一种自由活塞内燃直线发电机运行系统及运行控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自由活塞内燃直线发电机运行系统及运行控制方法，涉及能源动力机械技术领域，系统包括：自由活塞内燃直线发电机、有机朗肯循环系统、辅助进排气系统以及信息采集控制系统；所述自由活塞内燃直线发电机、有机朗肯循环系统、辅助进排气系统以及信息采集控制系统通过连接管路或线路连接；解决现有技术中自由活塞内燃直线发电机运行易失稳甚至停止运行，扫气效率低，整体运行效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自由活塞内燃直线发电机运行系统及运行控制方法
本专利技术涉及能源动力机械
，尤其涉及一种自由活塞内燃直线发电机运行系统及运行控制方法。
技术介绍
内燃机作为一种典型的能量转换装置，现已应用于社会的方方面面。然而随着内燃机数量和应用规模的迅速增大，其所带来的能源和环保问题也愈发严重，在这样的压力下，研究人员在优化传统内燃机性能的同时，也在积极寻找新的可实现能量转换的动力机械装置，自由活塞内燃直线发电机便是在这样的背景下逐渐发展起来的新型能量转换装置。自由活塞内燃直线发电机是一种直线内燃发电混合动力型能量转换动力装置，它由自由活塞发动机和直线电机耦合而成。自由活塞内燃直线发电机运行时，左右两侧发动机燃烧室内气体交替燃烧膨胀做功，推动活塞及直线电机动子往复运动，直线电机动子切割磁感线产生电能输出，从而实现将燃料的化学能转换为电能。自由活塞内燃直线发电机最大的特点是摒除了曲柄连杆机构，具有结构紧凑、能量传递链短、高功率密度、可变压缩比运行、多燃料适用性和多模块并行运行等多种潜在优势。自由活塞内燃直线发电机可以直接输出电能，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由活塞内燃直线发电机运行系统，其特征在于，所述系统包括：/n自由活塞内燃直线发电机、有机朗肯循环系统、辅助进排气系统以及信息采集控制系统；/n所述自由活塞内燃直线发电机、有机朗肯循环系统、辅助进排气系统以及信息采集控制系统通过连接管路或线路连接；/n所述自由活塞内燃直线发电机，包括：左侧自由活塞发动机、右侧自由活塞发动机以及直线电机；/n所述有机朗肯循环系统，包括：换热器、工质泵、储液罐、冷凝器、自由活塞直线膨胀/压缩机、流量计以及阀门和连接管路；/n所述辅助进排气系统，包括：高压储气罐、储气箱、冷却器、第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第一泄压...

【技术特征摘要】
1.一种自由活塞内燃直线发电机运行系统，其特征在于，所述系统包括：
自由活塞内燃直线发电机、有机朗肯循环系统、辅助进排气系统以及信息采集控制系统；
所述自由活塞内燃直线发电机、有机朗肯循环系统、辅助进排气系统以及信息采集控制系统通过连接管路或线路连接；
所述自由活塞内燃直线发电机，包括：左侧自由活塞发动机、右侧自由活塞发动机以及直线电机；
所述有机朗肯循环系统，包括：换热器、工质泵、储液罐、冷凝器、自由活塞直线膨胀/压缩机、流量计以及阀门和连接管路；
所述辅助进排气系统，包括：高压储气罐、储气箱、冷却器、第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第一泄压阀、第二泄压阀、第一通断阀、第二通断阀、第五通断阀、第六压力传感器以及连接管路；
所述信息采集控制系统，包括：上位机、蓄电池、采集控制器。


2.根据权利要求1所述的自由活塞内燃直线发电机运行系统，其特征在于，所述自由活塞内燃直线发电机，包括：左侧自由活塞发动机、右侧自由活塞发动机以及直线电机，具体结构及安装连接关系为：
所述左侧自由活塞发动机包括：第一喷油器、第一进气口、第一扫气口、左缸散热片、第一燃烧室、第一火花塞、第一压力传感器、第一电磁气门、第一排气口、第一活塞、第一活塞销、第一活塞环、第一扫气室、第一连杆；
所述右侧自由活塞发动机包括：第二喷油器、第二进气口、第二扫气口、右缸散热片、第二燃烧室、第二火花塞、第二压力传感器、第二电磁气门、第二排气口、第二活塞、第二活塞销、第二活塞环、第二扫气室、第二连杆；
所述直线电机包括：直线电机定子和直线电机动子；
所述第一喷油器、第二喷油器分别安装在所述自由活塞发动机的左右两侧进气管道上；
所述第一火花塞、第二火花塞、第一电磁气门、第二电磁气门和第一压力传感器、第二压力传感器均安装在自由活塞发动机的左右两侧气缸盖上；
所述第一活塞环安装在第一活塞的头部，所述第二活塞环安装在第二活塞的头部；
所述直线电机动子位于直线电机内部，其两端通过连杆与活塞相连接组成活塞动子组件；
所述第一连杆通过第一活塞销与第一活塞相连接，所述第二连杆通过第二活塞销与第二活塞相连接。


3.根据权利要求1所述的自由活塞内燃直线发电机运行系统，其特征在于，所述自由活塞直线膨胀/压缩机，包括：
第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第三压力传感器、第四压力传感器、第三活塞、第四活塞、自由活塞直线膨胀/压缩机定子、自由活塞直线膨胀/压缩机动子；
所述第三压力传感器和第四压力传感器安装在自由活塞直线膨胀/压缩机的左、右气缸盖上。


4.根据权利要求3所述的自由活塞内燃直线发电机运行系统，其特征在于，所述有机朗肯循环系统，与自由活塞内燃直线发电机运行系统其他部件的连接关系为：
所述自由活塞内燃直线发电机的排气总管上安装有温度传感器和第五压力传感器并分为两路，一路经过第一通断阀直接与外界环境相通，另一路经过第二通断阀与换热器相连接；
所述换热器又分别与流量计和第三通断阀相连接；
第三通断阀经过管路分别与第五通断阀、第六通断阀以及自由活塞直线膨胀/压缩机的第一电磁阀和第三电磁阀相连接；
自由活塞直线膨胀/压缩机的第二电磁阀和第四电磁阀经过第四通断阀和截止阀分别与冷凝器和高压储气罐相连接；冷凝器的另一端与储液罐相连接；
工质泵的一端与流量计相连接，另一端与储液罐相连接；
上述所有连接均为管路连接。


5.根据权利要求4所述的自由活塞内燃直线发电机运行系统，其特征在于，所述辅助进排气系统，与自由活塞内燃直线发电机运行系统其他部件的连接关系为：
所述高压储气罐经过第一调压阀、第一单向阀分别与第一电磁气门和第二电磁气门相连接，再经过第二调压阀与储气箱相连接；第一电磁气门、第二电磁气门经过管路又...

【专利技术属性】
技术研发人员：左正兴，李健，贾博儒，冯慧华，张志远，魏一迪，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11