[发明专利]一种双动子永磁直线发电机

权利要求书

1.一种双动子永磁直线发电机，其特征在于，包括：对外供电接口(1)、外线圈逆变器(2)、储能单元、中间线圈逆变器(5)、喷油器(6)、气缸体(8)、活塞(9)、外部线圈(10)、永磁体(11)、中间线圈(12)、同步活塞(13)、液压缸(14)和点火机构(16)；

其连接关系为：所述液压缸(14)一端开口，一端封闭；在其开口端具有两个相互贯通且与其中心孔同轴的环形开口腔，环形开口腔内有液压油；两个环形开口腔之间设置有同轴的环形槽；所述液压缸(14)固定在气缸体(8)内部，在其中心孔内同轴安装缠绕有中间线圈(12)的固定杆；所述活塞(9)为中空的筒形结构，其一端开口，一端封闭；活塞(9)的开口端同轴套装在液压缸(14)的环形槽内，所述活塞(9)的外圆周面上缠绕外部线圈(10)；所述活塞(9)外同轴套装有活塞筒，所述活塞筒的一端与活塞(9)固接，另一端向活塞(9)的开口端延伸并伸入液压缸(14)直径较大的环形开口腔内；所述同步活塞(13)为两端均开口的筒形结构，位于在活塞(9)内部；同步活塞(13)的一端伸入液压缸(14)直径较小的油液环形腔内，另一端的外圆周面上固定环形永磁体(11)；

在活塞(9)封闭端所对的气缸体(8)的内表面上，沿其轴向向活塞(9)所在端延伸有与活塞(9)匹配的环形凸起，活塞9封闭端伸入该环形凸起内，由此形成封闭的空气腔；在在该空气腔的端面上设置进气门(7)、排气门(15)、喷油器(6)和点火机构(16)；

所述对外供电接口(1)与外线圈逆变器(2)相连；所述储能单元分别与外线圈逆变器(2)和中间线圈逆变器(5)相连；所述外线圈逆变器(2)与外部线圈(10)相连，中间线圈逆变器(5)与中间线圈(12)相连。

2.如权利要求1所述的双动子永磁直线发电机，其特征在于，所述储能单元包括电池(3)和电容(4)，所述电池(3)分别与中间线圈逆变器(5)和外线圈逆变器(2)相连，电容(4)与中间线圈逆变器(5)相连。

3.如权利要求1或2所述的双动子永磁直线发电机，其特征在于，该发动机为四冲程发动机，一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程；

所述吸气冲程内，进气门(7)处于打开状态，储能单元通过外线圈逆变器(2)向外部线圈(10)通电，使缠绕有外部线圈(10)的活塞(9)从上止点位置向下止点位置移动；进而通过液压缸(14)内的油液推动固定有环形永磁体(11)的同步活塞(13)与所述活塞(9)相向移动；当所述活塞(9)移动至下止点位置时，完成吸气冲程；储能单元停止通电，并关闭进气门(7)；

所述压缩冲程内，储能单元通过中间线圈逆变器(5)向中间线圈(12)通电；所述永磁体(11)在中间线圈(12)所产生的该磁场中受到力的作用，使同步活塞(13)向液压缸(14)的封闭端移动；进而通过液压缸(14)内的油液推动活塞(9)从下止点位置向上止点位置运动；同时，所述喷油器(6)向空气腔内喷油，形成可燃混合气体；在此过程中，空气腔内的可燃混合气被压缩，当所述活塞(9)移动至其上止点位置时，完成压缩冲程，储能单元停止通电；

所述做功冲程内，所述点火机构(16)点燃空气腔内的可燃混合气体，燃气膨胀，推动所述活塞(9)自上止点位置向下止点位置移动做功，进而通过液压缸(14)内的油液推动固定有环形永磁体(11)的同步活塞(13)与所述活塞(9)相向移动；在此过程中，所述永磁体(11)切割磁感线，产生感应电动势，并形成电流通过所述对外供电接口(1)引出，同时为储能单元充电；当所述活塞(9)移动至下止点位置时，完成做功冲程；

所述排气冲程内，打开排气门(15)，所述电容(4)通过中间线圈逆变器(5)向中间线圈(12)通电；所述永磁体(11)在中间线圈(12)所产生的该磁场中受到力的作用，使同步活塞(13)向液压缸(14)的封闭端移动；进而通过液压缸(14)内的油液推动活塞(9)从下止点位置向上止点位置运动，通过活塞(9)的挤压作用将空气腔内燃烧后的废气排出，当所述活塞(9)移动至其上止点位置时，完成排气冲程，储能单元停止通电，并关闭排气门(15)；

所述上止点位置指所述活塞(9)向空气腔所在端移动至其最大行程处时的位置；所述下止点位置指所述活塞(9)向液压缸(14)所在端移动至其最大行程处时的位置。