自由活塞发电系统样机设计与试验研究

发布时间：2022-08-09 16:10

　　自由活塞发电系统具有能源利用率高和燃料适应性好等优点,是近年来新能源汽车的研究热点之一。在课题组原有四冲程自由活塞发电系统的基础上,本文完成了一台二冲程自由活塞发电系统的样机设计与试验研究,具体包括以下几个方面的工作:（1）确定了二冲程自由活塞发电系统的总体方案,完成了燃烧子系统、电机子系统、功率变换器等各个子系统的选型和设计。对自由活塞发电系统的工作过程和活塞运动规律进行了规划,分析了系统能量的循环流动过程。（2）建立了各个子系统的数学描述,在MATLAB中建立了自由活塞发电系统的仿真模型,对系统进行了仿真研究。分析了自由活塞发电系统的基本性能参数和工作特性,研究了燃烧持续时间、燃烧品质因数和活塞质量对发电系统动态特性的影响。（3）分析了自由活塞发电系统启动过程和稳态阶段中的典型工况,提出了基于缸内循环指示功的启动过程控制策略,对稳态阶段的不同冲程分别提出了迭代学习控制策略和基于燃烧峰值压力的控制策略,对上述控制策略进行了仿真研究。（4）完成了一台二冲程自由活塞发电系统的样机研制,该样机缸径为48 mm、活塞行程为36 mm。对样机进行了启动过程和稳态阶段的试验研究,对典型工况的热力... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

近年我国车辆保有量与石油消费情况

新能源汽车种类自由活塞发电系统（Free-pistonEngineGenerator,FPEG）是近几年兴起的一种新型

马来西亚大学所研究的样机方案

【参考文献】：
期刊论文
[1]自由活塞发动机二冲程运行模式换气过程优化[J]. 华儒,徐照平,刘梁,刘东.  车用发动机. 2018(04)
[2]电动汽车控制技术发展趋势研究[J]. 陈信强,沙文瀚,蔡文博,崔坤利.  内燃机与配件. 2018(12)
[3]浅析新能源汽车产业现状及发展前景[J]. 井泉.  轻型汽车技术. 2018(06)
[4]浅析新能源汽车产业现状及发展前景[J]. 井泉.  轻型汽车技术. 2018 (06)
[5]四冲程自由活塞内燃发电机样机设计与试验研究[J]. 刘念鹏,徐照平,刘梁,华儒,刘东.  小型内燃机与车辆技术. 2018(02)
[6]基于LabVIEW的自由活塞发电机控制系统设计[J]. 杨贤沛,王振华,朱成玮,肖进.  内燃机与动力装置. 2018(01)
[7]压缩空气驱动自由活塞膨胀机-直线发电机特性试验[J]. 张红光,于飞,李高胜,侯孝臣,刘宏达,田亚明.  农业机械学报. 2017(09)
[8]基于迭代Reference Governor的自由活塞发动机活塞运动控制[J]. 宫洵,胡云峰,杨荣彬,陈虹.  控制理论与应用. 2017(02)
[9]基于Simulink和GT-Power的自由活塞发动机仿真[J]. 林滨滨,肖进,张磊.  内燃机与动力装置. 2017(01)
[10]基于Matlab/Simulink的自由活塞式发电机运动仿真分析[J]. 张磊,肖进.  内燃机与动力装置. 2016(01)

博士论文
[1]自由活塞斯特林发电系统的基础研究[D]. 郑继贵.哈尔滨工业大学 2018
[2]自由活塞发动机建模与优化控制[D]. 宫洵.吉林大学 2016
[3]发动机电磁驱动配气机构的研究[D]. 刘梁.南京理工大学 2012
[4]内燃—直线发电集成动力系统的关键技术研究及其系统实现[D]. 徐照平.南京理工大学 2010
[5]高加速度直线伺服系统的快速高精度定位控制[D]. 吴建华.上海交通大学 2007

硕士论文
[1]动磁铁式直线振荡电机控制系统设计与应用技术研究[D]. 王易非.吉林大学 2018
[2]点燃式自由活塞发动机燃烧过程的仿真与优化研究[D]. 李冀辉.天津大学 2017
[3]对置活塞二冲程直喷汽油机缸内工作过程仿真研究[D]. 王豪.北京理工大学 2016
[4]圆筒型永磁直线发电机的设计与优化[D]. 张贝.兰州理工大学 2015
[5]四冲程单活塞式液压自由活塞发动机运动特性优化研究[D]. 郭剑飞.浙江大学 2015
[6]对置四冲程自由活塞内燃发电机结构设计与数值仿真[D]. 王登强.南京理工大学 2015



本文编号：3672869