[发明专利]具有双动圈直线电机的双对置活塞式自由活塞发电机

说明书

本发明公开了一种具有双动圈直线电机的双对置活塞式自由活塞发电机，包括外活动架、内固定容器、直线电机、左燃烧室和右燃烧室，其中直线电机包括外动子、内动子、直线电机定子。本发明公开的具有双动圈直线电机的双对置活塞式自由活塞发电机，采用一个单永磁定子和双动子的空心式线圈绕组结构，外活动架和活塞组件的运动方向总是一个往右、一个往左，两个燃烧室的工作过程也总是互补，一个处于膨胀过程，另一个处于压缩过程，兼具对置活塞和双活塞自由活塞发动机的优点，功率密度高、运行平稳、便于控制。

技术领域

本发明涉及增程式电动汽车增程器技术领域，具体涉及一种具有双动圈直线电机的双对置活塞式自由活塞发电机。

背景技术

增程式电动汽车也符合我国汽车领域的全电驱动发展战略，国家发改委在《汽车产业投资管理规定》中大力鼓励发展增程式电动汽车。自由活塞发电机是近年来刚刚发展起来的一种增程器。自由活塞发电机按照结构不同可分为三种：单活塞式、双活塞式和对置活塞式。单活塞式只有一个燃烧室和一个直线电机，结构简单，控制起来较为容易，由于此类结构在往复运动时，需要机械弹簧、空气弹簧等作为回复装置为压缩过程提供回复力，由于其平衡性较差导致精准度差；双活塞式不需要回复装置提供回复力，效率会高于单活塞式，但是平衡性也较差，进而导致精准度也差；对置活塞式由一个燃烧室和两个活塞组件组成，两组活塞组件作反向运动使得整体平衡性最好，减小了震动和噪音，但是需要两个直线电机，系统较为笨重，且为了时刻保持两个活塞组件的同步，协调控制困难，需要额外的机械同步装置，实时控制精准性差。总而言之，目前市面上单活塞式和双活塞式都存在精准性差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有双动圈直线电机的双对置活塞式自由活塞发电机，用以解决目前市面上单活塞式和双活塞式都存在精准性差的问题。

本发明提供一种具有双动圈直线电机的双对置活塞式自由活塞发电机，包括：外活动架；内固定容器，设置于所述外活动架的内部；直线电机，包括外动子、内动子和定子，所述内动子设置于所述内固定容器的内部；所述外动子固定在外活动架上；所述定子固定在所述内固定容器上；且所述内动子悬设于所述外动子的内部，所述定子位于所述内动子和所述外动子之间的环形空间。

优选地，还包括：左燃烧室、右燃烧室，所述左燃烧室和所述右燃烧室分别设置于所述内固定容器的两端，且所述内动子位于所述左燃烧室和所述右燃烧室之间；活塞组件，包括左燃烧室左侧活塞、左燃烧室右侧活塞、右燃烧室左侧活塞、右燃烧室右侧活塞、左连接杆、中间连接杆和右连接杆，所述左燃烧室左侧活塞和所述左燃烧室右侧活塞分别设置于所述左燃烧室内部两侧，所述右燃烧室左侧活塞和所述右燃烧室右侧活塞分别设置于所述右燃烧室内部两侧；所述左连接杆的左端穿过所述内固定容器的左端，所述左燃烧室左侧活塞与所述外活动架左端之间通过所述左连接杆固定连接；所述右连接杆的右端穿过所述内固定容器的右端，所述右燃烧室右侧活塞与所述外活动架右端之间通过所述右连接杆固定连接；所述中间连接杆穿设于所述内固定容器的内部，且所述内动子固定套设于所述中间连接杆上，所述左燃烧室右侧活塞与所述右燃烧室左侧活塞通过所述中间连接杆固定连接；

当外活动架向右运动至最右边时，所述右燃烧室右侧活塞趋近内固定容器的右端，同时所述外活动架左端抵近所述内固定容器左端，右燃烧室活塞到达最远下止点而左燃烧室活塞到达最远上止点；当外活动架向左运动至最左边时，所述左燃烧室左侧活塞趋近内固定容器的左端，同时所述外活动架右端抵近所述内固定容器右端，左燃烧室的活塞到达最远下止点而右燃烧室活塞到达最远上止点。

优选地，所述外动子和所述内动子均为圆筒形，且其上均设置有三相线圈绕组，所述定子为圆筒形且由永磁体材料及导磁的支撑结构构成，所述外动子、所述定子和所述内动子由外向内形成一个单永磁定子和双动子的空心式线圈绕组结构。