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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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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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Patent Agency Ranking
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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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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