一种用于控制斯特林发动机的功率输出的系统和方法
本公开涉及一种用于控制斯特林发动机的功率输出的系统，该斯特林发动机包括高温热源和低温散热器。控制单元接收代表高温热源的测量温度的第一温度信号和代表低温散热器的测量温度的第二温度信号。查找表提供了表示功率输出的斯特林发动机的发动机平均压力pme与工作频率f的函数。查找表中功率输出的值已经对于高温热源和低温散热器的预定义温度进行了确定。控制单元被配置为基于所接收的温度信号重新计算功率输出的值并相应地更新查找表，并且通过基于更新的查找表控制发动机平均压力pme和工作频率f来控制功率输出。本公开还涉及一种控制斯特林发动机的功率输出的方法。
发明专利
CN202280084747.2
2022-11-24
CN118434963A
2024-08-01
F02G1/045(2006.01)
能源因特服务有限公司
马丁·尼尔森;卡琳·科捷林
塞浦路斯尼科西亚
北京市立康律师事务所
梁挥%彭立坚
塞浦路斯;CY
1.一种用于控制斯特林发动机(2)的功率输出的系统(1)，所述斯特林发动机包括高温热源(16)和低温散热器(18)，所述系统包括： -第一温度传感器(52)，配置为测量所述高温热源的当前温度并且生成代表测量的高温热源当前温度的第一温度信号(56)， -第二温度传感器(54)，配置为测量所述低温散热器的当前温度并且生成代表测量的低温散热器当前温度的第二温度信号(58)， -控制单元(50)，配置为接收生成的所述第一温度信号和生成的所述第二温度信号， -查找表(60)，电子存储在所述控制单元中或者能够由所述控制单元访问，其中所述查找表提供表示所述功率输出的所述斯特林发动机的发动机平均压力pme和工作频率f的函数，其中所述查找表中所述功率输出的值已经分别对于所述高温热源和所述低温散热器的预定义第一参考温度和预定义第二参考温度进行确定，其中所述控制单元被配置为： -基于接收的所述第一温度信号和所述第二温度信号，重新计算所述功率输出的值并用重新计算的值更新所述查找表，以及 -通过基于更新的所述查找表控制所述斯特林发动机的所述发动机平均压力pme和所述工作频率f来控制所述斯特林发动机的所述功率输出。 2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中所述控制单元(50)被配置为基于以下等式重新计算所述查找表(60)中所述功率输出的值： 其中 -Pout,ref是所述查找表中所述功率输出的当前值， -Pout,new是所述功率输出的所述重新计算的值， -Th,ref是所述第一参考温度， -Th,current是所述测量的高温热源当前温度， -Tc,current是所述测量的低温散热器当前温度， -Tc,ref是所述第二参考温度， -bh是Th,current、Th,ref以及与Pout,ref相关联的所述频率f和所述发动机平均压力pme的函数， -bc是Tc,current、Tc,ref以及与Pout,ref相关联的所述频率f和所述发动机平均压力pme的函数。 3.根据权利要求2所述的系统(1)，其中， bh＝C0h+C1h·Th,current/Th,ref+C2h·n·pme bc＝C0C+C1C·Tc,current/Tc,ref+C2C·n·pme 其中C0h、C1h、C2h、C0C、C1C、C2C为常数。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统(1)，其中所述控制单元(50)被配置为接收代表所述斯特林发动机(2)的期望功率输出的值的功率输出请求，其中如果所述期望功率输出的值不存在于更新的所述查找表(60)中，则所述控制单元被配置为基于更新的所述查找表中的可用值来执行插值，并且基于插值选择或建议频率和发动机平均压力，以使所述斯特林发动机基本上提供所述期望功率输出。 5.根据权利要求1-3中任一项所述的系统(1)，其中所述控制单元(50)被配置为接收代表所述斯特林发动机(2)的期望功率输出的值的功率输出请求，其中如果所述期望功率输出的值不存在于更新的所述查找表(60)中，则所述控制单元被配置为识别最近邻近值，并且选择或建议与所识别的所述最近邻近值相关联的频率和发动机平均压力，以使所述斯特林发动机提供接近所述期望功率输出的功率输出。 6.一种用于控制斯特林发动机的功率输出的方法(100)，所述斯特林发动机包括高温热源和低温散热器，所述方法包括： -接收(S1)代表测量的高温热源当前温度的第一温度信号， -接收(S2)代表测量的低温散热器当前温度的第二温度信号， -访问(S3)电子存储的查找表，其中所述查找表提供表示所述功率输出的所述斯特林发动机的发动机平均压力pme和工作频率f的函数，其中所述查找表中所述功率输出的值已经分别对于所述高温热源和所述低温散热器的预定义第一参考温度和预定义第二参考温度进行确定， -基于接收的所述第一温度信号和所述第二温度信号重新计算(S4)所述功率输出的值， -用重新计算的值更新(S5)所述查找表，以及 -通过基于更新的所述查找表控制所述斯特林发动机的所述发动机平均压力pme和所述工作频率f来控制(S6)所述斯特林发动机的所述功率输出。 7.一种用于控制斯特林发动机(2)的功率输出的控制单元(50)，所述斯特林发动机包括高温热源(16)和低温散热器(18)，所述控制单元被配置为执行根据权利要求6所述的方法(100)的步骤。