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公开(公告)号：CN114578835A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210293717.4
申请日：2022-03-24
申请人： 南京工程学院
摘要： 本发明提供一种水下航行器无线充电系统及其控制方法，其中水下航行器无线充电系统包括波浪发电平台、第一整流器、直流支撑电容、全桥逆变器、第一补偿电路和电能发射线圈；水下航行器包括电能接收线圈、第二补偿电路、第二整流器和电池；水下航行器充电时，波浪发电平台产生的电能传递至电能发射线圈；电能接收线圈与电能发射线圈通过强磁耦合产生变化电流；变化电流为电池充电；本发明实现水下航行器电能接收线圈与基站电能发射线圈的精确对接，且能够实时跟踪充电效率的变化，并根据效率变化情况调整工作频率，使得水下无线充电系统在海底复杂多变的环境以及洋流运动的影响下，能够保持稳定的电能传输。
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公开(公告)号：CN114578835B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202210293717.4
申请日：2022-03-24
申请人： 南京工程学院
IPC分类号： G05D1/485 , H02J7/00 , H02J50/10 , G05D101/10
摘要： 本发明提供一种水下航行器无线充电系统及其控制方法，其中水下航行器无线充电系统包括波浪发电平台、第一整流器、直流支撑电容、全桥逆变器、第一补偿电路和电能发射线圈；水下航行器包括电能接收线圈、第二补偿电路、第二整流器和电池；水下航行器充电时，波浪发电平台产生的电能传递至电能发射线圈；电能接收线圈与电能发射线圈通过强磁耦合产生变化电流；变化电流为电池充电；本发明实现水下航行器电能接收线圈与基站电能发射线圈的精确对接，且能够实时跟踪充电效率的变化，并根据效率变化情况调整工作频率，使得水下无线充电系统在海底复杂多变的环境以及洋流运动的影响下，能够保持稳定的电能传输。
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公开(公告)号：CN114649873A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210323232.5
申请日：2022-03-30
申请人： 南京工程学院
摘要： 本发明提供一种基于耦合系数提升的水下航行器无线充电系统及控制方法，其中系统包括发电装置、水下航行器、充电装置和耦合线圈；水下航行器包括视觉控制模块、运动控制模块、效率控制模块、降压整流电路和蓄电池；充电装置包括灯光引导模块、通信模块和输出控制模块；耦合线圈包括绕设在充电装置上的电能发射线圈和绕设在水下航行器上的电能接收线圈；发电装置电连接电能发射线圈。本发明以水下航行器与充电装置精准对接提升电磁耦合系数为基础，水下航行器一侧采用降压转换器优化等效负载电阻，利用估算的耦合系数，确定最佳等效负载电阻和相应的降压转换器占空比，实现充电效率提升。
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公开(公告)号：CN115864684A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211521602.2
申请日：2022-11-30
申请人： 南京工程学院
摘要： 本发明公开了一种弧形结构的水下无线充电系统输出功率自适应控制方法，构建弧形结构磁耦合器；建立电路等效模型，计算逆变电流有效值；对无线充电系统的逆变电流进行采样，根据逆变电流采样值和逆变电流有效值的计算值，确定SA与L‑M混合识别算法的适应度函数；识别水下无线充电系统参数，分析水下无线充电系统输出功率与互感、负载以及DC‑DC变换器占空比之间的关系式，通过实时调节DC‑DC变换器的占空比，实现对需求输出功率的稳定控制。本发明能够实现输出功率的自适应控制，能够有效输出所需的负载功率。
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公开(公告)号：CN114721407A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210380116.7
申请日：2022-04-12
申请人： 南京工程学院
摘要： 本发明提供一种水下航行器无线充电系统的控制方法，在两个基本坐标系之下定义了水下航行器质心的位置向量，对应其质量及六个自由度并考虑洋流影响建立系统惯性矩阵。利用拉格朗日方程推导出系统的动能方程并结合求出水下航行器的系统势能。考虑水下航行器螺旋桨产生的力和由流体产生的阻尼力，运用二次阻尼模型求得系统保守内力和外力，之后利用拉格朗日乘数法推导出含约束矩阵的运动方程。引入了一种基于四元数的视距无线传输制导算法，最终得到水下航行器的期望速度矢量，通过调整航行器的位置，使得水下无线充电系统能够精确动态对接，从而实现了最优充电效率，避免模型不确定性和洋流影响。
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