述電池22可釋放功率，所述功率也是或者替代地被路由至其他焊炬(例如，切割炬或者氣刨炬)或者作為輔助功率路由至其他裝置。可并入適當的變換器來以所需的方式調節所路由的功率，以供所述裝置使用。所述發動機控制器12配置成接收輸入(例如，傳感器反饋、手動輸入等)以用于控制所述發動機和發電機，同時所述焊接控制器20可接收諸如來自直流總線和輸出反饋28的輸入，所述直流總線在整流器30和變換器26之間，所述輸出反饋28是諸如反映用于焊接操作的輸出的電壓和電流的反饋。例如，此實施例可應用于以下情況中:低頻率；高峰值功率需求，在所述需求中所述發動機-發電機輸出是通過儲能裝置輸出來補充的。在此類實施例中，在較低功率需求的情況中，所述儲能裝置可從發動機-發電機單元再充電，或者當所述發動機-發電機單元關閉時從另一電源再充電。
[0016]在一個實施例中，所述焊接控制器20配置成(即，包括啟動控制器的適當程序、電路系統、或者程序和電路系統兩者)控制整流器30，所述整流器30可為相控整流器，從而控制從發電機18傳遞到直流總線的功率輸出的量。在本實施例中，當所述電平低于輸出閾值(例如，325安培)時，來自發電機18的功率輸出可用于滿足所有的命令輸出電平(例如，如由操作員經由對焊接機的控制而指定的期望輸出)。當所述命令輸出電平高于輸出閾值時，來自電池22的功率輸出可用于從發電機18補充該電平。
[0017]與直接調節來自電池22和發電機18兩者的功率和電流不同，所述發動機控制器12可以大概恒定的水平將發電機轉速保持在最高轉速(例如，發電機的最大額定轉速的至少百分之九十)處，以最大化來自所述發電機18的功率輸出，以及最小化從所述電池22獲得的任何功率。在一些實施例中，最大額定發電機轉速是1800rpm或者1850rpm。當需要來自電池22的補充功率時，諸如在命令輸出電平超過輸出閾值的情況下，焊接控制器20可閉合接觸器24。所述輸出閾值可被設置為處于或者接近(例如，至少百分之九十)能夠由發電機18經由功率變換器電路系統26提供的最大輸出。因為所述發電機18每當電池22被使用時往往將提供最大功率，所以從電池22獲得的功率被最小化并且等于滿足命令輸出電平所需的補充的量，而無需調節來自電池22的功率或電流。所述焊接控制器20還可監控并調節直流總線的電壓，以便控制從電池22獲得的功率的量。
[0018]當無需來自電池22的功率即可滿足所述命令輸出電平(例如，命令輸出電平低于325安培)時，所述接觸器24可保持斷開，并且所述電池22的充電可被維持。如上所述，雖然電池22在圖1中被示出為單一電源，但是應當理解的是，所述電池22實際上可為多個電池。例如，在一個實施例中，所述復合電源10包括五個、六個單元電池，所述電池具有每單元約2.27伏特的電容(或者，對于所有電池為約68.1伏特)。所述系統涓流充電或者浮充電所述一個或多個電池，并且充電器可用于維持所述電池的充電狀態。當不在焊接操作中時(例如，當焊炬34和工件之間沒有有效電弧時)，當所述電池22未充足電時或者當命令輸出電平超過閾值時，可閉合所述接觸器24，并且發電機18的全部功率可用于對電池22進行充電，與電池充電無關。
[0019]如上文一般性描述的，所述焊接控制器20可適于實施遞增的功率存取方法，以確保以有效方式滿足焊接操作的命令輸出。此外，此類用于控制復合焊接系統的遞增途徑可允許發動機為小型的，例如額定功率小于大約25馬力，同時維持處理大負載(例如，高于大約325安培)的能力。
[0020]復合電源10的操作狀態的實例提供于根據一個實施例的圖2A和圖2B的方塊圖40中。控制器20可檢測各種條件并且致使復合電源10在各種操作狀態之間轉變。在復合電源10啟動時(方塊42)，所述接觸器24被關閉。當起動所述系統時，如果電池22是充足電的并且命令輸出(在當前實例中為輸出電流)小于325安培，那么復合電源10進入低電流模式(方塊44)。否則，所述復合電源10進入充電模式(方塊46)。在低電流模式中，所述接觸器24保持斷開，直流總線是完全接通的，且發動機16是空轉的。隨著焊弧的啟動，復合電源10從低電流模式移動到焊接低模式(方塊48)。在該模式中，接觸器24保持斷開，直流總線處于滿相、浮動模式，并且所述發動機16運行以提供功率到總線。當電弧關閉時，如果電池22保持充滿狀態那么所述復合電源10可返回至低電流模式，或者否則可轉入充電模式(方塊46)。在充電模式中，所述接觸器24被閉合以允許來自發電機18的功率對電池22進行充電。另外，在充電模式中，所述總線可被維持在73.5伏特，以及所述發動機16運行以經由發電機18產生功率。
[0021]當在充電模式中電池的充電電流低于3安培時，所述復合電源10從充電模式轉入結束充電模式(方塊54)。類似于充電模式，在結束充電模式中，所述接觸器24保持閉合，所述總線維持在73.5伏特，且所述發動機16繼續運行。在結束充電模式中5分鐘之后，復合電源10進入高電流浮動模式(方塊52)，在該模式中接觸器24保持閉合，總線完全接通，以及所述發動機16空轉。然而，如果當電源10在充電模式或結束充電模式中時啟動焊弧，那么復合電源10替代地進入十字路口狀態(方塊56)。如果命令電流超過325安培，那么復合電源10將從十字路口狀態進入焊接高模式(方塊50)，在該模式中接觸器24閉合，總線以RPM模式操作，且發動機16運行。如果所述命令電流低于300安培，那么復合電源10將從所述十字路口狀態進入焊接低模式。對于在十字路口狀態中命令電流的其他電平(即，300至325安培)而言，接觸器24保持閉合，所述總線維持在73.5伏特，并且所述發動機16繼續運行。
[0022]如果所述電源10檢測到總線上的電壓降到低于最小閾值，諸如在圖2B中的54伏特，那么復合電源10可進入故障模式(方塊58)。在該故障模式中，接觸器24閉合，總線以RPM模式操作，發動機16運行以經由發電機18產生功率，并且焊接輸出被停用。如果總線上的電壓隨后增加到高于68.1伏特，那么復合電源10可返回至充電模式。否則，電源可進入應急模式(方塊60)，在該模式中所述接觸器24被斷開。在停機時，復合電源10可保留其充電狀態(方塊62)，斷開接觸器24，關閉總線，并且停用發動機16。
[0023]復合電源10的操作的另一實例提供于根據一個實施例的圖3中。具體地，在流程圖70中，在方塊72處，復合電源10可監控命令輸出(S卩，命令輸出電流)。控制器12可在方塊74處調節發電機18的轉速，并且可在方塊76處控制至總線的發電機輸出(例如，經由整流器30)。如果命令輸出電平低于輸出閾值(決策方塊78)，那么所述復合電源10可在方塊80處致使接觸器被斷開。另外，電池可諸如經由充電器從發電機18接收功率(方塊82)以及對電池22充電(或者維持電池22上的充電)(方塊84)。復合電源10可在方塊86處輸出焊接功率。同時，復合電源10可在方塊88處檢測到發電機轉速已降到低于轉速閾值，以及作為回應閉合接觸器24 (方塊90)以允許電池22提供功率到總線。如果輸出命令不低于輸出閾值(決策方塊78)，那么電源10可在方塊92處閉合接觸器24。此外，隨著所述接觸器24閉合，電源10可直接從總線對電池2