[發(fā)明專利]一種活塞行程可控的內(nèi)燃式自由活塞直線發(fā)電機集成測控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810208076.1
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108374718B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張紅光;李健;田亞明;楊宇鑫;趙蕊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F02B63/04
• 分類號: F02B63/04;F02B71/04;F02D29/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種活塞行程可控的內(nèi)燃式自由活塞直線發(fā)電機集成測控系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)主要包括：進氣系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、回復(fù)系統(tǒng)、采集控制系統(tǒng)、電能存儲系統(tǒng)五部分，具體包括電腦（1）、信息整合模塊（2）、電子控制單元（3）、高壓可燃混合氣儲氣罐（4）、穩(wěn)壓閥（5）、分流器（6）、壓氣機（7）、回氣罐（8）、單向閥（9）、第一電磁閥（10）、第二電磁閥（11）、第三電磁閥（12）、三通閥（13）、第一流量計（14）、第二流量計（15）、火花塞（16）、自由活塞氣缸（17）、排氣門（18）、進氣門（19）、活塞（20）、回復(fù)氣門（21）、第一活塞環(huán)（22）、第二活塞環(huán)（23）、永磁式直線發(fā)電機（24）、永磁式直線發(fā)電機定子（25）、永磁式直線發(fā)電機動子（26）、活塞動子連桿組（27）、光柵位移傳感器（28）、整流器（29）、電壓表（30）、電流表（31）、開關(guān)（32）、電能存儲裝置（33）、第一溫度傳感器（34）、第一壓力傳感器（35）、第二溫度傳感器（36）、第二壓力傳感器（37）、第三壓力傳感器（38）、第三溫度傳感器（39）、氧傳感器（40）、催化轉(zhuǎn)化器（41）、消音器（42）；

按照可燃混合氣的整體走向，高壓可燃混合氣儲氣罐（4）依次通過管路與穩(wěn)壓閥（5）、分流器（6）連接，分流器（6）分別與第二電磁閥（11）、第三電磁閥（12）連接，第三電磁閥（12）通過第一流量計（14）并經(jīng)由第二溫度傳感器（36）、第二壓力傳感器（37）與進氣門（19）相連接，進氣門（19）安裝在自由活塞氣缸（17）的A端；三通閥（13）一端與第一電磁閥（10）連接，一端與第二電磁閥（11）連接，一端通過第二流量計（15）并經(jīng)由第一溫度傳感器（34）、第一壓力傳感器（35）與回復(fù)氣門（21）連接，回復(fù)氣門（21）安裝在自由活塞氣缸（17）的B端，第一電磁閥（10）依次與單向閥（9）、回氣罐（8）、壓氣機（7）、高壓可燃混合氣儲氣罐（4）相連接，安裝在自由活塞氣缸（17）A端的排氣門（18）經(jīng)過第三壓力傳感器（38）、第三溫度傳感器（39）、氧傳感器（40）與催化轉(zhuǎn)化器（41）連接，催化轉(zhuǎn)化器（41）直接與消音器（42）相連接，上述所述連接均為管路連接，形成進排氣管路；

自由活塞氣缸（17）A端的軸端安裝有火花塞（16），用于點燃可燃混合氣；自由活塞氣缸（17）內(nèi)設(shè)有活塞（20），活塞（20）外側(cè)周向設(shè)有凸出且平行的第一活塞環(huán)（22）和第二活塞環(huán)（23），自由活塞氣缸(17)與永磁式直線發(fā)電機(24)采取水平布置方式，永磁式直線發(fā)電機(24)包括永磁式直線發(fā)電機定子（25）和永磁式直線發(fā)電機動子（26），永磁式直線發(fā)電機定子（25）在永磁式直線發(fā)電機動子（26）的外面；在自由活塞氣缸(17)的B端，活塞（20）通過活塞動子連桿組（27）與永磁式直線發(fā)電機動子（26）固定連接在一起，在永磁式直線發(fā)電機定子（25）外側(cè)設(shè)有光柵位移傳感器（28），用于監(jiān)測活塞（20）的位置信息；

永磁式直線發(fā)電機定子（25）依次與整流器（29）、電壓表（30）、電流表（31）、開關(guān)（32）、電能存儲裝置（33）連接，將永磁式直線發(fā)電機定子（25）中產(chǎn)生的電儲存到電能存儲裝置（33），上述所述連接均為電路連接，形成電能存儲系統(tǒng)；

電腦（1）、第一流量計（14）、第二流量計（15）、光柵位移傳感器（28）、電壓表（30）、電流表（31）、第一溫度傳感器（34）、第一壓力傳感器（35）、第二溫度傳感器（36）、第二壓力傳感器（37）、第三壓力傳感器（38）、第三溫度傳感器（39）、氧傳感器（40）分別與信息整合模塊（2）連接，上述連接組成為采集線路；

第一電磁閥（10）、第二電磁閥（11）、第三電磁閥（12）、火花塞（16）、排氣門（18）、進氣門（19）分別與電子控制單元（3）連接，上述連接形成控制線路；

同時信息整合模塊（2）分別與電子控制單元（3）和電腦（1）相連接；

信息整合模塊（2）分別與電子控制單元（3）和電腦（1）相連接，能夠使采集的數(shù)據(jù)信息經(jīng)整合后反饋給電子控制單元（3），進一步使得電子控制單元（3）能夠精確控制控制線路上的部件，能夠使得采集的數(shù)據(jù)信息經(jīng)整合后反饋給電腦（1），使得電腦（1）能夠存儲并實時顯示采集的數(shù)據(jù)圖形；

活塞（20）上設(shè)有第一活塞環(huán)（22）、第二活塞環(huán)（23），起到密封隔熱的作用。