一种自由活塞式热力学燃料电池系统技术方案

本发明专利技术提供了一种自由活塞式热力学燃料电池系统，该系统包括中央燃烧室，直线发电机，气体弹簧，电子控制器，功率变换器，以及可逆储能装置；中央燃烧室包括设置有进排气口的缸体，对称放置在缸体内的两个燃烧室活塞，设置在缸体上的燃料喷射装置和点火装置；直线发电机有两个，对称设置在缸体的两端；气体弹簧有两个，包括左、右气体弹簧室和左、右气体弹簧活塞；气体弹簧室位于中央燃烧室和直线发电机之间；直线发电机动子、气体弹簧活塞以及左燃烧室活塞通过连杆连接在一起。本发明专利技术具有效率和功率密度高，制造成本低，结构紧凑，排放低，以及可以使用天然气、乙醇等其他清洁的代用燃料等优点。

A Free Piston Thermodynamic Fuel Cell System

The invention provides a free piston thermodynamic fuel cell system, which comprises a central combustion chamber, a linear generator, a gas spring, an electronic controller, a power converter, and a reversible energy storage device. The central combustion chamber comprises a cylinder block with an intake and exhaust port, two combustion chamber pistons symmetrically placed in the cylinder block, fuel injection devices and points arranged on the cylinder block. Fire device; linear generator has two, symmetrically located at both ends of the cylinder block; gas spring has two, including left and right gas spring chamber and left and right gas spring piston; gas spring chamber is located between the central combustion chamber and linear generator; linear generator actuator, gas spring piston and piston of left combustion chamber are connected by connecting rod. The invention has the advantages of high efficiency and power density, low manufacturing cost, compact structure, low emission, and other clean alternative fuels such as natural gas, ethanol, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种自由活塞式热力学燃料电池系统
本专利技术属于发动机
，特别涉及一种自由活塞式热力学燃料电池系统。
技术介绍
目前，能源危机、环境污染已经成为制约社会可持续发展的一个重要因素，对于日益增长的汽车需求，寻找新的清洁可代用燃料和开发新技术提高能源利用效率是当下急需解决的重点问题。虽然纯电动汽车是未来发展的主流方向，但是，由于现有技术和工艺水平的限制，目前纯电动汽车的发展受到了制约，混合动力汽车作为汽车电动化的一种过渡，成为现在汽车动力装置研究的主要技术方向。常规的混合动力汽车采用的是传统的内燃机作为动力源，带动旋转的发电机进行发电。这种发电装置体积大，质量大，效率低，并且由于压缩比固定，对于系统效率的进一步提升以及其他清洁代用燃料的使用都有诸多限制，因此，研究合适的发电装置是混合动力汽车技术的重要研究内容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、发电效率高、运行动平衡特性好的自由活塞式热力学燃料电池系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种自由活塞式热力学燃料电池系统，包括中央燃烧室、位于所述中央燃烧室两侧的左直线发电机和右直线发电机、电子控制器、功率变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由活塞式热力学燃料电池系统，其特征在于，包括中央燃烧室(11)、位于所述中央燃烧室(11)两侧的左直线发电机和右直线发电机、电子控制器(17)、功率变换器(18)以及可逆储能装置(19)，所述中央燃烧室(11)包括缸体(14)、进气活塞(9A)、排气活塞(9B)、第一气体弹簧活塞(8A)、第二气体弹簧活塞(8B)、燃料喷射装置(16)和点火装置(12)，所述缸体(14)为左右贯穿的结构，其包括中间的小径段和两端的大径段，所述小径段的中间位置上设置有所述燃料喷射装置(16)和点火装置(12)，所述小径段的一端上开设有进气口(10)，另一端上开设有排气口(13)，所述进气活塞(9A)的一...

【技术特征摘要】
1.一种自由活塞式热力学燃料电池系统，其特征在于，包括中央燃烧室(11)、位于所述中央燃烧室(11)两侧的左直线发电机和右直线发电机、电子控制器(17)、功率变换器(18)以及可逆储能装置(19)，所述中央燃烧室(11)包括缸体(14)、进气活塞(9A)、排气活塞(9B)、第一气体弹簧活塞(8A)、第二气体弹簧活塞(8B)、燃料喷射装置(16)和点火装置(12)，所述缸体(14)为左右贯穿的结构，其包括中间的小径段和两端的大径段，所述小径段的中间位置上设置有所述燃料喷射装置(16)和点火装置(12)，所述小径段的一端上开设有进气口(10)，另一端上开设有排气口(13)，所述进气活塞(9A)的一端伸入小径段的一端内并可在小径段内在外止点与内止点之间轴向移动，在所述进气活塞(9A)移动的外止点所述进气口(10)能够连通小径段内部和外界，在所述进气活塞(9A)移动的内止点所述进气活塞(9A)能够挡住所述进气口(10)从而隔断小径段内部和外界的连通，所述进气活塞(9A)的另一端与第一气体弹簧活塞(8A)一体连接，所述第一气体弹簧活塞(8A)能够在大径内轴向移动，所述排气活塞(9B)的一端伸入小径段的另一端内并可在小径段内在外止点与内止点之间轴向移动，在所述排气活塞(9B)移动的外止点所述排气口(13)能够连通小径段内部和外界，在所述排气活塞(9B)移动的内止点所述排气活塞(9B)能够挡住所述排气口(13)从而隔断小径段内部和外界的连通，所述排气活塞(9B)的另一端与第二气体弹簧活塞(8B)一体连接，所述第二气体弹簧活塞(8B)能够在大径内轴向移动，两端的大径段上均开设有补气口(15)，所述进气活塞(9A)与排气活塞(9B)的内止点之间形成燃烧室内腔，当所述进气活塞(9A)与排气活塞(9B)均从内止点向外止点移动时，所述排气口(13)比进气口(10)先被打开，所述左直线发电机通过左连杆(5A)与所述第一气体弹簧活塞(8A)连接，所述右直线发电机通过右连杆(5B)与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐照平，杨利杰，刘梁，余后亮，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32