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公开(公告)号：CN116137464A
公开(公告)日：2023-05-19
申请号：CN202310424108.2
申请日：2023-04-20
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本发明公开了一种电场式无线电能传输五板耦合器，包括沿预设方向依次相互平行设置的耦合器发射端极板层、接收端极板层和接收端屏蔽板层；发射端极板层所处平面内设置有第一和第二极板；接收端极板层所处平面内设置有第三和第四极板，接收端屏蔽板层设置有用于屏蔽电场的屏蔽板；第一和第三极板的正对面积大于零，第二和第四极板的正对面积大于零，屏蔽板在垂直板面方向的投影完全覆盖第三和第四极板；上述四个极板和屏蔽板均为金属材质外包裹绝缘材质的夹层板状结构。该五板耦合器相较现有的四板耦合器在接收端有更好的电场屏蔽效果，且相较六板耦合器在少一块屏蔽板的情况下在接收端也能实现较好的电场屏蔽效果，其设计更简洁，成本更低廉。
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公开(公告)号：CN113964951B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111579720.4
申请日：2021-12-22
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本发明公开了一种海水下电场耦合式无线电能传输系统、设计方法及系统。该设计方法包括步骤：设定系统输入电压、负载电阻和工作频率；构建耦合结构等效电容的电路模型，根据等效电容的电路模型确定极板面积比k的值；根据面积比k的值，设定各个极板的面积以及绝缘介质的厚度，计算出耦合结构的等效电容值；根据耦合结构的等效电容值进行系统其他元器件的设计。本发明设计的无线电能传输系统在海水中可实现长距离、高效率的电能传输，且对耦合极板的位置关系不敏感。
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公开(公告)号：CN114237058A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202210159755.0
申请日：2022-02-22
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑负载摄动的IPT系统控制设计方法及系统。该方法包括步骤：基于IPT系统的负载摄动范围建立IPT系统的负载摄动GSSA模型，用标称系统传递函数和用于描述负载不确定范围的负载加权系数来描述负载摄动GSSA模型的系统传递函数，其中标称系统传递函数是IPT系统负载为额定负载时对应的系统传递函数，求解负载加权系数；构建基于H∞鲁棒控制器、负载加权系数的系统控制模型，根据负载加权系数求解H∞鲁棒控制器的控制表达式。本发明可以在不同负载条件下均能保持较好的鲁棒性能。
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公开(公告)号：CN113964951A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111579720.4
申请日：2021-12-22
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本发明公开了一种海水下电场耦合式无线电能传输系统、设计方法及系统。该设计方法包括步骤：设定系统输入电压、负载电阻和工作频率；构建耦合结构等效电容的电路模型，根据等效电容的电路模型确定极板面积比k的值；根据面积比k的值，设定各个极板的面积以及绝缘介质的厚度，计算出耦合结构的等效电容值；根据耦合结构的等效电容值进行系统其他元器件的设计。本发明设计的无线电能传输系统在海水中可实现长距离、高效率的电能传输，且对耦合极板的位置关系不敏感。
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公开(公告)号：CN113392541B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110933931.7
申请日：2021-08-16
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F113/16 , H02J50/10
Abstract: 本发明公开了水下IPT系统涡流损耗分析、频率优化设计方法及应用。该方法包括步骤：建立水下IPT系统的等效电路模型，该等效电路模型中，将水中涡流损耗等效到水下IPT系统的发射线圈和接收线圈上的涡流等效电阻所产生的损耗；基于麦克斯韦方程组，通过解析计算分别获得发射线圈和接收线圈的涡流损耗表达式，根据发射线圈和接收线圈的涡流损耗表达式获得发射线圈和接收线圈上的涡流等效电阻表达式；建立以IPT系统的效率最大化为目标的目标函数，确定系统最优工作频率和系统参数。本发明可以计算得到耦合线圈涡流损耗及涡流等效电阻，可以进一步指导系统工作频率选取和系统参数设计，适用于各类IPT系统以及各种类型的耦合线圈。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112865340B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110455793.6
申请日：2021-04-26
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本发明公开了一种无线充电系统的互感参数辨识方法及装置。该方法包括步骤：获取无线充电系统的电路参数以及待充电电池组的初始电压；根据电路参数以及待充电电池组的初始电压确定可实现互感辨识的边界条件；确定无线充电系统软启动方式及相应的互感辨识工作点边界条件；采用确定的软启动方式启动无线充电系统，并控制无线充电系统工作在确定的边界条件内和互感辨识工作点边界条件内；测量流经发射线圈侧预设处的电流和电压，计算无线充电系统的互感参数。本发明利用无线充电系统软起动过程进行互感辨识的方法，检测方法方便又简单，降低了检测电路实现难度，且不需要辅助电路，也不需要预先获知负载。
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公开(公告)号：CN112865340A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110455793.6
申请日：2021-04-26
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本发明公开了一种无线充电系统的互感参数辨识方法及装置。该方法包括步骤：获取无线充电系统的电路参数以及待充电电池组的初始电压；根据电路参数以及待充电电池组的初始电压确定可实现互感辨识的边界条件；确定无线充电系统软启动方式及相应的互感辨识工作点边界条件；采用确定的软启动方式启动无线充电系统，并控制无线充电系统工作在确定的边界条件内和互感辨识工作点边界条件内；测量流经发射线圈侧预设处的电流和电压，计算无线充电系统的互感参数。本发明利用无线充电系统软起动过程进行互感辨识的方法，检测方法方便又简单，降低了检测电路实现难度，且不需要辅助电路，也不需要预先获知负载。
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公开(公告)号：CN112231988B
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011466266.7
申请日：2020-12-14
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/12 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F113/04
Abstract: 本发明公开了一种基于遗传算法的IPT系统抗偏移参数优化方法、系统及计算机设备。该方法包括步骤：预定义系统的互感区间和负载区间，对系统参数进行编码；构建系统参数的非线性规划模型，非线性规划模型的优化目标为系统电压增益最大值和最小值的差值最小，非线性规划模型的约束条件包括互感区间和负载区间；基于非线性规划模型构建遗传算法的适应度函数，采用遗传算法对非线性规划模型进行求解，获取系统参数的第一全局最优解；将第一全局最优解作为初始点代入系统参数的非线性规划模型，通过非线性寻优方法得到系统参数的第二全局最优解。本发明实现了在任意给定互感区间和负载区间上，系统参数设计的最优化。
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公开(公告)号：CN116799928B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202311059161.3
申请日：2023-08-22
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本申请公开了一种S‑S型无线供电系统的电容参数补偿方法，涉及无线充电技术领域，包括：获取与互感参数解耦的恒流输出和恒压输出的谐振条件；获取恒流输出和恒压输出条件下的系统零相角输入条件；获取恒流输出条件下的恒流输出谐振频率以及互感参数，获取恒压输出条件下的恒压输出谐振频率以及互感参数；建立充电过程中的整体充电效率的优化目标函数，建立充电效率最优的非线性规划模型；基于非线性规划模型，输出最优充电效率对应的恒流输出工作频率和恒压输出工作频率。本发明通过提供的非线性规划模型能够迅速找到最优效率下的系统的恒流输出工作频率和恒压输出工作频率，简便、(56)对比文件靳夏;李欣.基于改进遗传算法的TS-S型ICPT系统谐振参数优化.兰州交通大学学报.2019,(第02期),58-66.麦瑞坤;张友源;陈阳;寇志豪;何正友;李伟华.可配置充电电流的变结构无线充电系统研究.中国电机工程学报.2017,(第11期),3336-3343.
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公开(公告)号：CN116846099A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202311118419.2
申请日：2023-09-01
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本发明公开了一种电容式无线电能传输耦合器，包括：耦合器发射端，包括设置于同一平面内的两块极板和与所述极板平行间隔设置的屏蔽板、且所述极板与所述屏蔽板之间有填充电介质；耦合器接收端，与所述耦合器发射端的结构相同；所述耦合器发射端的所述极板所在一侧面向所述耦合器接收端的所述极板所在一侧，并且两者之间通过传输介质实现电能传输；其中，所述填充电介质的相对介电常数小于所述传输介质的相对介电常数。其可以解决现有的电容式耦合器通过增大屏蔽板与极板的距离来提升电容耦合系数导致耦合器体积增大，并且电容耦合系数提升有限，电能传输效率低下的问题。
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