本申請是于2015年11月2日提交的美國臨時專利申請序列號62/249,571的非臨時申請并且要求其優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。

背景技術(shù)：

本發(fā)明的實施例一般涉及備用發(fā)電機，更具體地，涉及用于改進(jìn)備用發(fā)電機的寒冷天氣起動的方法和裝置。

一些備用發(fā)電機被配置成用于在公用電源中斷時自動起動以提供備用電力。備用發(fā)電機通常由起動電動機起動，該起動電動機曲柄啟動發(fā)電機的原動機，起動電動機通常由電池供電。不幸的是，由于低溫，位于寒冷天氣氣候下的戶外發(fā)電機在起動期間遭受增加的電池曲柄啟動負(fù)載。比如，發(fā)動機油在低溫下變得更粘稠，其增加了作用在起動電動機上的發(fā)動機摩擦。同時，低溫可以增加電池中的內(nèi)部電阻，并且可以降低電池容量，從而降低起動電動機可用的功率。在寒冷氣候下，一些鉛酸電池的容量在溫度范圍內(nèi)從額定容量減小50％或更多。增加發(fā)動機摩擦和降低電池性能可以降低曲柄啟動速度，從而防止發(fā)電機在寒冷的天氣下起動。

備用發(fā)電機的一些制造商提供旨在改進(jìn)寒冷天氣操作的用于發(fā)電機的改裝套件。例如，一些制造商提供試圖增加發(fā)動機油的粘度以使發(fā)動機更容易轉(zhuǎn)向的油加熱器。電池加熱器還用于力圖減小電池的內(nèi)阻，并且一些電池加熱器可以包括放置在電池下面的加熱墊。不幸的是，向加熱器供電可能耗盡電池功率或大量增加電費，或者可能不可用。一些制造商在發(fā)動機的油過濾器上提供嘗試保護油免受冷環(huán)境溫度影響的包裹。然而，其他制造商安裝節(jié)流系統(tǒng)以在起動時更改空燃比。然而，這種設(shè)備是無效的，并且被證明對于寒冷天氣起動是不可靠的，并且還給發(fā)電機增加了不必要的成本。

因此，可能期望設(shè)計一種成本有效的裝置和方法，以增加遞送到備用發(fā)電機的曲柄啟動功率用于改進(jìn)寒冷天氣起動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，發(fā)電機包括可在氣體燃料上操作的內(nèi)燃機和由發(fā)動機驅(qū)動以產(chǎn)生用于從發(fā)電機分配的電力的交流發(fā)電機。發(fā)電機可以包括用于曲柄起動發(fā)動機的24伏起動電動機和用于提供電力來操作起動電動機的一個或多個電池。當(dāng)用起動電動機起動發(fā)動機時，發(fā)動機還可以驅(qū)動磁電機以提供氣體燃料的火花點火。

按照本發(fā)明的另一方面，備用發(fā)電機包括用于向建筑物的電氣系統(tǒng)提供電力的交流發(fā)電機和可在丙烷或天然氣上操作以驅(qū)動交流發(fā)電機的內(nèi)燃機。備用發(fā)電機可以包括用于曲柄啟動發(fā)動機的24伏起動電動機和由交流發(fā)電機供電以給24伏電池系統(tǒng)充電的電池充電器。24伏電池系統(tǒng)在建筑物的公用電源中斷時運行起動電動機，并且自動轉(zhuǎn)換開關(guān)接合由備用發(fā)電機提供給建筑物的電氣系統(tǒng)的電力。

按照本發(fā)明的另一方面，備用發(fā)電機包括內(nèi)燃機和可操作地聯(lián)接到內(nèi)燃機以提供用于從發(fā)電機分配的電力的交流發(fā)電機。備用發(fā)電機還可以包括由發(fā)動機驅(qū)動的點火磁電機和驅(qū)動點火磁電機以起動發(fā)動機的用于曲柄啟動發(fā)動機的起動電動機。發(fā)電機還可以包括用于向起動電動機供電的至少兩個串聯(lián)連接的12伏電池。

通過以下具體實施方式和附圖，各種其它特征和優(yōu)點將變得顯而易見。

附圖說明

附圖圖示了目前預(yù)期用于實施本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的合并本發(fā)明的聯(lián)接至建筑物的配電面板的發(fā)電機的前左側(cè)透視圖。

圖2是圖1的類似圖示，其中門處于暴露被配置成與磁電機一起操作的發(fā)電機發(fā)動機的打開位置。

圖3是示出了發(fā)動機罩從發(fā)動機分解以示出磁電機的圖2的發(fā)電機中的發(fā)動機的前左透視圖。

圖4是圖1的發(fā)電機的頂部透視圖，其中在圖2的實施例的備選實施例中，門處于打開位置，示出了發(fā)電機和具有電池-線圈操作的點火裝置的發(fā)動機。

圖5是示出了在-30攝氏度的溫度下用12伏電池系統(tǒng)操作的發(fā)電機和用24伏電池系統(tǒng)操作的發(fā)電機的啟動順序的性能圖表。

具體實施方式

相對于典型地在家庭或商業(yè)中使用的備用發(fā)電機描述本發(fā)明的操作環(huán)境。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會，本發(fā)明同樣適用于便攜式發(fā)電機或在寒冷氣候下操作的其它發(fā)動機。將關(guān)于具有可在氣體燃料上操作的內(nèi)燃機的備用發(fā)電機描述本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步領(lǐng)會，本發(fā)明同樣適用于關(guān)于可在其它燃料源上操作的內(nèi)燃機。

參照圖1，示出了按照本發(fā)明的實施例的聯(lián)接至建筑物34的配電面板32的備用發(fā)電機30。備用發(fā)電機30被配置成在公用電網(wǎng)中發(fā)生斷電的情況下向建筑物34提供備用電力。備用發(fā)電機30在內(nèi)部具有驅(qū)動交流發(fā)電機以產(chǎn)生電力的原動機。原動機可以包括具有可操作地聯(lián)接至交流發(fā)電機的軸的曲軸的內(nèi)燃機。內(nèi)燃機優(yōu)選地在來自氣體管線36的丙烷或天然氣上操作以驅(qū)動交流發(fā)電機并且向建筑物34的電氣系統(tǒng)38提供電力。發(fā)動機和交流發(fā)電機在下文中被稱為發(fā)動機-發(fā)電機組。

按照本發(fā)明的示例性實施例，備用發(fā)電機30具有用于提供對元件的保護并且隔絕從發(fā)電機發(fā)出的噪聲的外殼40。外殼40具有用于支撐發(fā)動機-發(fā)電機組的矩形底座42。前壁44和后壁46沿著外殼40的長度從底座42垂直延伸。第一側(cè)壁48位于右側(cè)上，第二側(cè)壁50位于在外殼40的相應(yīng)的第一端52和第二端54處從底座42垂直延伸的左側(cè)上。底座42，第一和第二側(cè)壁48，50以及前壁和后壁44，46一起形成外殼框架56。外殼40還具有當(dāng)門關(guān)閉時覆蓋外殼40的第一門58和第二門60。在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)電機30具有外殼40，該外殼40包括框架組件56和發(fā)電機的頂側(cè)上的包圍框架組件56的一對對置的基本上對稱的門58，60。

備用發(fā)電機還可以包括自動轉(zhuǎn)換開關(guān)62，其將來自公用電網(wǎng)64的建筑物34的電源切換到發(fā)電機30。自動轉(zhuǎn)換開關(guān)62發(fā)起發(fā)電機30的起動以接合在感測到從公用電網(wǎng)64到建筑物34的中斷時提供給建筑物34的電氣系統(tǒng)38的備用電力供應(yīng)。

參照圖2，按照本發(fā)明的實施例，備用發(fā)電機30具有示出處于暴露發(fā)動機-發(fā)電機組80的打開位置的第一門58和第二門60。備用發(fā)電機30可以由第一分隔壁68和第二分隔壁70分隔成三個室，第一分隔壁68和第二分隔壁70從前壁44延伸穿過外殼40到后壁46。控制室72位于第一側(cè)壁48和第一分隔壁68之間?？刂剖?2容納用于操作發(fā)電機30的自動控制系統(tǒng)74和用于起動發(fā)動機66的電池系統(tǒng)76以及其它輔助部件。電池系統(tǒng)76可以在建筑物的公用電源中斷時運行起動電動機116以起動發(fā)電機30。因此，控制系統(tǒng)74可以自動控制圖1的發(fā)動機66和自動轉(zhuǎn)換開關(guān)62的操作，以控制提供給建筑物的電氣系統(tǒng)的電力的接合。參照圖2，動力傳動室78位于第一分隔壁68和第二分隔壁70之間，以容納發(fā)動機-發(fā)電機組80和相關(guān)部件。排氣室82位于第二分隔壁70和第二側(cè)壁50之間。排氣室82容納排氣系統(tǒng)84的部件和其它輔助部件，并且將排氣排出到環(huán)境中。

動力傳動室78容納發(fā)動機-發(fā)電機組80，該發(fā)動機-發(fā)電機組80優(yōu)選地包括內(nèi)燃機66和由內(nèi)燃機驅(qū)動的交流發(fā)電機86。內(nèi)燃機66可以包括一個或多個氣缸，其中每個氣缸具有可滑動地定位在其中的活塞?？扇既剂贤ㄟ^相應(yīng)的進(jìn)氣閥提供給每個氣缸，然后該進(jìn)氣閥被壓縮和點燃，從而引起活塞的往復(fù)運動?；钊耐鶑?fù)運動被轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸聯(lián)接到交流發(fā)電機軸以驅(qū)動交流發(fā)電機86并且提供電能用于從備用發(fā)電機30分配。

在本發(fā)明的示例性實施例中，發(fā)動機-發(fā)電機組80具有水平軸布置，并且被定位成使得內(nèi)燃機66從交流發(fā)電機86朝向外殼40的第一端52定位。發(fā)動機風(fēng)扇88由曲軸驅(qū)動并且面向控制室72。發(fā)動機風(fēng)扇88通過第一分隔壁68抽吸空氣以冷卻發(fā)動機66，并且將空氣通過熱管道組件90吹入排氣室82。交流發(fā)電機86可以具有由交流發(fā)電機軸驅(qū)動的位于內(nèi)燃機66對面的排氣風(fēng)扇92。排氣風(fēng)扇92軸向地牽引冷卻空氣通過交流發(fā)電機86并且通過第二分隔壁70中的開口將其驅(qū)動到排氣室82中。在本發(fā)明的一個實施例中，熱管道組件90可以引導(dǎo)從發(fā)動機66排出的冷卻空氣進(jìn)入排氣室82，以使它繞過排氣風(fēng)扇92以減少風(fēng)扇尺寸和功耗。

備用發(fā)電機30還包括位于發(fā)動機蓋106，108，110內(nèi)的點火系統(tǒng)112。如將關(guān)于圖3至圖4進(jìn)一步所描述的，點火系統(tǒng)112點燃每個氣缸中的壓縮空氣-燃料混合物，其驅(qū)動聯(lián)接到發(fā)動機66的曲軸的對應(yīng)的活塞。點火系統(tǒng)112包括用于每個氣缸的火花塞，其具有形成火花塞間隙的兩個電極。參照回圖2，備用發(fā)電機30可以包括位于發(fā)動機蓋110下方并且由發(fā)動機66驅(qū)動以為發(fā)動機中的火花塞供電的磁電機114。磁電機114產(chǎn)生高電壓，其發(fā)起電流流過火花塞間隙。電弧在電極之間放電，從而創(chuàng)建點燃空氣-燃料混合物所需的火花能量。

在本發(fā)明的示例性實施例中，發(fā)電機30還包括用于曲柄啟動發(fā)動機66的起動電動機116和用于為起動電動機供電的電池系統(tǒng)76。在本發(fā)明的一個實施例中，起動電動機116在24伏電壓上操作，并且電池系統(tǒng)76被配置成向起動電動機提供24伏電壓。與12伏起動電動機相比，24伏起動電動機以增加的扭矩和速度來曲柄啟動發(fā)動機。較高電壓的起動電動機優(yōu)選用于寒冷環(huán)境溫度增加電池上的曲柄啟動負(fù)載的寒冷天氣應(yīng)用。因此，較高電壓的起動電動機可以遞送更多的扭矩，并且可以更快地曲柄啟動發(fā)動機66以在起動期間增加發(fā)動機的動量。較高電壓的起動電動機每分鐘還提供更多的曲柄啟動事件，從而允許發(fā)動機66更快地起火。增加的起動功率也增加了起動期間發(fā)動機66的速度和動量。

具有較高電壓起動電動機116的發(fā)電機特別適用于寒冷天氣啟動。發(fā)動機油在寒冷的溫度下變得更粘稠，并且增加了發(fā)動機66的旋轉(zhuǎn)摩擦。進(jìn)一步地，寒冷的溫度使運動部件收縮，其增加了發(fā)動機66內(nèi)的旋轉(zhuǎn)摩擦。較高電壓的起動電動機提供更多的動力以抵消在低溫下增加的摩擦。另外，一些發(fā)電機使用具有相對于發(fā)動機速度產(chǎn)生電壓的磁電機114的點火系統(tǒng)112，因此起動電動機116驅(qū)動發(fā)動機66以供給磁電機114動力以起動發(fā)動機。如果寒冷的天氣導(dǎo)致曲柄啟動速度太低，則磁電機114將不產(chǎn)生足夠的電壓以產(chǎn)生足夠強大以起動發(fā)動機的火花。因此，當(dāng)發(fā)動機66以更高的速度曲柄啟動時，磁電機114將產(chǎn)生更多的點火能量以更容易起動。

增加的點火能量有利于促進(jìn)更完全的燃燒以獲得更大的功率和提高的效率。來自火花塞的更強的火花創(chuàng)建用于更好的總體燃燒化學(xué)性的優(yōu)異火焰，并且導(dǎo)致排氣中更少的未燃燒的燃料。另外，如果供應(yīng)不足的能量來使燃燒室點火，則可能發(fā)生失火?？邕^火花塞間隙產(chǎn)生火花所需的電壓是燃料和溫度條件的函數(shù)，包括燃料混合物和汽缸壓力。來自點火系統(tǒng)112的更高電壓的可用性向火花塞提供更多的功率，并且因此以較少的曲柄起動時具有更好的機會。進(jìn)一步地，當(dāng)空氣-燃料混合物渦旋穿過氣缸中的火花時，火花的更高質(zhì)量可以點燃更多的燃料，并且具有更強的強度以確保燃料的優(yōu)良點火。因此，提供更高電壓的點火系統(tǒng)通過從燃料釋放更多能量同時減少排氣中的未燃燒燃料來提高發(fā)動機效率和功率。

增加來自點火系統(tǒng)112的點火能量對于在寒冷天氣下操作發(fā)電機是特別有利的。氣態(tài)燃料(例如，丙烷或天然氣)可能更難在較冷的溫度下起動。燃料源和燃料箱壓力可以隨溫度而減小。減少的燃料壓力可以導(dǎo)致空氣燃料混合物過度稀薄并且可以限制燃料的霧化。進(jìn)一步地，空氣在低溫下變得更致密，其還會影響空氣-燃料比和混合物的可燃性。燃燒不良可能導(dǎo)致在起動期間可用的功率減小。

另外，存在點燃壓縮空氣-燃料混合物所需的最小點火能量，其可以根據(jù)空氣-燃料成分和溫度而改變。燃料壓力的減小可以導(dǎo)致稀薄的空氣-燃料混合物，其導(dǎo)致所需的最小點火能量的增加。進(jìn)一步地，所需的最小點火能量可以隨著溫度減小而增加，并且冷的燃料和空氣在壓縮時可能不足夠熱以用于弱火花來開始燃燒。如果最小點火能量不由火花塞遞送，則會發(fā)生不完全燃燒或點火失火。來自點火系統(tǒng)112的能量的增加可以增加火花持續(xù)時間和火花電流，以確保最小點火能量的遞送。

在本發(fā)明的一個實施例中，起動電動機116被齒輪驅(qū)動來以至少500rpm的轉(zhuǎn)速曲柄啟動發(fā)動機，以在適應(yīng)-30攝氏度(-22華氏度)的環(huán)境溫度時起動發(fā)動機66。在本發(fā)明的另一實施例中，起動電動機116是24伏起動電動機，其在-30攝氏度下以至少500rpm的轉(zhuǎn)速來曲柄啟動發(fā)動機，與通常在相同的溫度下以大約250rpm的轉(zhuǎn)速曲柄啟動發(fā)動機的12伏起動電動機相反。在一些應(yīng)用中，曲柄啟動速度從12伏起動電動機的大約200rpm的轉(zhuǎn)速增加到24伏起動電動機的500rpm的轉(zhuǎn)速。而且，與12伏起動系統(tǒng)相比較，24伏起動電動機可以在比-30攝氏度更高的寒冷天氣條件下提供幾乎即時起動。

仍然參照圖2，發(fā)電機30包括用于提供電功率來操作起動電動機116的電池系統(tǒng)76。電池系統(tǒng)76可以包括單個24伏電池或串聯(lián)布置以供電被配置成在24伏電壓上操作的起動電動機116的第一和第二12伏電池118，120。電池系統(tǒng)76可以包括串聯(lián)連接以供電被配置成在大于24伏(包括但不限于36伏和48伏)電壓上操作的起動電動機116的兩個以上的12伏電池。電池系統(tǒng)76可以包括串聯(lián)耦合的任何電壓的電池，或者包括并聯(lián)耦合以增加容量的相同電壓的電池。除了多電池配置之外，單個電池可以用于遞送24伏、36伏、48伏或任何電壓以操作對于對應(yīng)的電壓額定的起動電動機116。發(fā)電機30還可以包括由交流發(fā)電機86供電以對電池系統(tǒng)76充電的一個或多個電池充電器122(圖4)，并且發(fā)電機可以包括可在24伏或與起動系統(tǒng)的電壓類似的電壓上操作以控制發(fā)動機66的自動起動的電子控制系統(tǒng)74。

現(xiàn)在參照圖3，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，示出了用于被配置成向家庭或建筑物供應(yīng)備用電力的發(fā)電機的發(fā)動機66，其中發(fā)動機蓋110從發(fā)動機分離以示出磁電機114。內(nèi)燃機66可以在氣體燃料或氣體和液體燃料的組合上操作以驅(qū)動交流發(fā)電機并且產(chǎn)生電力用于從發(fā)電機分配。氣體燃料可以是丙烷和天然氣中的至少一種，并且發(fā)動機66可以在丙烷和天然氣兩者上操作。在本發(fā)明的其它實施例中，發(fā)動機66在液體燃料(比如汽油或柴油)上操作，而且可以在包括氣體和液體燃料混合物的混合燃料上操作。磁電機114可以由發(fā)動機66驅(qū)動以為用于每個氣缸的火花塞124提供動力，從而當(dāng)用起動電動機起動發(fā)動機時，提供氣體燃料的火花點火。

點火磁電機114或高壓磁電機產(chǎn)生用于點火系統(tǒng)112的電流。磁電機114產(chǎn)生遞送到火花塞124的高壓脈沖以點燃相應(yīng)氣缸中的壓縮空氣-燃料混合物。磁電機114可以包括纏繞在鐵芯上的初級和次級線圈。磁電機114還可以包括附接到發(fā)動機66的飛輪126的磁體。當(dāng)曲軸128轉(zhuǎn)動時，磁體旋轉(zhuǎn)經(jīng)過磁電機114的初級線圈。在初級線圈中產(chǎn)生的電流通過一組具有冷凝器的觸點接通和斷開，以減少接觸弧磨損。每次觸點打開時，在具有比電壓乘以火花塞124所需的高壓脈沖的初級線圈多得多的匝數(shù)的次級線圈中感應(yīng)出電壓。觸點(還被稱為點)由曲軸上的凸部激活，以確保正確的點火定時。可替代地，可以使用電子控制來代替點。磁電機114可以獨立于電池操作并且有利于其簡單的操作和可靠性。

現(xiàn)在參照圖4，按照本發(fā)明的一個實施例，具有處于打開位置的第一和第二門58，60的備用發(fā)電機30的頂部透視圖暴露具有電池-線圈操作的點火裝置130的發(fā)電機發(fā)動機66。備用發(fā)電機30包括可操作地聯(lián)接到內(nèi)燃機66以提供用于從發(fā)電機30分配的電力的交流發(fā)電機86。發(fā)動機66被配置成在丙烷和天然氣中的任一個或兩者上操作，并且具有優(yōu)選地在24伏電壓下操作的起動電動機116。電池系統(tǒng)76操作起動電動機116，并且可以包括串聯(lián)聯(lián)接的兩個12伏電池118，120。在本發(fā)明的一個實施例中，兩個12伏電池118，120供電起動電動機116，在-30攝氏度下將發(fā)動機66曲柄啟動至轉(zhuǎn)速為至少500rpm。備用發(fā)電機30還包括電池充電器122，其可以是由交流發(fā)電機86供電以對第一和第二12伏電池118，120充電的115V至24V電壓轉(zhuǎn)換器。備用發(fā)電機30還可以包括電子控制系統(tǒng)74，其被配置成在匹配電壓上操作以適應(yīng)來自串聯(lián)電池118，120的電壓以操作發(fā)電機。

在圖4所示的實施例中，備用發(fā)電機30包括用于為用于每個相應(yīng)氣缸的火花塞提供動力以運行發(fā)動機的電池線圈操作的點火裝置130?；鸹ㄈ?lián)接至電池線圈操作的點火裝置130內(nèi)的點火線圈的次級繞組。點火線圈還具有被聯(lián)接成以從電池系統(tǒng)76接收功率的初級繞組。點火線圈具有閉合以使初級繞組可以從電池系統(tǒng)76接收能量并且將能量存儲在點火線圈的磁場中的初級側(cè)開關(guān)。點火線圈還用作變壓器，以使所存儲的能量作為點火點處的高壓點火脈沖提供給火花塞。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，電池線圈操作的點火裝置130是從電池系統(tǒng)76供應(yīng)的對應(yīng)的電壓供電的24伏點火裝置。具有較高電壓的電池系統(tǒng)76可以向電池線圈操作的點火裝置130提供更多的功率。具有較高電壓操作點火系統(tǒng)112的電池系統(tǒng)76對于低溫起動特別有利于解決增加的曲柄啟動阻力。另外，較高電壓的電池系統(tǒng)76可以提供較高的點火能量，以在冷起動期間更有效地曲柄啟動發(fā)動機66，以供改善燃燒并且減少導(dǎo)致增加的功率輸出的不點火。因此，本發(fā)明的電池系統(tǒng)76具有比傳統(tǒng)的12伏系統(tǒng)更高的電壓，并且除了24伏系統(tǒng)之外，可以是36伏、48伏等。可以基于上述描述選擇電壓以操作如本文中所描述的電池-線圈操作的點火裝置130和起動電動機116。

現(xiàn)在參照圖5，性能圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在-30攝氏度的溫度下用12伏電池系統(tǒng)操作的發(fā)電機單元與具有24伏電池系統(tǒng)的發(fā)電機單元的起動順序。也就是說，在-30攝氏度操作的圖1的備用發(fā)電機30的起動嘗試示于圖5的性能圖表中。12伏單元表現(xiàn)出約400rpm的發(fā)動機曲柄啟動速度，而24伏單元表現(xiàn)出約600rpm的發(fā)動機曲柄啟動速度。24伏單元通常在第三起動順序中開始，而12伏單元在幾個起動順序之后不起動。

24伏單元使用24伏起動電動機來曲柄啟動發(fā)動機。24伏起動電動機在曲柄啟動循環(huán)期間曲柄啟動發(fā)動機約580rpm。起動順序第二次發(fā)起，并且在曲柄啟動速度在斷電之前增加至約950rpm之前，曲柄啟動速度在一段時間內(nèi)最初達(dá)到約550rpm。起動順序第三次發(fā)起，并且曲柄啟動速度從0rpm線性增加到約1150rpm，隨后是速度增加到約1600rpm，然后基本上線性地上升到約3700rpm的操作速度。如圖所示，24伏起動電動機可以被配置成在至少500rpm的轉(zhuǎn)速下曲柄啟動發(fā)動機以在適應(yīng)-30攝氏度的環(huán)境溫度時起動發(fā)動機。

相反，12伏單元使用12伏起動電動機來曲柄啟動發(fā)動機。12伏啟動電動機將發(fā)動機曲柄啟動至最大轉(zhuǎn)速約400rpm，但在以啟動順序嘗試幾次后未能起動發(fā)動機。另外，與12伏單元相比較，24伏單元的起動順序可以在循環(huán)之間以更短的間隔重復(fù)。

用于12伏和24伏單元的第一起動順序示出了24伏單元在各個單元的峰值曲柄啟動速度處具有更高總數(shù)的曲柄啟動事件。24伏單元在約4秒內(nèi)表現(xiàn)出約600rpm的峰值曲柄啟動速度，并且12伏單元在約相同的時間內(nèi)表現(xiàn)出約400rpm的峰值曲柄啟動速度。如此，對于24伏單元，峰值曲柄啟動速度約為200rpm，其中在峰值曲柄啟動速度下具有對應(yīng)較高總數(shù)的曲柄啟動事件，并且更多的曲柄向發(fā)動機提供更多的功率用于起動。

有益地，本發(fā)明的實施例因此提供了具有增加的起動功率的備用發(fā)電機。另外，本發(fā)明的實施例提供了在起動備用發(fā)電機時增加的點火能量。本發(fā)明的實施例還提供一種用于冷起動發(fā)動機的具有增加的電壓的起動電動機。本發(fā)明的實施例還提供一種改進(jìn)的多電池發(fā)電機，其在寒冷天氣下以低成本提供更可靠的起動。

因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，發(fā)電機包括可在氣體燃料上操作的內(nèi)燃機和由發(fā)動機驅(qū)動以產(chǎn)生用于從發(fā)電機分配的電力的交流發(fā)電機。發(fā)電機還可以包括用于曲柄啟動發(fā)動機的24伏起動電動機、用于提供電力以操作起動電動機的一個或多個電池和由發(fā)動機驅(qū)動以在用起動電動機起動發(fā)動機時提供氣體燃料的火花點火的磁電機。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，備用發(fā)電機包括用于向建筑物的電氣系統(tǒng)提供電力的交流發(fā)電機、可在丙烷或天然氣上操作以驅(qū)動交流發(fā)電機的內(nèi)燃機和用于接合在中斷到建筑物的公用電源時向電氣系統(tǒng)提供電力的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。備用發(fā)電機還可以包括用于曲柄啟動發(fā)動機的24伏起動電動機、用于在到建筑物的公用電源中斷時運行起動電動機的24伏電池系統(tǒng)和用于對24伏電池系統(tǒng)充電的電池充電器。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，備用發(fā)電機包括內(nèi)燃機和可操作地聯(lián)接到內(nèi)燃機以提供用于從發(fā)電機分配的電力的交流發(fā)電機。備用發(fā)電機還可以包括由發(fā)動機驅(qū)動的點火磁電機和驅(qū)動點火磁電機以起動發(fā)動機的用于曲柄啟動發(fā)動機的起動電動機。發(fā)電機還可以包括串聯(lián)連接以供電起動電動機的至少兩個12伏電池。

本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造并且使用任何設(shè)備或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有與權(quán)利要求的字面語言沒有不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它示例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。