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公开(公告)号：CN119341163A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411511568.X
申请日：2024-10-28
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本申请提出一种轻量化水下航行器恒流恒压电池充电系统，属于水下无线充电技术领域。该系统包括：电源控制模块、逆变器模块，初级侧拓扑模块和次级侧拓扑模块。本申请通过在初级侧设计S‑S拓扑和LCC‑S拓扑的切换电路，实现了水下无线充电恒流‑恒压双模式切换，以及宽负载范围下的水下无线充电的高效性。
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公开(公告)号：CN118889719B
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411384329.2
申请日：2024-09-30
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了用于水下无线充电的可变形铁氧体屏蔽结构以及线圈装置，属于供电电路装置或系统技术领域。屏蔽结构中，发射端线圈组件在壳体的筒状件内安装至壳体的基板，筒状件的筒壁上环绕有与电磁铁一一对应的滑道；储囊呈环形且在筒状件内与筒状件同轴地连接至基板，储囊是可变形的、内腔中充有磁流体、且内腔壁上附有铁氧体层；多个曲柄滑块机构在电机的驱动下带动对应的电磁铁沿滑道滑动，以控制储囊内的磁流体运动。本发明可将充电过程中线圈产生的高频离散磁场有效束缚在耦合器之间的空间内，这种高效的磁屏蔽机制能够有效隔绝高频离散磁场，防止其在线圈耦合区域外形成涡流而引起充电系统参数波动和能量损耗，提高了水下无线充电效率。
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公开(公告)号：CN118970235A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411448542.5
申请日：2024-10-17
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了基于无线能信技术的容错性重构电池组及电池组重构方法，重构电池组包括多个阵列布设且内置有次级MCU的方体单体电池，单体电池每个面均设有次级无线能信同传装置，与水下充电基站的初级无线能信同传装置进行能信传输。初级无线能信同传装置中预置有水下装备执行不同任务期间所需的电压电流及单体电池数量数据库。初级无线能信同传装置能根据电池组重构需求给次级MCU发送控制指令，控制单体电池任意面上次级无线能信同传装置导通或断开，实现电池组重构。本发明基于无线能信同传技术，使水下装备根据电池健康状态动态重构电池组，及时原位排除故障或健康状态差的单体电池，使重构电池组在水下装备执行任务期间持续安全、高效运行。
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公开(公告)号：CN118899159A
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202411384031.1
申请日：2024-09-30
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本申请提出一种用于水下无线充电的可变形耦合器，属于水下无线充电技术领域。该可变形耦合器包括相互连接的线圈结构和基座，线圈结构由外向内依次包括：密封层、利兹线圈层、纳米晶磁层、硅胶层、记忆合金层，电阻丝层和保温层。基座与记忆合金层连接，并分别与第一电阻丝层、第二电阻丝层，第一保温层和第二保温层可接触连接。本申请通过电流热效应控制记忆合金层以使可变形耦合器的形状发生改变，从而使可变形耦合器能够在平面和弧面之间进行双向切换，实现了可变形耦合器分别与平面式水下航行器和回转体式水下航行器的适配。
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公开(公告)号：CN118381241A
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410470385.1
申请日：2024-04-18
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种水下装备无壳电机。定子组件中的定子铁芯与水下装备的电机舱段壳体接触。减振端盖对转子组件中的转子轴进行可旋转地支撑，在电机两端各设置一个，分别固连至电机舱段壳体并且包括环形支架、橡胶圈和法兰盘。环形支架连接至电机舱段壳体且具有向内突出的多个内斜齿，法兰盘具有向外突出的多个外斜齿。橡胶圈的内周壁上布置有接纳外斜齿的内齿腔，外周壁上布置有接纳内斜齿的外齿腔。绕组两端设有热管。本发明用舱段壳体代替电机壳体，省去了电机壳体，避免了电机壳体以及针对电机壳体设计冷却机构而占用装备舱段径向空间的问题，还直接通过减振端盖进行减振，避免了减振机构使装备体积增大，有利于水下装备的小型化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118040992B
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410439200.0
申请日：2024-04-12
Applicant: 西北工业大学
IPC: H02K9/193 , H02K5/20 , H02K1/32 , B63G8/08 , G06F30/15 , G06F30/17 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种水下装备散热电机系统及其设计方法，属于水下装备电机设计领域，为了解决现有技术未将水下装备重量需求与电机及冷却系统兼顾设计的问题，本发明在水下装备壳体内壁设计特殊双螺旋流道，在转子轴上设置水泵，电机转子轴驱动水泵工作，将海水从转子轴中心孔吸入，并流入双螺旋流道内，最后通过设置在转子轴上的环形射流孔流入海洋，实现自适应被动冷却。本发明充分利用了水下装备自身空间资源，无需额外配备散热设备，在大大减轻了电机舱段重量的情况下，使得冷却系统在不同航行工况下对电机转子组件和定子组件实现自适应冷却，确保了电机工作安全性。
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公开(公告)号：CN117977883B
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410381523.9
申请日：2024-04-01
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 为解决现有主要通过闭式循环甩油冷却的方式对水下对转电机进行冷却的方案需配备油泵、冷却油以及用于对油泵进行控制的电气系统，导致整体结构复杂、能耗较大的问题，本发明提供了一种具有自适应冷却功能的水下对转电机和水下装备。本发明在现有水下对转电机的基础上，在其内转子组件和外转子组件上设置特殊的冷却流道，同时将内转子组件设计为具有两个转子轴，其中第一转子轴为内输出轴，第二转子轴为非驱动内轴且其上安装了泵叶，当非驱动内轴转动时能够带动泵叶抽取外部海水进入冷却流道内实现自适应被动冷却。本发明无需额外配置泵、换热器、冷却油等，且无需电气控制，整体结构更简单。
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公开(公告)号：CN118054607A
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410439299.4
申请日：2024-04-12
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 为解决现有水下装备电机采取主动泵+储液罐等辅助装置的冷却方式会增大装备体积和重量的问题，本发明提供了一种用于水下装备的具有双冷却流道的电机。电机舱段壳体上设有由周向环形通道形成的外冷却流道，电机壳体上设有内冷却流道。被动泵使冷却介质循环流过内外冷却流道，与转子轴同轴连接并能够与其接合及脱开。电磁离合器在水下装备以低于航速阈值的航速行驶时将被动泵与转子轴脱开以及以航速阈值以上的航速行驶时将二者接合。本发明采用被动泵+闭式冷却的方式进行冷却，节约了水下装备的体积，减小了装备重量，且泵压力随转子轴转速的提高而增大，能进行自适应散热；电磁离合器在低于航速阈值时将泵与转子轴脱开，减小电机的能耗和噪音。
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公开(公告)号：CN118013867A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410422246.1
申请日：2024-04-09
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/17 , G06F30/15 , G06N3/006 , G06N3/02 , G06N3/126 , H02K7/116 , H02K7/108 , H02K7/102 , H02K5/20 , B63G8/08 , G06F111/04 , G06F111/06
Abstract: 为解决目前用于提升水下推进电机在工作区内的综合效率而采用的高、低功率组合式推进电机系统具有系统冗杂，电气控制复杂的问题，本发明提供一种大功率跨度的变速水下推进电机及其设计方法、水下装备。本发明提出了变速器总成和高速电机总成结合的变速水下推进电机的思路，并结合水下装备的特点和总技术指标要求对变速器总成和高速电机总成进行联合优化，在水下装备的巨大功率跨度和有限空间重量的约束下，实现水下装备分别在低速巡航状态和高速航行运行状态下时，通过自主切换变速器挡位，使变速水下推进电机运行在最佳工作转速上，有利于在尽可能保证变速水下推进电机高功率输出能力的同时提高低速效率，提升水下推进电机在工作区内的综合效率。
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公开(公告)号：CN117977872A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410385038.9
申请日：2024-04-01
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了变速组合水下对转推进电机及其控制方法、水下装备，属于水下装备电机设计技术领域，目的有三个：一是在具备大功率输出能力的同时能够提高低功率的效率，实现大功率跨度；二是实现同轴切换输出；三是考虑水下装备内的安装空间，在稳固水下装备姿态的前提下，实现高效航行，确保水下装备的长航程、低能耗。本发明通过两个超越离合器将大功率对转电机和小功率对转电机进行合理嵌套组合，可根据不同工况，通过控制策略将两个超越离合器同时接合或同时断开，实现两个对转电机同轴切换输出，使得水下装备在低速区间使用小功率对转电机输出，高速区间使用大功率对转电机输出，全程保持高航行效率。
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