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公开(公告)号：CN113417739B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202110804367.9
申请日：2021-07-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种自由活塞内燃发电机的振动控制及能量回收装置及方法，在自由活塞内燃发电机两端的发动机缸盖与外部机构之间安装有电磁能量回收机构；电磁能量回收机构包括动子组件和与动子组件相配合的定子组件，动子组件与定子组件之间设有螺旋弹簧；动子组件安装在发动机缸盖上且动子组件上设有永磁体，定子组件安装在外部机构上且定子组件相对应永磁体设有线圈；线圈与自由活塞内燃发电机的控制系统相连，控制系统用于控制线圈是否通电以及通入的电流大小，基于电磁能量回收机构实现振动控制及能量回收。本发明能够解决自由活塞内燃发电机在作为汽车增程器使用时的振动强度过大的问题，并且在一定程度上提高了系统的能量转换效率。
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公开(公告)号：CN113266464B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202110683218.1
申请日：2021-06-21
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明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。
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公开(公告)号：CN111025150B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN201911335083.9
申请日：2019-12-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01R31/34
Abstract: 本发明涉及一种宽温域直线发电机性能测试方法及装置，属于直线发电机性能测试领域。温控箱体部分、直线发电机部分以及发动机部分均安装在整机底座上，直线发电机部分位于温控箱体内部，发动机部分位于温控箱体外部，电机底座与温控箱体之间安装有多个电阻加热丝，直线发电机的动子通过连杆与发动机活塞相连接，通过改变连杆长度改变发动机部分向直线发电机部分的传热可以改变温控箱内环境的温度，直线电机上安装有温度传感器。其能够有效的模拟直线发电机在不同温度环境下的工作状态，精准的检测出被测直线发电机从地温度工况到极限高温度工况下的工作性能，且极限温度可达400℃以上，温域广阔，测试精准。
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公开(公告)号：CN110726559B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN201911006104.2
申请日：2019-10-22
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于快速压缩/压缩膨胀机的内燃机燃烧性能测试台架，属于内燃机测试领域。本发明包括快压机和供气系统。本发明以直线电机为动力源，推动活塞运动，大大简化了快压机结构；通过改变直线电机控制策略，快压机可工作于快速压缩机(定容燃烧)和快速压缩膨胀机(自由膨胀)两种模式下，装置适应性强；其具有可调压缩比特性，多燃料适应性及速度可变性。本发明的基于快速压缩/压缩膨胀机的内燃机燃烧性能测试台架，简化了台架结构，减小了整体体积，减小了控制系统的复杂程度，提高了内燃机测试台架的适应性和可靠性。
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公开(公告)号：CN106194426B
公开(公告)日：2018-10-09
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102877941B
公开(公告)日：2014-08-20
申请号：CN201210390817.5
申请日：2012-10-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: F02B71/02
Abstract: 本发明属于动力机械技术领域，具体涉及一种高压气源式自由活塞内燃发电机启动系统。包括第一自由活塞内燃机、第二自由活塞内燃机、高压气源启动机构、连杆、第一直线发电机和第二直线发电机；第一自由活塞内燃机，第一直线发电机，高压气源启动机构，第二直线发电机，第二自由活塞内燃机顺次连接，整个机构左右对称。本发明采用高压气源机构，主要由高压气源、进气管道、启动气缸及启动活塞组成，是成熟技术，可以在1秒内实现自由活塞内燃发电机的启动；且加工制造方便，可靠性高。
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公开(公告)号：CN202946234U
公开(公告)日：2013-05-22
申请号：CN201220525297.X
申请日：2012-10-15
Applicant: 北京理工大学
CPC classification number: Y02T10/146
Abstract: 本实用新型涉及一种恒压气源式自由活塞内燃发电机扫气系统，属于动力机械技术领域。包括扫气箱、气缸和恒压气源，其中气缸包括气缸套、缸体和气缸盖；气缸套和缸体固定连接，缸体的一端与气缸盖紧密固定连接，另一端与扫气箱固定连接；两端接触面之间夹有垫片等密封材料，形成密封效果。扫气箱的第一主扫气口、第二主扫气口及辅助扫气口分别通过缸体第一主扫气管道、第二主扫气管道及辅助扫气管道与气缸套上的第一主扫气口、第二主扫气口及辅助扫气口对应连接。恒压气源的鼓风机与储气罐进风口相连，出风口与扫气箱进气口相连。当采用恒压气源使得进气压强高于外界大气压，本实用新型起到增压效果，扫气系统经过特殊设计，显著提高了扫气效率。
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公开(公告)号：CN202596887U
公开(公告)日：2012-12-12
申请号：CN201120533777.6
申请日：2011-12-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: F02B71/04
Abstract: 本实用新型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，本实用新型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：CN202348448U
公开(公告)日：2012-07-25
申请号：CN201120534072.6
申请日：2011-12-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本实用新型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。本实用新型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：CN202851145U
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201220524311.4
申请日：2012-10-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: F02B71/02
Abstract: 本实用新型属于动力机械技术领域，具体涉及一种高压气源式自由活塞内燃发电机启动系统。包括第一自由活塞内燃机、第二自由活塞内燃机、高压气源启动机构、连杆、第一直线发电机和第二直线发电机；第一自由活塞内燃机，第一直线发电机，高压气源启动机构，第二直线发电机，第二自由活塞内燃机顺次连接，整个机构左右对称。本实用新型采用高压气源机构，主要由高压气源、进气管道、启动气缸及启动活塞组成，是成熟技术，可以在1秒内实现自由活塞内燃发电机的启动；且加工制造方便，可靠性高。
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