[发明专利]一种热声发动机耦合的自由活塞直线发电系统有效
| 申请号： | 202010044319.X | 申请日： | 2020-01-15 |
| 公开（公告）号： | CN111206989B | 公开（公告）日： | 2021-01-26 |
| 发明（设计）人： | 王凯;邱国毅;邱利民 | 申请（专利权）人： | 浙江大学 |
| 主分类号： | F02B71/04 | 分类号： | F02B71/04;F02G5/02;F03G7/00 |
| 代理公司： | 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 | 代理人： | 马士林 |
| 地址： | 310013 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种热声发动机耦合的自由活塞直线发电系统，属于内燃机发电技术领域，包括自由活塞发动机和连接在所述自由活塞发动机上的直线发电机，自由活塞发动机包括燃烧室和一端与燃烧室活动连接的对置双活塞，对置双活塞的另一端活动连接至导波管，导波管与热声发动机的谐振管连通；燃烧室的排气孔连通至热声发动机的加热器内。通过低品位热源驱动的热声发动机作为热能梯级利用的第二级，通过与自由活塞发动机耦合，实现自由活塞发动机排气余热的回收利用。其中热声发动机可以是驻波热声发动机、行波热声发动机、行波驻波混合型热声发动机、多级行波热声发动机。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 声发 动机 耦合 自由 活塞 直线 发电 系统 | ||
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- 刘龙;梅齐昊;赵豪;许智淳;唐元亨;安琛;韩笑;刘俊杰 - 哈尔滨工程大学
- 2021-03-12 - 2021-10-15 - F02B71/04
- 一种基于刚性同步传动系统的自由活塞发电机，属于动力能源技术领域。本发明解决了现有的自由活塞发电机发电效率低及稳定性差的问题。一种基于刚性同步传动系统的自由活塞发电机，第一直线发电机组、第二直线发电机组、刚性同步传动组件、布置在第一直线发电机组两端的两个高压气缸以及布置在第二直线发电机组两端的两个低压气缸。燃烧后的工质先在高压气缸中进行第一阶段膨胀，然后又在低压气缸中进行第二阶段膨胀，有效地提高了废气中的能量利用率，增加了膨胀功，进一步提高自由活塞发电机的热效率和发电效率。通过刚性同步传动组件，使得高压活塞和低压活塞始终保持稳定的相位运行，避免出现因相位异变引发的活塞撞顶和压气不足等问题。
- 一种基于PID闭环控制的分缸式自由活塞发电机-202110269874.7
- 刘龙;刘俊杰;梅齐昊;赵豪;许智淳;唐元亨;安琛;韩笑 - 哈尔滨工程大学
- 2021-03-12 - 2021-09-21 - F02B71/04
- 一种基于PID闭环控制的分缸式自由活塞发电机，属于动力能源技术领域。本发明解决了现有的分缸式自由活塞发电机发电效率低且结构强度及安全性差的问题。一种基于PID闭环控制的分缸式自由活塞发电机，它包括控制系统、第一直线发电机组、第二直线发电机组、布置在第一直线发电机组两端的两个高压气缸以及布置在第二直线发电机组两端的两个低压气缸，燃烧后的工质先在高压气缸中进行第一阶段膨胀，然后又在低压气缸中进行第二阶段膨胀，有效地提高了废气中的能量利用率，增加了膨胀功，提高自由活塞发电机的热效率和发电效率。采用控制系统实现高压气缸与低压气缸的同步运动，减少了机械摩擦损失提高能量的利用率，提高了系统的结构强度和安全性。
- 具有内置气体弹簧的自由活塞发电设备-202022525244.5
- 张驰;陈飞雪;邱书恒;李征;裴天佑;张杰;熊次远 - 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
- 2020-11-04 - 2021-07-02 - F02B71/04
- 本实用新型公开了一种具有内置气体弹簧的自由活塞发电设备，其包括燃烧室(2)，所述燃烧室(2)内对称设置有两个燃烧室活塞，每一燃烧室活塞与一直线发电机(3)的动子传动连接，每一直线发电机(3)内部还设置有一气体弹簧(1)，所述气体弹簧(1)用于与相应的直线发电机(3)动子配合，并且所述气体弹簧(1)至少局部嵌入相应直线发电机(3)动子的中空结构内。本实用新型提供的自由活塞发电系统至少具有结构简单紧凑，高效率和高功率密度等优势。
- 一种两缸三活塞对置式柴油发电装置-202110272179.6
- 刘龙;许智淳;唐元亨;安琛;韩笑;刘俊杰;梅齐昊;赵豪 - 哈尔滨工程大学
- 2021-03-12 - 2021-06-29 - F02B71/04
- 本发明提供了一种两缸三活塞对置式柴油发电装置，包括内燃机组和两套直线发电机组，两套直线发电机组对称布置在内燃机组的左右两侧，每套所述的直线电机组均包括电机壳体、定子线圈、弹簧、发电机动子和动子芯轴，定子线圈固定在电机壳体内部，发电机动子固定在动子芯轴上，所述的弹簧布置在发电机动子与电机壳体之间，对动子芯轴的运动进行限位；两套直线发动机组分别通过各自的动子芯轴与位于中间的内燃机组相连；随着内燃机组带动两个动子芯轴运动，动子芯轴带动相应的发电机动子切割定子线圈产生的磁感线，进行发电。本发明所述的一种两缸三活塞对置式柴油发电装置，可以突破传统热力学工作循环带来的热效率限制，从而提高总体发电效率。
- 一种两阶段压缩膨胀循环的单活塞式内燃直线发电机-202110272233.7
- 刘龙;安琛;韩笑;刘俊杰;梅齐昊;赵豪;许智淳;唐元亨 - 哈尔滨工程大学
- 2021-03-12 - 2021-06-29 - F02B71/04
- 一种两阶段压缩膨胀循环的单活塞式内燃直线发电机，属于动力能源技术领域。本发明解决了现有的单活塞式内燃直线发电机的发电效率低以及系统不平衡的问题。它包括回复装置、曲轴、直线发电机组及内燃机组，其中所述直线发电机组包括壳体、活动穿装在壳体上的动子芯轴、固装在壳体内且同轴套设在动子芯轴外部的定子线圈以及同轴固装在动子芯轴上且位于定子线圈与动子芯轴之间的发电机动子，动子芯轴的一端部与回复装置固接；所述内燃机组包括高压气缸及低压气缸。相对于传统单活塞式内燃直线发电机，本申请通过设置回复装置，使得结构对称，可有效减小不平衡和振动。
- 一种单缸对置双活塞式自由活塞直线发电机-201910896673.2
- 吕宏;程勇;唐娟;马宗正;孟国庆 - 山东休普动力科技股份有限公司
- 2019-09-20 - 2021-05-18 - F02B71/04
- 本发明公开了单缸对置双活塞式自由活塞直线发电机双活塞式自由活塞直线发电机，包括发电机、两套二冲程发动机、辅助电动机一、辅助电动机二，辅助电动机一、辅助电动机二对称设置在发电机轴向两侧，辅助电动机一、辅助电动机二与发电机连接，辅助电动机一、辅助电动机二与二冲程发动机连接，二冲程发动机包括气缸体、缸盖、火花塞、喷油器、活塞、曲轴箱套件、连杆，辅助电动机一、辅助电动机二与发电机同轴设置，发电机与辅助电动机一、辅助电动机二连接，发电机定子与辅助电动机一定子、辅助电动机二定子最接近的两个绕组之间分别设有预定的轴向距离。本发明解决电机工作模式切换响应时间长的问题，保证活塞顺利达到指定位置，使自由活塞直线发电机稳定运行。
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