Effect of Mover Movement on Output Maximization in Dual-type Free-piston Engine Generator

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K14714
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: Sato Mitsuhide 信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (80793968)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: リニア発電機 / フリーピストンエンジン / 発電制御 / 速度制御

Outline of Final Research Achievements

This research confirms the influence of intermittent speed control on power running suppression in a dual-cylinder FPEG. Experimental results indicate that this control suppresses power timing and enables continuous combustion. In addition, simulation and experimental results clarify the effects of the control range of intermittent speed control on power generation efficiency.

Free Research Field

電気機器

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

フリーピストンリニア発電機はクランクなどの運動変換機構を利用しないため、ピストンは機械的な制約を受けない。そのため、リニア発電機の電流をインバータ制御で調整することで、ピストンの運動を自在にコントロール可能となる。一方、左右にシリンダを使用するデュアルシリンダ型機構はエンジンの燃焼変動が発生しやすいため、左右の上死点位置を高精度に維持しながら力行運転せずに発電運転のみで燃焼を継続することが求められている。本研究では、断続的に速度制御をオンオフを切り替えることで、発電運転のみで一定の上死点位置精度を維持可能であることを確認した。