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公开(公告)号：CN114510799B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202210096150.1
申请日：2022-01-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/08
Abstract: 本发明提供一种基于驱动过程控制的自由活塞发动机热效率提升方法，通过改变活塞运动规律来达到提高热效率的目的。首先建立发动机缸内热力学计算函数，用于计算指示热效率；然后将所述发动机缸内热力学计算函数中的活塞运动规律曲线用分段五项式叠加计算函数表示：最后根据所设置的待优化变量建立优化计算函数，以发动机缸内热力学计算函数中指示热效率最高为优化目标，来优化所设置的待优化变量，以找到热效率最高时的最优活塞运动规律曲线；然后最优活塞运动规律曲线控制活塞运动。
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公开(公告)号：CN114893293A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210705453.9
申请日：2022-06-21
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种机‑电‑液‑冷却耦合的自由活塞发动机集成系统及运行方法，涉及能源动力机械技术领域，系统包括：液压储能冷却系统、直线电机和设置直线电机两侧的左侧自由活塞发动机和右侧自由活塞发动机；本发明的自由活塞发动机集成系统可直接对外输出电能和液压能，结构紧凑，功率密度高，液压储能冷却系统先对直线电机进行冷却，随后对自由活塞发动机进行冷却，可实现梯级冷却，提高系统的能量转换效率。
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公开(公告)号：CN110094319B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201910378899.3
申请日：2019-05-08
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种多级联双缸式直线压缩机，属于能源动力领域。包括：双腔压缩气缸、直线电机和级间连接管。双面活塞将由气缸盖和缸体组成的气缸分隔成两个气腔(一级压缩腔和二级压缩腔)，两个气腔间通过级间连接管连通，通过直线电机带动双面活塞往复运动，实现两个气腔容积的不断变化，从而完成一级压缩和二级压缩。通过级间间接管不同的连接方式，完成多级联双缸式直线压缩机的串联、并联，实现变压比、变排量输出。本发明的多级联双缸式直线压缩机，采用单缸两级压缩结构，简化了高压压缩机结构；本发明的多级联往复式直线压缩机系统为谐振系统，提高了能量利用率。
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公开(公告)号：CN106194426A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610595204.3
申请日：2016-07-26
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种用于自由活塞直线发电系统切换过程的控制方法，涉及用于发电系统切换过程的控制方法，属于能源动力领域。本发明包括如下步骤：在切换过程中，首先根据当前自由活塞直线发电系统状态和切换条件计算能接通负载系统的负载Fg值；接通负载系统后，根据当前状态和切换条件计算需要逐步减少电机力的次数n；再根据当前状态判断是否满足切换条件，如满足切换条件，逐次减少电机力 直到电机力Fm为0，完成电机从电动机工作模式切换到发电机工作模式。本发明能够实现自由活塞直线发电系统从启动过程到发电过程的顺利过渡，确保自由活塞直线发电系统稳定连续运行，此外，还具有适用范围广和切换过程不受电机力大小影响的优点。
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公开(公告)号：CN103590898B
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201310530630.5
申请日：2013-10-31
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种自由活塞直线电机的工作模式切换装置，属于能源动力领域。包括自由活塞内燃机、三相直线电机和工作模式切换装置。工作模式切换装置包括：交流接触器、数字集成电路、熔断器、驱动器、负载，其中交流接触器包括：静铁芯、感应线圈、动铁芯、复位弹簧、常闭触点、常开触点、交流接触器连杆；通过检测缸内温度和压力信号输入到数字集成电路，数字集成电路输出信号控制铁芯的吸合，使常闭触点断开，常开触点闭合，使直线电机与驱动器断开，与负载相连，实现了直线电机由电动机模式向发电机模式的切换，保证了系统启动过程向稳定运行过程的平稳有效过渡，并且在稳定运行中能维持发电机模式不变。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102425499A
公开(公告)日：2012-04-25
申请号：CN201110427569.2
申请日：2011-12-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种止点可控的自由活塞内燃直线发电机，属于能源动力领域。它主要包括自由活塞内燃机、直线发电机、圆盘控制机构和连杆；其连接关系为：自由活塞内燃机和直线发电机顺次相连，组成自由活塞直线发电机；将两台自由活塞直线发电机对称放置于过圆盘圆心的直线上，圆盘通过轴与电动机相连接。圆盘上预先开掘有运动槽线，槽线与活塞一个运动周期的曲线形状相吻合。圆盘的内部槽线与自由活塞发动机连杆接触相连，起到自由活塞回复及上止点控制作用。本发明的一种止点可控的自由活塞直线发电机，用到了圆盘控制装置，从而达到了控制活塞止点的目的。圆盘工作时平衡性高、稳定性好，可以实现多缸同步运行。
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公开(公告)号：CN102418601A
公开(公告)日：2012-04-18
申请号：CN201110427677.X
申请日：2011-12-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: F02B71/04
Abstract: 本发明涉及一种高速自由活塞直线发电机，属于能源动力领域。它主要包括自由活塞内燃机、齿轮传动机构和直线发电机。两齿轮同轴相连组成齿轮传动机构；内燃机的两个自由活塞通过齿条式连杆固连形成一个活塞组件，活塞组件上的齿条通过匹配的齿轮传动机构与直线发电机的动子连接。内燃机的两个气缸分别轮流内部燃烧，推动活塞进行直线运动；由于活塞通过具有提速功能的齿轮传动机构与电机动子连接，因此内燃机每个气缸燃烧所产生的燃气爆发压力经过连杆和传动机构后最终提高电机动子的直线运动速度，本发明的一种高速自由活塞直线发电机，采用了齿轮传动机构，从而提高了电机动子的切割速度、增加了工作效率，电机动子的速度较活塞运动速度提高n倍。
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公开(公告)号：CN116151014B
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202310180128.X
申请日：2023-02-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , G06Q10/0639 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种直线内燃发电系统运行轨迹表征及优化方法，属于直线内燃发电系统技术领域，方法包括：从多维度评价指标中选定优化评价指标；获取直线内燃发电系统的机械限制条件及基本工作条件；设计以部分轨迹决策点为关键的B样条热力循环轨迹表征；计算直线内燃发电系统运行轨迹表征；结合机械限制条件、基本工作条件和直线内燃发电系统运行轨迹表征，设置轨迹决策点的约束和轨迹决策点参数的边界条件；根据优化评价指标建立目标函数；构建运动轨迹待优化模型；对运行轨迹待优化模型进行寻优，根据目标函数确定运动轨迹待优化模型的最优决策点参数；利用直线内燃发电系统运行轨迹表征进行递归计算获得最优型线，计算最优决策点的多个参数值。
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公开(公告)号：CN119593868A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411848239.4
申请日：2024-12-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种状态可自动切换的自由活塞内燃发电机，包括自由活塞发动机、直线发电机、弹簧回复机构、直流电源起动系统、电磁负载系统、感应信号触发接收系统，所述自由活塞发动机包括气缸以及往复运动于气缸内的活塞，所述气缸端部的缸盖上设置有气门进气机构、气门排气机构、点火系统，所述直线发电机包括直线电机定子、直线电机动子。置于活塞中的信号触发器在不同的信号接收点触发感应开关工作，随着直线电机动子往复运动的幅度增加，完成系统冷启动、拖动燃烧和稳定发电三个状态的自动切换，同时，最接近缸盖和最远离缸盖的信号接收点设置预警触发信号，实现自由活塞内燃发电机系统失火和撞缸预警，保证系统稳定运行。
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公开(公告)号：CN114648222B
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202210280970.6
申请日：2022-03-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06Q10/063 , G06Q50/06 , G06F16/2458 , G06F16/28 , G06F17/18 , G06N3/126
Abstract: 本发明公开了一种直线内燃发电系统的性能分析方法、系统及存储介质，方法包括：采集直线内燃发电系统的运行数据，并对所述运行数据进行预处理；针对预处理后的所述运行数据，选取合理位置划分为循环片段数据；针对同一循环的循环片段数据进行组合，建立样本库；针对所述样本库中的循环样本数据进行关键运行特征提取；根据提取的所述关键运行特征对循环进行分类判断，并根据分类数据建立样本和关键特征库；根据所述样本和关键特征库，计算循环的评价指标和统计学特征，以实现性能分析。通过本发明的技术方案，能够准确实现对系统数据的循环划分和循环分类，提高数据处理完善程度和性能评价分析的准确性和完善程度，提高系统性能分析效率。
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