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公开(公告)号：CN118920711B
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411409226.7
申请日：2024-10-10
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了自适应水下装备宽功率输出无线充电基站及充电控制方法，水下充电基站包括壳体组件、两个能够同时为两台水下装备充电的无线充电单元、旋转驱动机构、功率调节电路和水下充电基站通信控制系统。旋转驱动机构能将第二无线充电单元中底层线圈组件推至第一无线充电单元中；功率调节电路能根据水下装备充电功率需求，在水下充电基站通信控制系统控制作用下导通或断开对应的线圈组件，自适应调节无线充电单元的输出功率；水下充电基站通信控制系统能与水下装备控制系统通信，并根据水下装备充电功率需求控制旋转驱动机构或功率调节电路工作，实现水下装备自适应、多功率充电，扩大了水下充电基站工作范围及工作能力。
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公开(公告)号：CN118970235B
公开(公告)日：2025-02-07
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：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：CN119065373A
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411171653.6
申请日：2024-08-26
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于事件触发机制的欠驱动水下航行器固定时间编队控制方法，设计了虚拟AUV来跟踪仅提供位姿信息的领航者AUV，并为虚拟AUV设计了自适应速度调节律，使跟随者AUV在通过虚拟AUV跟踪参考位置时无需领航者AUV的速度信息；此外还引入了事件触发机制来实现跟随者AUV控制输入的智能触发。该方法为虚拟AUV设计自适应速度调节器，将编队控制问题转化为轨迹生成和跟踪问题；并在控制器中添加了事件触发机制，以减少执行次数，并最大限度地减少执行器磨损和资源浪费。理论分析证明，闭环系统中的所有跟踪误差都能在固定时间内收敛到原点邻域。该方法具有信息传输量小、计算复杂度低、能耗低的优点，这使得本发明提出的方法在海洋工程中具有实施价值。
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Patent Agency Ranking
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：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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公开(公告)号：CN118182701A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410463938.0
申请日：2024-04-17
Applicant: 西北工业大学
IPC: B63B3/13
Abstract: 本发明公开了一种基于声学黑洞原理的耐压水下航行器壳体，包括水下航行器壳体、多个连接在水下航行器壳体内壁和外壁的环形加强筋；在内外壁环形加强筋两侧环向对称分布有多个单叶声学黑洞构件；在单叶声学黑洞构件之间环向分布有多个双叶声学黑洞构件；在各单叶声学黑洞构件和双叶声学黑洞构件下表面附有阻尼层；单叶声学黑洞构件上表面为沿一侧呈流线型渐缩面；双叶声学黑洞构件中间为台状凸起，两侧为对称呈流线型渐缩面。在壳体上连接多个环形加强筋可有效提高壳体在水下航行中的耐压强度，设置多个单叶和双叶声学黑洞构件，振动弯曲波能量集中到声学黑洞区域实现能量吸收和耗散，具备高效减振降噪性能优势。
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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：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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