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公开(公告)号：CN119089704A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202411557838.0
申请日：2024-11-04
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F111/04 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟曲轴的活塞直线运动历程表征及优化方法，包括以下步骤：步骤1、确定活塞循环往复直线运动时的基本常数和限制条件；步骤2、选取决策变量并对活塞往复直线运动历程进行表征；步骤3、根据活塞的往复直线运动历程和循环运动基本常数计算目标函数值；步骤4、设置活塞运动约束条件；步骤5、基于上述步骤1至步骤4形成计算模型，利用序列二次规划法对决策变量进行迭代优化；本发明提供的一种基于虚拟曲轴的活塞直线运动历程表征及优化方法，提高了最终得到全局最优解的可能性，易于自编程序实现迭代优化，提高了计算时效。
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公开(公告)号：CN118462389A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410533849.9
申请日：2024-04-30
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种多燃料直线内燃发电机及无传感器运行控制方法，涉及能源与动力工程技术领域，直线内燃发电机包括直线发电机、感应线圈、分布在直线发电机左右两侧的多燃料自由活塞内燃机，两侧多燃料自由活塞内燃机的高温排气阀门共同连接通入高温回燃混合装置内，高温回燃混合装置又连通到两侧多燃料自由活塞内燃机的高温进气阀门，直线电机动子与多燃料自由活塞内燃机的二冲程活塞之间固接，同时观测线圈固定在直线电机一侧并穿过动子，与动子保持同轴性，从而将动子永磁体上的磁场变化转换为动子位移，并根据动子上磁通量的大小判断高温回燃混合装置的供气时刻的控制，实现了多燃料直线内燃发电机的无传感器运行控制。
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公开(公告)号：CN118300451A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410359647.7
申请日：2024-03-27
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种自驱动的两级热电转换系统，属于热电发电领域。本发明包括燃油加热器、复合式换热器、高温热电发电器件、低温热电发电器件、高温散热器、低温散热器、翅片散热器、风扇、流动介质管路和流动介质。复合式换热器包含高温换热区和低温换热区，前端具有高温换热区入口流量调节阀和低温换热区入口流量调节阀，调节进入两换热区的流量从而调节输出功率。高温热电发电器件和低温热电发电器件分别通过直接接触高温烟气和接触复合式换热器外壁的方式获得热源。流动介质基于密度差的变化实现自驱动流动。本发明能够产生电能供燃油加热器运转，通过复合式换热器和热电发电器件的布置提高能量利用率，同时流动介质可实现自驱动节约电力消耗。
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公开(公告)号：CN118209323A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410529140.1
申请日：2024-04-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种自由活塞发电机的动子位置观测方法及系统，涉及自由活塞内燃发电机技术领域，应用于自由活塞直线内燃发电设备，自由活塞直线内燃发电设备包括自由活塞内燃机、直线电机和观测线圈，观测线圈以开路形式非接触的设置于直线电机的动子永磁体周围，方法包括：采集观测线圈的开路电压；对开路电压依次进行包括信号放大、模数转换、信号校准和信号滤波的预处理；采用一阶插值的方式对预处理后的开路电压进行积分，得到电压积分值；根据电压积分值获取直线电机的动子位置。可以以极低的成本准确获取动子位置。
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公开(公告)号：CN117869062A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410239577.1
申请日：2024-03-04
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种可控循环自由活塞内燃发电系统及测试方法，属于活塞式内燃机技术领域，包括：第一自由活塞发动机、第二自由活塞发动机、第一直线电机、第二直线电机以及采集控制系统；采集控制系统包括：整流/逆变双向驱动器、位移传感器、缸内压力传感器、第一电流传感器、第一电压传感器、第二电流传感器和第二电压传感器；通过第一自由活塞发动机与第二自由活塞发动机的气缸的交替点火燃烧，带动活塞组件与动子往复运动，通过调控电机力控制活塞循环轨迹，通过采集控制系统采集的位移、缸内压力、电压和电流数据，计算不同活塞循环轨迹下的系统热效率和综合能量转化效率，并根据系统热效率和综合能量转化效率评价各个活塞循环轨迹的优劣。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117664591A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311370844.0
申请日：2023-10-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01M17/007
Abstract: 本发明公开了一种通用化混合动力系统性能分析方法及系统，属于混合动力分析技术领域，方法包括：采集所述混合动力系统的动力源信号、直接电能信号和存储电能信号；将所述活塞位移信号转换为活塞位置；根据所述活塞位置，结合所述直接电能信号和所述存储电能信号对所述混合动力系统进行系统热力学分析和系统能量流分析，其中，所述系统热力学分析包括燃烧性能分析、热力学性能分析、排放性能分析，所述系统能量流分析包括功率分析、效率分析和稳定性分析；将分析得到的结果进行展示。提升性能分析适用范围、提供全能量周期的性能分析手段及方法，降低不同混合动力系统的性能分析成本。
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公开(公告)号：CN116151014A
公开(公告)日：2023-05-23
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：CN115355086A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202211029006.2
申请日：2022-08-25
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种单缸自由活塞内燃发电系统及工作方法，其中，自由活塞发动机包括气缸和往复运动在气缸内的活塞，活塞将气缸分为相隔离的高压气源缸和燃烧缸，燃烧缸的缸壁上安装有气门进气机构、火花塞和气门排气机构；高压气源机构包括高压储气罐和低压储气罐，高压储气罐和低压储气罐通过对应输气管道与高压气源缸相连；直线发电机包括相配合的直线电机定子和直线电机动子，直线电机动子固定安装在连杆上，连杆的一端与活塞固连；弹簧回复机构包括回复缸和回复弹簧，回复弹簧一端固连在连杆的另一端，回复弹簧另一端固连在回复缸上。本发明实现自由活塞内燃发电系统兼顾二冲程、四冲程燃烧模式，高压气源辅助起动，提高系统稳定运行能力。
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公开(公告)号：CN115163296A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210820830.3
申请日：2022-07-13
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种提高自由活塞内燃发电机燃烧效率及运行稳定性的系统，包括左侧自由活塞发动机、右侧自由活塞发动机、第一直线电机、第二直线电机、液压系统、采集控制系统；所述自由活塞发动机、直线电机、液压系统以及采集控制系统通过连杆、活塞、管路或线路相连接；本发明还公开一种提高自由活塞内燃发电机燃烧效率及运行稳定性的方法，本发明解决现有技术中自由活塞内燃发电机等容燃烧时间短，燃烧效率低的问题；此外，通过液压系统和第一直线电机的分级控制实现自由活塞内燃发电机的稳定运行和快速起动。
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公开(公告)号：CN115017821A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210705467.0
申请日：2022-06-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/12 , G06F111/04 , G06F111/06 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种直线内燃发电系统匹配设计方法及系统，包括：确定工质参数和燃料参数，输入目标频率及目标行程；设置系统待设计参数的上下边界，以用户匹配设定需求为目标，进行多目标参数优化，获得多组满足需求的系统优化参数；依据优化参数给出质量和电磁系数选项，用户从给定选项中选择预期质量和电磁系数；依据用户的选择确定多组系统优化参数；设置系统参数的边界；并行进行多目标寻优，获得多组匹配设计参数，用户从中选择一组匹配设计方案；依据用户选择的匹配设计方案，设置系统参数，对系统进行时域、频域仿真；若不满足用户需求，则返回重新选择设计方案；若满足用户需求，则系统输出本次匹配设计参数，及该参数下系统的性能仿真。
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