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公开(公告)号：CN108167038B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN201810047567.2
申请日：2018-01-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: F01K23/06 , F01K25/08 , F02G5/02 , F04B35/02 , F04B49/06 , F04D27/00 , F25B13/00 , F25B27/02 , F25B41/20 , F25B41/26 , F25B41/31 , B60H1/00
Abstract: 有机朗肯循环‑跨临界CO2热泵发动机排气余热回收联合系统，属于节能减排领域。该系统主要由发动机、带有回热器的有机朗肯循环系统、跨临界CO2热泵系统和控制系统组成。通过调节不同阀门、离合器和风扇的接通与断开，同时利用有机朗肯循环系统膨胀机产生的动力，来实现热泵系统的制冷和制热模式的切换，从而更好的利用发动机的排气能量。
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公开(公告)号：CN109779691A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910182862.3
申请日：2019-03-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 自由活塞直线发电机的油压润滑、密封系统，属于能源动力领域。油罐中的机油通过油泵泵出，经过输油管、活塞连杆中的伸缩油管输送到喷油管，然后旋转喷入活塞与气缸壁的缝隙之间，实现对这一空间的连续密封，同时又省去活塞环，增大了润滑效果。该系统采用油压密封、润滑的形式，与自由活塞直线发电机的运动过程紧密耦合，通过控制系统采集缸内的压力传感器发出的信号，进而调节油泵泵出的油压并通过油压传感器反馈信号达到校验作用，保持喷油管喷出的油压略大于缸内气体的压力。此系统工作稳定性强，根据缸内气体压力的变化不断调节喷油管的喷油压力，油泵外接电源，不受自身发电的影响；伸缩管路在活塞杆内部，节省空间；易于实现场地的高效利用。
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公开(公告)号：CN110579034B
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN201910896962.2
申请日：2019-09-23
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种双级多缸自由活塞压缩空气制冷系统，属于能源动力领域。自由活塞直线电机是由自由活塞压缩机与直线电机耦合形成的一种新型能量转换装置，直线电机通过往复运动压缩气缸内的空气；整个系统采用两级压缩为用户提供制冷，同时，采用液态空气储罐，可以利用晚间用电低谷储存液态空气。本发明结构简单，易于操作。相对于单缸的压缩机，双缸压缩机能够提高能量的利用率，同时，结构紧凑，占用空间小，优势显著。比常规一级压缩节省机械功，效率更高。同时选用空气作为工质性质稳定，易于获得，成本低，环保无污染，可多次利用。
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公开(公告)号：CN110486229A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910648222.7
申请日：2019-07-18
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种风光互补、自由活塞储能发电系统，属于新能源发电领域。其包括：风光互补发电系统，自由活塞储能、发电系统，控制系统；风光互补发电系统包括：太阳能电池板组件、风力发电机组、变压器、用户、整流器；其中，风力发电机组与整流器通过供电线连接；太阳能电池板组件与风力发电机组通过供电线与变压器连接；变压器与用户通过供电线连接；自由活塞储能、发电系统包括：储气罐、直线电机、动子、连杆a、连杆b、气缸a、气缸b、活塞a、活塞b、管道等；本发明能够充分利用太阳能、风能等可再生能源，环保无污染，又能够节约能源。本发明应用自由活塞系统，取消了传统的曲轴连杆结构，可以提高能量的转换效率，且结构紧凑。
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公开(公告)号：CN109973151A
公开(公告)日：2019-07-05
申请号：CN201910264787.5
申请日：2019-04-03
Applicant: 北京工业大学
IPC: F01B1/01 , F01B11/00 , F01B23/10 , F01B25/00 , F04B31/00 , F04B35/04 , F04B39/06 , F04B41/02 , F04B49/06
Abstract: 本发明公开了一种单缸自由活塞等温压缩空气储能系统，该系统包括单缸自由活塞膨胀/压缩机、直线电机、储气罐、泵、以及相应的连接管路；控制系统包括：控制模块、压力传感器、电机动子位移传感器、电动阀、开关继电器、调压阀、电磁三通阀以及相应的连接线路；该系统中单缸自由活塞在储能和发电过程中能分别充当压缩机和膨胀机，大大简化了结构；同时，系统可以通过电机动子位移传感器调节膨胀/压缩比来适应不同工况，实现了空气压缩与膨胀环节的能量优化利用；该系统设置有高压喷雾装置以及气水分离装置，能够近似实现空气的等温压缩和膨胀，同时压缩空气中的水分能够起到润滑作用，减小了活塞的摩擦，从而提高了效率，降低了成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110576134B
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN201910900199.6
申请日：2019-09-23
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提出了一种具备昼间与夜间两种工作模式的自由活塞空气锤锻造系统。该系统包括自由活塞空气锤/压缩机、空干器、储气罐以及相应的连接管路；该系统还包括直线电机、控制模块、电机动子位移传感器、电机控制器、压力传感器、电动阀、电磁三通阀以及相应的连接线路；该系统结构紧凑简单、机电一体化程度高、机械损失小，大大简化了系统的复杂程度，降低了系统的设计成本；该系统的两种工作模式能够利用昼夜间的电价差，降低了运行成本；同时，该系统的开启，调节，关闭能够实现远程自动化控制，且能够通过控制直线电机的运行调整冲击力的大小。
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公开(公告)号：CN110217113A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910503702.4
申请日：2019-06-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明专利涉及一种基于自由活塞膨胀机-直线发电和复合电源系统的增程式电动汽车，属于节能减排领域。本发明希望充分集成压缩空气储能、自由活塞膨胀机-直线发电机、增程式电动汽车三者的技术优势，该增程式电动汽车具有能量转化效率较高，电池循环寿命长、在行驶路线上或行驶区域内对大气环境的污染基本为零、促进压缩空气储能的实用化、减小电网负荷峰谷差等优势。
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公开(公告)号：CN108564172A
公开(公告)日：2018-09-21
申请号：CN201810361923.8
申请日：2018-04-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06N3/08
Abstract: 基于BP神经网络的有机朗肯循环输出功率预测方法，属于热能工程领域。包括以下步骤：多组有机朗肯循环运行数据的采集，每组包括如下参数：有机工质的体积流量、膨胀机转矩、膨胀机入口压力、膨胀机出口压力、膨胀机入口温度、冷凝器出口温度、工质泵出口压力和膨胀机输出功率；采集数据的归一化处理；BP神经网络的建立；神经网络的训练和测试；测试数据中神经网络输出数据即膨胀机输出功率的反归一化处理。与传统的热力学分析方法相比，本发明所搭建的神经网络模型能够快速、准确的预测有机朗肯循环输出功率，避免了对系统各部件的运行机理研究，并且能够显著提升工作效率和预测精度，为有机朗肯循环的优化提供可靠指导。
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公开(公告)号：CN107939492A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201711175976.2
申请日：2017-11-22
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: F01N5/025 , F01B11/00 , F01B23/10 , F01B25/10 , F01B2250/001 , F01B2250/002
Abstract: 一种可用于油电混合动力汽车的余热回收装置，属于余热回收技术领域。高温尾气排出内燃机后，经排气管路进入蒸发器，将热量传递给液态有机工质，变为高温高压气态有机工质。通过采集控制单元对电磁阀的控制，使高温高压气态有机工质流入自由活塞膨胀机，膨胀做功，推动活塞往复运动。高温高压气态有机工质在自由活塞膨胀机内做功后变为低温低压的有机工质排出自由活塞膨胀机，流经冷凝器，冷凝为液态有机工质，流回储液罐。自由活塞膨胀机中的活塞往复运动过程中，带动永磁式圆筒直线发电机动子做切割磁感线运动产生电能，用于给油电混合动力汽车蓄电池充电，再次用于动力输出。本发明能高效回收尾气余热给蓄电池充电，降低环境污染和充电费用。
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公开(公告)号：CN110562043B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN201910886874.4
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于气动马达“双模式”的电动汽车制动能量回收系统，属于节能减排领域。本发明在保证汽车安全行驶的前提下，通过制动能量的回收，使气动马达工作在压缩机模式，这样不仅可以提升电动汽车的制动性能，而且提高了能量的使用效率、增加了电动汽车的续航里程、减少了动力电池的充放电次数、延长了动力电池的使用寿命。超级电容器因具有功率密度高和寿命长的特点，超级电容器的使用满足了电动汽车的瞬间大功率需求，并且在电动汽车制动时进行能量回收时，超级电容器作为辅助储能系统，可以吸收电动汽车在制动能量回收中产生的大电流，避免了大的充放电电流对动力电池造成的损害。
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