(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211153618.2 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 施新　陈雪康　 (74)专利代理 机构 北京慕达星云知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11465 专利代理师 符继超 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/28(2020.01) F02B 71/04(2006.01) F02B 37/00(2006.01)F02B 39/10(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种自由活塞内燃发电机的增压方法 (57)摘要 本发明涉及一种自由活塞内燃发电机的增 压方法， 通过构建自由活塞内燃发电机的仿真模 型， 按不同的增压方式 改变进、 排气压力值， 得到 进气压力和排气背压与自由活塞内燃发电机性 能参数的关系数据一， 以确定匹配的增压器， 然 后改变配气相位、 进气管、 排气管的长度和/或直 径， 得到所述配气相位、 进气管、 排气管长度和/ 或直径与所述自由活塞内燃发电机性能参数的 关系数据二； 用以调整自由活塞内燃发电机的配 气相位、 进气管、 排气管长度和/或直径， 最后利 用匹配的增压器对调整后的自由活塞内燃发电 机进行增压。 通过本发明的增压方法， 能够实现 自由活塞内燃发电机与增压 器的精准匹配 。 权利要求书1页 说明书6页 附图8页 CN 115329503 A 2022.11.11 CN 115329503 A 1.一种自由活塞内燃发电机的增压方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1、 根据所述自由活塞内燃发电机建立仿真模型， 并标定； S2、 按不同的增压方式， 改变所述仿真模型的进气压力和排气背压的边界压力值， 得到 不同压力下的自由活塞内燃发电机性能参数， 确定所述进气压力和排气背压与所述自由活 塞内燃发电机性能参数的关系数据一； S3、 根据所述自由活塞内燃发电机的目标工况和所述关系数据一， 得到所需进气压力 和排气背压， 根据所述所需进气 压力、 所述排气背压和所述仿 真模型输出的进气流量， 确定 增压器的匹配参数， 得到匹配的增压器； S4、 改变配气相位， 以及进气管、 排气管的长度和/或直径， 得到所述配气相位， 以及进 气管、 排气管长度和/或直径与所述自由活塞内燃发电机性能参数的关系数据二； S5、 根据所述关系数据二， 调整所述自由活塞内燃发电机的配气相位， 以及进气管、 排 气管长度和/或直径， 得到调整后的自由活塞内燃发电机； S6、 利用所述匹配的增压器对所述调整后的自由活塞内燃发电机进行增压 。 2.根据权利要求1所述的一种自由活塞内燃发电机的增压方法， 其特征在于， 步骤S2 中， 不同的增压方式包括电动增压方式和废气涡轮增压方式； 所述电动增压方式是保持所述 排气背压为定值， 改变所述进气压力； 所述废气涡轮增压方式是保持给气比和排气温度一定， 排气背压在合理范围内改变。 3.根据权利要求1所述的一种自由活塞内燃发电机的增压方法， 其特征在于， 所述性 能 参数包括有效功率、 给气比、 充量系数、 燃油消耗 率和进排气压 差。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115329503 A 2一种自由活塞 内燃发电机的增压方 法 技术领域 [0001]本发明涉及动力系统增压技术领域， 更具体的说是涉及 一种自由活塞内燃发电机 的增压方法。 背景技术 [0002]自由活塞内燃发电机是一种新型的动力装置， 它将内燃机与发电机耦合， 取消了 传统内燃机的曲柄连杆机构， 活塞与直线发电机的动子相连， 燃气推动活塞往复运动切割 磁感线， 将燃料的化学能直接转换为电能输出， 大 大缩短了能量传递链， [0003]自由活塞内燃 发电机具有结构紧凑、 摩擦损失小、 能量转换效率高等优势， 应用前 景良好， 但目前现有的自由活塞内燃机发电机， 大多采用自然吸气方式， 功率密度较低。 而 采用增压技术， 可有效提高 自由活塞内燃发电机的功 率输出， 但随机的选取增压器， 通常不 能高效率工作， 有时甚至无法工作， 而且也无法保证 自由活塞内燃发电机性能达到目标需 求， [0004]因此， 如何提供一种自由活塞内燃发电机 的增压技术， 以实现自由活塞内燃发电 机与增压器的良好匹配， 是本领域研究人员亟 待解决的问题。 发明内容 [0005]有鉴于此， 为了精准确定增压匹配参数， 选取与自由活塞内燃发电机匹配良好的 增压器， 以有效提高自由活塞内燃发电机的功率输出， 本发明提供了一种自由活塞内燃发 电机的增压方法， [0006]为了实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0007]一种自由活塞内燃发电机的增压方法， 包括如下步骤： [0008]S1、 根据所述自由活塞内燃发电机建立 一维仿真模型， 并标定； [0009]S2、 按不同的增压方式， 改变所述一维仿真模型的进气压力和排气背压的边界压 力值， 得到不同压力下 的自由活塞内燃发电机性能参数， 确定所述进气压力和排气背压与 所述自由活塞内燃发电机性能参数的关系数据一； [0010]S3、 根据所述自由活塞内燃发电机 的目标工况和所述关系数据一， 得到所需进气 压力、 排气背压和进气流量， 根据所述所需进气压力、 排气背压和进气流量， 确定增压器的 匹配参数， 得到匹配的增压器； [0011]S4、 改变配气相位、 进气管、 排气管的长度和/或直径， 得到所述配气相位、 进气管、 排气管长度和/或直径与所述自由活塞内燃发电机性能参数的关系数据二； [0012]S5、 根据所述关系数据二， 调整所述自由活塞内燃发电机的配气相位、 进气管、 排 气管长度和/或直径， 得到调整后的自由活塞内燃发电机； [0013]S6、 利用所述匹配的增压器对所述调整后的自由活塞内燃发电机进行增压 。 [0014]优选的， 步骤S2中， 不同的增压方式包括电动增压方式和废气涡轮增压方式； [0015]所述电动增压方式是保持所述 排气背压为定值， 改变所述进气压力，说　明　书 1/6 页 3 CN 115329503 A 3