【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机，尤其涉及一种电耦合双机对置斯特林发电机系统。
技术介绍
1、自由活塞斯特林发电机是基于斯特林循环的热功转化热机，其内部存在两个高频往复运动的活塞。当发电机运行时，动力活塞带动直线电机运动，会给固定在发电机机壳的线圈一个往复力，同时配气活塞的运动也会通过与其连接的板弹簧传递至发电机机壳上。而两个活塞运动时，活塞质量和行程均不一致，使得作用在壳体上的往复力的大小不同，并且两活塞的运动还存在一定的相位差，因此壳体的振动难以抵消。所以，振动是自由活塞斯特林发电机的固有属性。
2、针对自由活塞斯特林发电机的振动问题，目前最常用有效的解决方案就是采用双机对置的方式组成一个自由活塞斯特林发电机单元。理论上只要两台完全相同的斯特林发电机对置并且使得两台发电机的活塞系统运行相反，两台发电机的振动就可以完全抵消，从而实现整个系统无振动。对置的两台斯特林发电机，运行频率完全相同、活塞振动方向相反，两台发电机振动抵消，该状态定义为两台发电机处于协同运行状态。为了实现两台斯特林发电机对置协同运行，现有常规的技术方案通常包括以下几种。
3、第一种是两台斯特林发电机内部完全独立，只通过机械对置连接，称之为“力耦合”。其基本原理是直接利用机械固定的方式将两台发电机对置，两台发电机的振动相互传递，相互影响相互调整适应，最终会使得两台发电机的活塞振动频率相同，振动方向相反，从而使得系统振动相互抵消。该方案的优点在于发电机相互独立，结构简单。并且当其中一台出现漏气、活塞卡死、性能变化等问题后，另外一台依旧可以工作。缺点在
4、第二种是两台斯特林发电机机械连接的同时共用膨胀腔或者压缩腔。称之为“气耦合”。其基本原理是利用外接管路等装置将两台发电机的工作腔两通，当两台发电机内部气体相同后，其内部推动活塞运动的压力波会完全相同，会使得对置的两台发电机运行状况相同，但是相位相反，正好抵消振动。该方案的优点是更容易实现两台发电机协同运行，且对于发电机安装所需的环境要求更低。缺点是由于共用膨胀腔或共用压缩腔时，当其中一台出现漏气、活塞卡死、性能变化等问题后，另外一台也不能正常运行，大大降低了系统的可靠度。同时外置增加的连接管路也增加了系统的复杂程度。
5、总之，现有的技术方案都存在不足之处，不满足空间能源系统对斯特林发电机长寿命、高可靠、低振动等要求。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种电耦合双机对置斯特林发电机系统，用以解决现有技术中不能满足斯特林发电机低振动要求的问题，通过电耦合，更容易实现协同运行的技术效果。
2、本专利技术提供一种电耦合双机对置斯特林发电机系统，包括：
3、一对斯特林发电机，包括相对设置的第一斯特林发电机和第二斯特林发电机，所述第一斯特林发电机和所述第二斯特林发电机的结构相同；
4、负载，所述负载的第一端同时与所述第一斯特林发电机及所述第二斯特林发电机的负极接线端通过导线电连接，所述负载的第二端分别与所述第一斯特林发电机及所述第二斯特林发电机的正极接线端通过导线电连接。
5、根据本专利技术提供的电耦合双机对置斯特林发电机系统，所述负载的第二端与所述第一斯特林发电机的正极接线端之间的导线上设置有第一电容；
6、所述负载的第二端与所述第二斯特林发电机的正极接线端之间的导线上设置有第二电容。
7、根据本专利技术提供的电耦合双机对置斯特林发电机系统，还包括固定平台，所述第一斯特林发电机和所述第二斯特林发电机设置于所述固定平台上。
8、根据本专利技术提供的电耦合双机对置斯特林发电机系统，还包括支撑件，所述支撑件设置在所述固定平台上，所述第一斯特林发电机和所述第二斯特林发电机均与所述支撑件相连接。
9、根据本专利技术提供的电耦合双机对置斯特林发电机系统，所述第一斯特林发电机包括第一斯特林发动机和第一直线发电机，所述第一斯特林发动机能够驱动所述第一直线发电机发电，所述负载及所述第一电容与所述第一直线发电机电连接；
10、所述第二斯特林发电机包括第二斯特林发动机和第二直线发电机，所述第二斯特林发动机能够驱动所述第二直线发电机发电，所述负载及所述第二电容与所述第二直线发电机电连接。
11、根据本专利技术提供的电耦合双机对置斯特林发电机系统，所述第一斯特林发电机还包括：
12、发电机外壳；
13、配气活塞，设置在所述发电机外壳内，所述配气活塞与所述发电机外壳之间形成膨胀腔；
14、动力活塞，设置在所述发电机外壳内，所述动力活塞与所述第一直线发电机的动子连接，所述动力活塞与所述配气活塞之间形成压缩腔，所述动力活塞与所述发电机外壳之间形成背压腔。
15、根据本专利技术提供的电耦合双机对置斯特林发电机系统，还包括弹性件，所述弹性件设置于所述发电机外壳内，并位于所述动力活塞背离所述配气活塞的一端外侧，且所述弹性件与所述配气活塞连接。
16、根据本专利技术提供的电耦合双机对置斯特林发电机系统，所述第一斯特林发动机与所述第二斯特林发动机均包括设置于所述配气活塞外周的加热器、回热器和冷却器，在沿所述膨胀腔至所述压缩腔的方向上，所述加热器、所述回热器及所述冷却器依次设置。
17、根据本专利技术提供的电耦合双机对置斯特林发电机系统，所述加热器、所述回热器及所述冷却器为筒状结构，并与所述配气活塞同轴设置。
18、根据本专利技术提供的电耦合双机对置斯特林发电机系统，所述弹性件为板弹簧。
19、本专利技术提供的一种电耦合双机对置斯特林发电机系统，包括一对斯特林发电机和负载，相对于传统的“力耦合”或“气耦合”方案，这种并联连接方式不需要复杂的机械连接或外置管路来实现振动抵消，通过电连接即可实现两台发电机的协同运行，简化了系统的结构，降低了维护成本；且两台斯特林发电机通过并联连接实现了协同运行，且相互独立，即使其中一台斯特林发电机出现故障，另一台斯特林发电机仍然可以继续工作，确保系统的整体可靠性，提高了系统的容错能力。
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1.一种电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，所述负载（1）的第二端与所述第一斯特林发电机的正极接线端之间的导线上设置有第一电容（2）；
3.根据权利要求1或2所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，还包括固定平台（4），所述第一斯特林发电机和所述第二斯特林发电机设置于所述固定平台（4）上。
4.根据权利要求3所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，还包括支撑件（5），所述支撑件（5）设置在所述固定平台（4）上，所述第一斯特林发电机和所述第二斯特林发电机均与所述支撑件（5）相连接。
5.根据权利要求2所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，所述第一斯特林发电机包括第一斯特林发动机（6）和第一直线发电机（7），所述第一斯特林发动机（6）能够驱动所述第一直线发电机（7）发电，所述负载（1）及所述第一电容（2）与所述第一直线发电机（7）电连接；
6.根据权利要求5所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，所述
7.根据权利要求6所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，还包括弹性件（13），所述弹性件（13）设置于所述发电机外壳（10）内，并位于所述动力活塞（12）背离所述配气活塞（11）的一端外侧，且所述弹性件（13）与所述配气活塞（11）连接。
8.根据权利要求6所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，所述第一斯特林发动机（6）与所述第二斯特林发动机（8）均包括设置于所述配气活塞（11）外周的加热器（14）、回热器（15）和冷却器（16），在沿所述膨胀腔（100）至所述压缩腔（200）的方向上，所述加热器（14）、所述回热器（15）及所述冷却器（16）依次设置。
9.根据权利要求8所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，所述加热器（14）、所述回热器（15）及所述冷却器（16）为筒状结构，并与所述配气活塞（11）同轴设置。
10.根据权利要求7所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，所述弹性件（13）为板弹簧。
...【技术特征摘要】
1.一种电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，所述负载（1）的第二端与所述第一斯特林发电机的正极接线端之间的导线上设置有第一电容（2）；
3.根据权利要求1或2所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，还包括固定平台（4），所述第一斯特林发电机和所述第二斯特林发电机设置于所述固定平台（4）上。
4.根据权利要求3所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，还包括支撑件（5），所述支撑件（5）设置在所述固定平台（4）上，所述第一斯特林发电机和所述第二斯特林发电机均与所述支撑件（5）相连接。
5.根据权利要求2所述的电耦合双机对置斯特林发电机系统，其特征在于，所述第一斯特林发电机包括第一斯特林发动机（6）和第一直线发电机（7），所述第一斯特林发动机（6）能够驱动所述第一直线发电机（7）发电，所述负载（1）及所述第一电容（2）与所述第一直线发电机（7）电连接；
6.根据权利要求5所述的电耦合双机对置斯特...
【专利技术属性】
技术研发人员：林明嫱，牟健，池春云，李瑞杰，余鑫，洪国同，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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