硬體，比如有電路的機器、程序指令、和/或該本領域的技術人員認為合適的其他某種形式。
[0035]控制器300可以是單獨的元件或者是由至少一個數字電路、模擬電路和混合式電路組成的耦合元件的組合。在一些實施例中，控制器300可以有一個或多個遠程連接的元件。控制器300可以包括多個處理單元，這些處理單元可以單獨工作，可以在管道式處理的設置下工作，可以在平行處理的設置下工作，和/或在該領域的普通技術人員認為合理的其他方式。在一種實施例中，控制器300是包含固態集成電路的可編程的微加工設備，該電路包含一個或多個處理單元和記憶。控制器300可以包括一個或多個信號調節器、調節器、解調器、算術邏輯單元(ALU)、中央處理單元(CPU)、限制器、振蕩器、時鐘控制、放大器、信號調節器、過濾器、格式轉換器、通信埠、地線夾、延遲設備、內存設備和/或本領域技術人員會想到的那些用於執行所需通信的不同的電路或功能組件。在一個配置中，控制器300包括一個計算機網絡接口，可以促進使用控制器區域網路(CAN)標準的在不同的系統元件和/或根據需要在所描述系統中不包含的組件之間的網絡通信。
[0036]控制面板
[0037]控制器300的控制面板包括顯示器、增減按鈕、輸入按鈕、重置按鈕、ESC按鈕、保存按鈕和啟動按鈕。根據應用的細節，控制面板允許用戶通過按下一組或多組增減按鈕，輸入按鈕，重置按鈕，ESC按鈕，保存按鈕，開始按鈕來登記有用的參數。
[0038]發電系統10可以在不同的模式下運行，這些模式可以通過控制器300的一個或多個按鈕來選擇。發電系統10的模式將在稍後討論。變速直流發電機100的不同模式間的導航是通過按動增減按鈕在模式菜單中選擇感興趣的模式，一旦該感興趣的模式被加載了，用戶可以按下進入鍵激活模式的參數菜單。該參數菜單可以使用戶利用一個或更多的增減按鈕註冊和/或更改參數的值。參數的描述將在下文詳細討論。一旦註冊參數的值被登記和/或改變，用戶可以按下ESC按鈕返回模式菜單。在模式菜單中，通過按下保存按鈕保存參數。
[0039]開始按鈕是用於啟動感興趣的模式。當操作在一個特定的模式下時，用戶可以通過按下重置按鈕終止運行。
[0040]發電系統的運行模式
[0041]發電系統10的模式包括恆流充電模式和恆壓充電模式。在恆流充電模式，直到能量存儲單元500的電壓到達上限，能量存儲單元500的終端電壓才會被控制。到達上限後，會採取一些措施保證能量存儲單元500是完全充電的，同時也防止過度充電。一旦能量存儲單元500被完全充電，恆壓模式則被激活。
[0042]在恆壓充電模式中，電壓是被調節的而不考慮為能量存儲單元500充電的充電電流。因此，充電電流會逐漸開始減少。
[0043]盡數
[0044]本發明所述的發電系統10能夠在不同的模式下運行。在這些模式下，發電系統10的用戶可以登記和/或修改與每個模式相關聯的參數。這些參數包括電壓參考值、總電流參考值、電池電流參考值、速度倍增因素和驅動器號。
[0045]電壓參考值參數使變速直流發電機100可以在不同電壓和電流水平下運行，限制能量存儲單元500不超過允許的最大電壓。例如，如果能量存儲單元500的額定電壓是48伏，則最大允許充電電壓是55伏。當一個電壓參考值通過控制面板在控制器300中登記，變速直流發電機100會保持大約等於電壓參考值的參數的電壓輸出。
[0046]總電流參考值是不管直流發電機100的電壓而僅調節變速直流發電機100的電流。在很多實施例中，整流的總電流包括能量存儲單元500和負載600的電流。電池電流參考值是能量存儲單元500充電的最大電流。一般來說，電池電流參考值可以通過除以能量存儲單元500的安時(AH)比率，再除以10來計算。
[0047]速度倍增係數決定了發動機102增加以適應負載600的速度的因素。在許多實施例中，速度倍增係數被表示為一個百分比(%)。
[0048]高效電力管理的過程
[0049]圖3是根據本發明中的各種實施例，顯示高效發電800的一個過程流程圖。高效發電800過程包括的步驟有:設置控制面板802的參數，生成速度參考值804，將速度參考值提供給調速器806，調節發動機808的速度，為能量存儲單元810充電和為負載812輸送電能。
[0050]這裡介紹的高效的電力管理800的過程提供了一個有效的向能量存儲單元500繼而負載600傳輸電能的方法。如前所述，負載600可以是一個電信基站,遠程的米礦區或一個或多個油泵井的使用現場。
[0051]在過程的第一步，發電系統10的用戶在控制器300的控制面板上登記一組用戶偏好或參數。如前所述，變速直流發電機100可以在不同的模式下運行，對於每一種模式，用戶可以在參數菜單中靈活地登記和/或修改多種參數。一旦參數被設置或配置好，變速直流發電機100特別是控制器300會開始生成一個速度參考值。這反映在在步驟804中。
[0052]如上所述，變速直流發電機100是配置用於給能量存儲單元500充電，而變速直流發電機100的電能是發動機102提供的。如前所述，發動機102包括柴油機、內燃機、燃氣發動機、往復式發動機或任何其他適合變速直流發電機100使用的發動機。發動機102是配置用於在不同的速度下運行給變速直流發電機100提供轉動能和機械能。發動機102的速度是由對於提供給調速器106的速度參考值的響應所決定和/或改變。速度參考值是由控制器300產生，基於或取決於至少一個能量存儲單元500的充電狀態，負載和至少一個可再生能量源200產生的電能。能量存儲單元500的充電狀態包括能量存儲單元500的電荷數量和電荷的堆積速率。根據輸出負載600如電信基站和/或遠程採礦營地的有效性，變速直流發電機100可以改變發動機102的速度達到燃油效率最優化。至少一個可再生能量源200產生的電能是決定速度參考值的因素，當至少一個可再生能量源200產生了足夠的電能為能量存儲單元500充電，速度參考值會使得變速直流發電機100特別是發動機102在低速率下運行進而消耗較少的燃料。
[0053]一旦步驟804完成，所產生的速度參考值將提供給調速器106。這顯示在步驟806中。將速度參考值將提供給調速器106，促進了調速器106控制燃料輸送到發動機102的速率而且發動機102的速度也相應地被調整。通過調速器106將速度參考值將提供給發動機102，速度參考值促進了發動機102在燃料效率最優化的速度下運行，實現了燃料效率最優化。
[0054]步驟808是改變發動機102的速度。燃料輸送到發動機102的速度是由速度參考值決定的，控制燃料輸送的速度可以實現變速直流發電機100的燃料效率最優化。例如，在有光照和/或有風的良好的天氣條件下，至少一個可再生能量源200如風力渦輪機、太陽能電池陣列，水輪發電機和生物能可以提供為能量存儲單元500充電所需的能量，從而，使得變速直流發電機100輸出電能的減少，所以節省了燃料實現了燃料效率最優化。基於上述，步驟810中的為能量存儲單元充電步驟是由至少一個變速直流發電機100和至少一個可再生能量源200實現的。
[0055]在步驟812中，能量存儲單元500中的能量是被輸送到負載600。
[0056]因此，之前展示和討論過的電力管理系統和/或方法的各種實施例滿足了其尋求的目標和優勢。在考慮到這些連同有圖表和權利要求的特例後，該本領域的技術人員應當清楚的了解本發明中的很多的改變、修改、變化和其他用途和應用。所述的電力管理系統和/或方法，連同隨之而來的好處在該技術可以實施的不同的領域的相似設備中也是可以被應用的。所有的不脫離本發明所述裝置的範圍和精神的這些的改變、修改、變化和其他用途和應用，應該認為是被本發明中實施例所涵蓋，被權利要求書所限制。
[0057]通過上述方式，所描述的本發明的各種實施例是為解決至少一個先前提所到的缺點。這種實施例意在被所附的權利要求書所包含，且並不局限於所描述的部分的特定的形式或設置。而且，本領域的技術人員應當清楚，可以對本發明的內容進行多種改變和/或修改，而同樣被包含在所附的權利要求書中。
【權利要求】
1.一種用於優化燃料消耗的電力管理系統，所述電力管理系統包含: 能量存儲單元，所述能量存儲單元被配置成為負載供電； 至少一個可再生能量源，所述至少一個可再生能量源被配置成產生電能為能量存儲單元充電； 控制器，所述控制器被配置成產生速度參考值，所述速度參考值取決於所述能量存儲單元的充電狀態、所述負載和由所述至少一個可再生能量源產生的電能中的至少一個；及 發動機，所述發動機被配置成在不同速度下運行以提供機械能至變速直流發電機，以產生電能為能量存儲單元充電；其中所述發動機的速度和最終由所述變速交流電機產生的電能是響應於所述速度參考值變化的，所述速度參考值是由所述控制單元決定的。
2.根據權利要求1 所述的電力管理系統，其中所述能量存儲單元電耦合到負載。
3.根據權利要求1所述的電力管理系統，其中所述至少一個可再生能量源包括以下所列中的至少一個:風力渦輪機、太陽能電池陣列，水輪發電機和生物能。
4.根據權利要求1所述的電力管理系統，其中所述控制器是變速直流發電機的構成要素。
5.根據權利要求1所述的電力管理系統，其中所述控制器是單個組件或一組可操作地耦合的組件，所述一組可操作地耦合的組件包括以下所列中的至少一個:數字電路、模擬電路以及混合電路。
6.根據權利要求1所述的電力管理系統，其中所述速度參考值提供給變速器。
7.根據權利要求1所述的電力管理系統，其中所述發動機包括柴油發動機、內燃機、燃氣發動機和往復式發動機。
8.根據權利要求1所述的電力管理系統，所述電力管理系統進一步包括: 電力組合器，所述電力組合器限定多個輸入埠和多個輸出埠，其中所述至少一個可再生能量源和所述變速直流發電機被單獨地耦合到所述多個輸入埠中的至少一個，所述能量存儲單元被耦合到所述多個輸出埠中的至少一個。
9.根據權利要求1所述的電力管理系統，其中每一個所述至少一個可再生能量源耦合到功率調節器，所述功率調節器被配置以有助於電能傳輸。
10.一種用於優化電力管理系統燃料消耗的方法，所述電力管理系統包括: 生成速度參考值，所述速度參考值是基於以下所列中的至少一個產生的:能量存儲單元的充電狀態、負載和由至少一個可再生能量源產生的電能；及 改變發動機的速度，其中所述發動機的速度響應於所述速度參考值而變化，用於優化燃料消耗。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述至少一個可再生能量源包括以下所列中的至少一個:風力渦輪機、太陽能電池陣列、水輪發電機和生物能。
12.根據權利要求10所述的方法，其中所述發動機包括柴油發動機、燃燒發動機、燃氣發動機和往復式發動機。
13.根據權利要求10所述的方法，其中所述速度參考值由控制器生成。
14.根據權利要求12所述的方法，其中所述控制器是單個組件或一組可操作地耦合的組件，所述一組可操作地耦合的組件包括以下所列中的至少一個:至少一個數字電路、模擬電路以及混合電路。
15.根據權 利要求10所述的方法還包括了以下所列的至少一個:在控制面板上設置參數、將所述速度參考值提供給所述調速器、為所述能量存儲單元充電和將電能輸送到所述負載。
【文檔編號】H02J9/06GK103765727SQ201180073279
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2011年8月19日 優先權日:2011年8月19日
【發明者】開曼高特·凡拉於罕·納亞爾 申請人:雷根科技有限責任公司