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本发明公开了一种单缸自由活塞等温压缩空气储能系统，该系统包括单缸自由活塞膨胀/压缩机、直线电机、储气罐、泵、以及相应的连接管路；控制系统包括：控制模块、压力传感器、电机动子位移传感器、电动阀、开关继电器、调压阀、电磁三通阀以及相应的连接线路；该系统中单缸自由活塞在储能和发电过程中能分别充当压缩机和膨胀机，大大简化了结构；同时，系统可以通过电机动子位移传感器调节膨胀/压缩比来适应不同工况，实现了空气压缩与膨胀环节的能量优化利用；该系统设置有高压喷雾装置以及气水分离装置，能够近似实现空气的等温压缩和膨胀，同时压缩空气中的水分能够起到润滑作用，减小了活塞的摩擦，从而提高了效率，降低了成本。
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