[发明专利]一种双绕组自由活塞直线发电机及控制方法

权利要求书

1.一种双绕组自由活塞直线发电机的控制方法，包括：动力部件和直线电机，其特征在于，在所述直线电机的定子槽内，反向对称布置第一绕组和第二绕组，形成双绕组直线电机；

启动过程中，确定动子运动到目标位置所需要的拖动力，基于所述拖动力确定相对应绕组的输入电压；

为所述绕组输入相对应的电压，确定第一个拖动行程下动子的运动位移，判断动子是否达到目标位移，如果没有达到，当前绕组停止供电，为另一个绕组输入电压，拖动动子向相反的方向运动；

如果达到，判断该行程动子的运动频率是否达到启动频率，如果达到，控制发动机喷油点火燃烧，启动完成；如果不能达到，当前绕组停止供电，为另一个绕组输入电压，拖动动子向相反的方向运动；

另一个绕组采用上述同样的方法拖动动子运动，两个绕组交替工作，直到启动完成。

2.如权利要求1所述的一种双绕组自由活塞直线发电机的控制方法，还包括第一控制单元和动子位置识别装置；所述第一控制单元在系统启动过程中，控制第一绕组和第二绕组交替通电，以分别产生方向相反的拖动力；所述第一控制单元在发电机正常运行过程中，控制第一绕组用于发电，第二绕组用于在失火或燃烧状况差时提供拖动力，以使动子到达设定位置；

所述动子位置识别装置包括：触点，固定在直线电机的电机轴两端，作为直线电机运动的左右极限位置；传感元件，分别布设在机壳的第一位置、第二位置和第三位置处；第一位置为电机运动中间位置，第二位置位于电机运动中间位置与左极限位置之间，第三位置位于电机运动中间位置与右极限位置之间；第二控制单元，被配置为接收传感元件传送来的信号，确定出直线电机动子的位置、速度及加速度。

3.如权利要求2所述的一种双绕组自由活塞直线发电机的控制方法，其特征在于，所述第二位置和第三位置均与第一位置的距离相等。

4.如权利要求2所述的一种双绕组自由活塞直线发电机的控制方法，其特征在于，若接收到第二位置处传感元件的输出信号，则判定电机处于左侧；若接收到第三位置处传感元件的输出信号，则判定电机处于右侧。

5.如权利要求2所述的一种双绕组自由活塞直线发电机的控制方法，其特征在于，所述第二控制单元获取处于第一位置处传感元件的至少两个上升沿及对应的时间，同时获取任意两个上升沿之间的距离；根据所述距离与时间的比值计算出动子的运动速度。

6.如权利要求2所述的一种双绕组自由活塞直线发电机的控制方法，其特征在于，所述第二控制单元获取处于第一位置处传感元件的至少三个上升沿及对应的时间，同时获取每相邻两个上升沿之间的距离，基于所述距离和时间计算出动子的加速度。

7.如权利要求1所述的一种双绕组自由活塞直线发电机的控制方法，其特征在于，还包括：

正常运行过程中，计算动子运动的最大加速度和最大速度，确定当前冲程的目标发电量；

如果所述目标发电量为正，控制第一绕组通电，用于作为输出绕组输出电能，第二绕组不通电；

如果所述目标发电量为负，控制第一绕组不通电，第二绕组通电，用于为动子产生设定的拖动力。