一种自由活塞式内燃直线发电储能系统

专利主权项内容

1.一种自由活塞式内燃直线发电储能系统，其特征是：包括由内燃机活塞连杆直接驱动直线电机动子进行发电的内燃直线发电机装置和用于储存内燃直线发电机装置输出电能的储能装置；所述的内燃直线发电机装置连接有用于发电驱动和电能输出管理的控制及驱动装置；所述的内燃直线发电机装置包括内燃机装置、直线电机装置和回弹装置；所述内燃机装置中的活塞连杆与直线发电机中的动子直接相连，驱动所述动子往复运动切割磁力线发电；所述的内燃机装置包括一个缸体模块、一个缸头模块、一个加燃料模块和一个水冷模块；所述的直线电机装置包括用于发电的直线电机和用于检测直线电机的动子位置信息的位置传感器模块；所述的直线电机是三相交流永磁直线电机；所述的位置传感器模块采集直线电机动子的实际位置信息，并发送给控制及驱动装置；所述的储能装置包括双向DC-DC能量转换模块和用于储存电能的电池组模块；所述的双向DC-DC能量转换模块具有将电池组模块的输出电压转换为直线电机启动电压的第一转换模块，以及将直线电机的发电输出电压转换为电池组模块输入电压的第二转换模块；所述的加燃料模块包括燃料箱、动力电池和供电开关；所述的燃料箱向所述的燃料口提供燃料；所述动力电池的供电电压输出到控制及驱动装置，当供电电压降低到预先设定的电压下限阈值时，控制及驱动装置报警，关闭供电开关，并开始控制直线电机装置缓慢停车；当电动力电池的供电输出电压恢复时，控制及驱动装置报警解除报警，打开供电开关；所述的水冷模块包括带开关控制器的水箱、水冷却管和温度传感器；所述的水冷却管布置在内燃机装置上，所述的温度传感器检测内燃机装置的工作温度，并将检测信号发送给控制及驱动装置，所述的控制及驱动装置通过开关控制器控制内燃机装置的水冷却循环；所述的控制及驱动装置包括用于计算控制指令的控制器和用于执行驱动指令的驱动器；所述的控制器收集所述位置传感器模块的反馈位置信息，在控制器内部进行位置环的控制算法，并向所述驱动器输出速度或转矩给定值；并控制所述缸头进气口和排气口的开闭、火花塞的点火以及加燃料口的开闭；以及收集所述温度传感器的反馈温度信息，控制直线电机装置的水冷模块水循环的开关，收集所述动力电池的供电电压，控制加燃料模块的开闭和所述直线电机的停机；所述的驱动器接收控制器下发的各种控制指令、速度或转矩给定值，在驱动器内部进行速度或转矩环的控制算法运行，并输出U、V、W三相交流电以驱动所述直线电机；所述直线电机装置工作在发电状态时通过驱动器把电能传输给所述的双向DC-DC能量转换模块。