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公开(公告)号：CN116378846A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310529551.6
申请日：2023-05-11
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种电磁弹簧斯特林发电机，包括斯特林发电机本体，还包括电磁弹簧和控制系统，斯特林发电机本体与电磁弹簧连接，电磁弹簧与控制系统连接；斯特林发电机本体包括配气活塞和动力活塞，电磁弹簧包括第一直线电机、第二直线电机、储能装置、双向变流器和变频器，储能装置通过双向变流器连接到第一直线电机上，第一直线电机与变频器连接，变频器与第二直线电机连接；第一直线电机与动力活塞连接，第二直线电机与配气活塞连接。本发明利用电磁弹簧替代传统斯特林发电机的板弹簧部件，解决传统斯特林发电机板弹簧疲劳断裂问题。
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公开(公告)号：CN118997944A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411478844.7
申请日：2024-10-22
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种主动气浮式电磁弹簧斯特林发电机，包括斯特林发电机本体和气泵，配气活塞连接杆内设有第一气腔结构，配气活塞连接杆与第二直线电机之间设有第一气浮间隙，第一气腔结构喷气在第一气浮间隙处形成气膜，利用气膜的作用力使配气活塞连接杆、配气活塞浮于中心位置；所述动力活塞内设有第二气腔结构，动力活塞外壁与气缸内壁之间设有第二气浮间隙，动力活塞内壁与配气活塞连接杆之间设有第三气浮间隙，第二气腔结构喷气在第二气浮间隙、第三气浮间隙处形成气膜，利用气膜的作用力使动力活塞、配气活塞连接杆、配气活塞浮于中心位置；气泵与第一气腔结构、第二气腔结构连接。本发明为动力活塞和配气活塞提供径向约束，能有效降低摩擦。
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公开(公告)号：CN118499148A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410966912.8
申请日：2024-07-18
Applicant: 湖南大学
IPC: F02G1/045 , H02K7/18 , G06F17/11 , G06F30/367 , G06F17/13
Abstract: 一种自由活塞式斯特林发电机的动力活塞位移预测方法，包括以下步骤：S1：建立配气活塞和动力活塞的动力学方程；S2：计算工作腔压力波#imgabs0#；S3：建立自由活塞式斯特林发电机负载变化时的等效电路；S4：建立自由活塞式斯特林发电机的电路微分方程；S5：计算直线电机电磁转矩；S6：计算自由活塞式斯特林发电机的内电势；步骤S7：计算自由活塞式斯特林发电机的输出电压与动力活塞位移的关系；S8：计算自由活塞式斯特林发电机内电势的最大可能瞬时值；S9：计算动力活塞位移的最大可能瞬时值。本发明能够在负载突变下，快速预测动力活塞位移的最大可能瞬时值，进而预测动力活塞位移幅值是否可能超过额定值。
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公开(公告)号：CN118462427A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410936629.0
申请日：2024-07-12
Applicant: 湖南大学
IPC: F02G1/053 , F02G1/045 , H02K7/18 , F16F15/067 , F16F15/023
Abstract: 一种自由活塞式斯特林发电机混合减振系统及其方法，该系统包括减振器，减振器包括被动减振系统和主动减振系统，主动减振系统包括减振器直线电机和减振器控制系统，减振器控制系统包括减振控制器和传感器，传感器与减振控制器连接，减振控制器与减振器直线电机连接，斯特林发电机与减振器相连，减振控制器利用传感器采集的信号输出减振控制信号，驱动减振器产生与斯特林发电机相反的振动，以抵消斯特林发电机的振动。还包括一种自由活塞式斯特林发电机混合减振方法。本发明利用被动减振结合主动减振的方式，使得减振系统在被动减振的基础上减振频率可控，可灵活调节，可靠性高。
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公开(公告)号：CN118499146B
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410966905.8
申请日：2024-07-18
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种自由活塞式斯特林发电机控制系统及其方法，该系统包括控制器、位移传感器、电压传感器和DC‑AC变换器，位移传感器、电压传感器、DC‑AC变换器均与控制器连接；控制器包括第一PI控制器、第二PI控制器、电压误差信号产生模块、位移误差信号产生模块，电压误差信号产生模块与第一PI控制器连接，第一PI控制器、位移误差信号产生模块与第二PI控制器连接，第二PI控制器与DC‑AC变换器连接，DC‑AC变换器与第二直线电机连接，电压传感器与电压误差信号产生模块连接，位移传感器与位移误差信号产生模块接。还包括一种自由活塞式斯特林发电机控制方法。本发明能够提高斯特林发电机的功率动态响应能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118499147A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410966906.2
申请日：2024-07-18
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种自由活塞式斯特林发电机的过行程保护方法，包括以下步骤：步骤S1：启动斯特林发电机；步骤S2：判断特林发电机的活塞行程与额定值之间的关系，根据活塞行程与额定值之间的关系来分段实行过行程保护：若活塞行程达到额定值的115%，进行机械限位来进行过行程保护，若活塞行程在额定值的110%～115%之间，通过导通单向阀放气来进行过行程保护；若活塞行程在额定值的105%～110%之间，外接负载来进行过行程保护；若活塞行程不超过额定值的105%，控制热端加热量来进行过行程保护。本发明采用多段式保护对斯特林发电机活塞位移进行过行程限制，具有较快的响应速度，可有效避免机械撞击。
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公开(公告)号：CN118499146A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410966905.8
申请日：2024-07-18
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种自由活塞式斯特林发电机控制系统及其方法，该系统包括控制器、位移传感器、电压传感器和DC‑AC变换器，位移传感器、电压传感器、DC‑AC变换器均与控制器连接；控制器包括第一PI控制器、第二PI控制器、电压误差信号产生模块、位移误差信号产生模块，电压误差信号产生模块与第一PI控制器连接，第一PI控制器、位移误差信号产生模块与第二PI控制器连接，第二PI控制器与DC‑AC变换器连接，DC‑AC变换器与第二直线电机连接，电压传感器与电压误差信号产生模块连接，位移传感器与位移误差信号产生模块接。还包括一种自由活塞式斯特林发电机控制方法。本发明能够提高斯特林发电机的功率动态响应能力。
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公开(公告)号：CN118148791A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410416326.6
申请日：2024-04-08
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种蓄热式斯特林发电系统，基于一种蓄热式斯特林发电机，太阳能集热器的出口和入口均通过流体传输管道分别与蓄热式斯特林发电机的进口阀道和出口阀道相连通；传热流体经蓄热进口通道流入蓄热内通道，再流入蓄热出口通道，经出口阀道流出，热腔以及加热器内翅片受到蓄热进口通道、蓄热出口通道和蓄热内通道的高温传热流体加热完成保温，使斯特林发电机本体稳定维持在低损耗并网模式下，实现太阳能的就地消纳；当检测到电网发生波动时，加热棒加热加热器外翅片，热端温度改变，进而控制斯特林发电机本体输出功率，从而对电网波动作出进一步响应。本发明所公开的该发电机能够有效提升响应速度，因地制宜就地消纳，降低弃光率。
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公开(公告)号：CN117571356B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410050795.0
申请日：2024-01-15
Applicant: 湖南大学
IPC: G01M99/00
Abstract: 本发明公开了一种多功能斯特林发电机换热器测试系统，包括：氦气调压补充装置，用于为换热器测试装置与振荡流发生装置提供所需压强的高纯氦气；振荡流发生装置，用于产生方向往复变化的氦气振荡流；换热器测试装置，用于模拟换热器中的加热器、换热器以及冷却器的工作环境；阻尼与流量控制装置，用于在单向流测试中同时控制流过换热器的气体流量与换热器所处腔体气压；数据采集装置，用于测量通过换热器气体的温度与压强。解决了现有斯特林发电机换热器测试系统的测试结果不准确的问题。
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公开(公告)号：CN117569945B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410053713.8
申请日：2024-01-15
Applicant: 湖南大学
IPC: F02G1/043 , F02G1/044 , H02P9/08 , G06F30/367 , G06F30/20 , H02P101/25 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种斯特林发电机启动过程模拟方法，包括以下步骤：步骤S1、设定斯特林发电机的相关参数；步骤S2、启动斯特林发电机，开始迭代；步骤S3、进入下一次迭代，计算第二次迭代活塞的受力情况；步骤S4、计算活塞的速度和位移；步骤S5、计算工作腔实际温度；步骤S6、计算工作腔体积；步骤S7、计算工作腔内的压力波；步骤S8、计算斯特林发电机的输出电压和电磁转矩；步骤S9、判断斯特林发电机是否启动成功，若不成功，返回步骤S1重新设定相关参数，重新开始启动。本发明解决了现有自由活塞式斯特林发电机可能会出现无法启动或启动后活塞撞缸的问题。
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