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公开(公告)号：CN120016704A
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202510091671.1
申请日：2025-01-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了用于回转型装备无线充电的聚能初级线圈结构及线圈装置。可变形弹性膜固连至壳体的弧形端，形成具有密封腔室的储囊。布置成多排多列的多个初级线圈嵌置在弹性膜上。介质充放器储存绝缘介质并且在初级线圈与装备上的次级线圈对接充电时将介质充入储囊腔室中以使弹性膜产生形变并与装备贴合而改变初级线圈的方位、以及在充电完成后将介质排出以使弹性膜恢复形变。本发明一方面可控制弹性膜上初级线圈的位置和朝向，使得初级线圈的磁场在次级线圈位置处叠加，磁场强度达到最大，实现聚能效果，提高无线充电效率；另一方面可将线圈耦合区域的海水排出，使耦合区域几乎不存在涡流损耗，由此提高电能传输效率，保证不同水下装备的高效充电。
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公开(公告)号：CN119543484A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411683307.6
申请日：2024-11-22
Applicant: 西北工业大学
IPC: H02J50/90 , H02J50/10 , H02J50/12 , H02J7/02 , B60L53/122
Abstract: 为了克服水下航行器与水下充电基站自主对接的误差以及海流冲击引起的线圈相对位置改变，以及克服现有运用多线圈来应对线圈互感状态改变时局限性较大且增加了装置复杂度的弊端，同时克服环形线圈导致的安装不变、加工可操作性较低的弊端，本发明提出了一种针对回转体航行器的防横滚的水下无线电能发射装置、充电装置和充电坞。本发明的初级侧线圈和次级侧线圈均采用120°瓦片结构，同时将初级侧线圈设置在导引装置上，并利用扰动观测算法控制导引装置工作，能够调节初级侧线圈的轴向位置和周向角度，应对不同状态下初级侧和次级侧线圈之间互感的改变。
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公开(公告)号：CN119542578A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411614039.2
申请日：2024-11-13
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了基于无线能信技术的水下装备多工况重构电池组及重构方法，电池组包括多层电池模块，每层电池模块包括多个电池单体，电池单体的两端分别设有次级无线能信同传装置，水下装备控制系统中预置不同航行阶段所需的电压电流及电池单体数量的数据库。在水下装备服役过程中水下装备控制系统能控制重构电池组重构，使重构电池组的输出功率满足水下装备航行功率需求，实现水下装备电池组输出功率自适应调节的同时，避免了输出功率过大造成能源浪费。本发明重构电池组基于无线能信技术进行能源补给，避免了传统功率调节方式带来的热效应问题，提高了水下装备多工况重构电池组的能源利用率，提升了水下装备水下作业的续航能力、隐蔽性。
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公开(公告)号：CN119049847B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411545842.5
申请日：2024-11-01
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 为解决目前实现不同型号的水下装备的水下电能补给，尤其是实现体量差异较大的水下装备的水下电能补给，需要建立多个水下充电基站以搭载不同规格的原边线圈，导致水下充电基站的利用率降低、维护成本增大的问题，本发明提出一种可调式原边线圈组件、调节方法和无线电能发射装置。本发明的可调式原边线圈组件包括储线单元、绕制单元、收放线单元、充放油组件和控制模块，控制模块能根据搭载在水下装备上的副边线圈的规格控制充放油组件和绕制单元工作，绕制成与副边线圈匹配的原边线圈，形成适配不同型号水下装备充电需求的耦合器，实现同一个水下充电基站搭载不同规格原边线圈的功能，提高了水下充电基站的利用率，降低了水下充电基站的维护成本。
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公开(公告)号：CN118868436B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411367498.5
申请日：2024-09-29
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 为了解决现有的水下无线充电装置因难以避免海水引起的线圈耦合区的涡流损耗而导致电能传输效率较低，以及未考虑原、副边线圈不对中对线圈参数的影响而不利于水下无线充电装置高效稳定运行的技术问题，本发明提出了一种水下无线充电线圈组件、对接方法和水下无线充电装置。本发明通过在位于水下充电基站侧的原边线圈组件中增设可变形介质储囊和用于向该可变形介质储囊充入及抽出绝缘介质的绝缘介质充放装置，使得线圈组件在对接后具备排出线圈耦合区海水的功能和自动对中功能，提高了电能传输效率和稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118849818B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411351341.3
申请日：2024-09-26
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 为了解决现有的水下无线充电装置电能传输效率较低的技术问题，本发明提供了一种提高水下无线充电效率的线圈组件、无线充电装置和方法。本发明通过在位于水下充电基站侧的原边线圈组件中增设可变形介质储囊和用于向该可变形介质储囊充入及抽出绝缘介质的绝缘介质充放装置，使得线圈组件在对接后具备排出线圈耦合区海水的功能，从而最大程度减小甚至消除海水在线圈耦合区引起的涡流损耗，提高了电能传输效率。
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公开(公告)号：CN118849831B
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411351444.X
申请日：2024-09-26
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种框架式自主水下航行器对接充电装置及充电方法，在综合考虑框架式自主水下航行器对接和充电过程，对对接结构和对接方案进行优化，通过半开口的对接充电装置结构、左右对称倒圆渐收结构的设计以及辅助定位组件的介入，在保证对接精度的前提下简化了框架式自主水下航行器端在对接工作中的工作量，避免了在框架式自主水下航行器上安装额外的对接装置对框架式自主水下航行器运载能力和流体特性的影响。同时，设计了包含可变形介质储囊和绝缘介质充放组件的发射端耦合器结构，在框架式自主水下航行器对接完成后，储囊充油/充气排开耦合器间隙内的海水，避免涡流损耗，提高系统效率。
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公开(公告)号：CN119298412A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411354880.2
申请日：2024-09-27
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种水下装备回收无线充电机械臂装置。机械臂组件带动机械爪实现对水下装备的监测和抓取。壳体通过弹簧伸缩机构连接至机械臂上由磁性材料制成的安装板。可变形储囊与壳体形成密封腔室，瓦片状发射端磁芯和发射端线圈位于腔室内，介质充放器储存绝缘介质并在发射端与接收端对准后将介质充入腔室中以使储囊形变而排出线圈耦合区域的海水、以及在接收端线圈离开后将介质排出。改变壳体上电磁铁的功率可调整发射端与接收端的距离和角度。本发明能实现发射端与接收端的精确对准，还能在充电过程中始终保持二者相对位置不变，提高水下无线电能传输效率，节约充电时间成本。此外，可变形储囊可将线圈耦合区域的海水排出，提高电能传输效率。
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公开(公告)号：CN118900553B
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411394030.5
申请日：2024-10-08
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了用于水下无线充电系统的电磁屏蔽器，包括水泵、智能电磁阀、屏蔽水囊、注水管、电控环形轨道和若干电控伸缩杆；电控伸缩杆固定在屏蔽水囊底面，有两个电控伸缩杆分别设置在屏蔽水囊对接端底部，且能沿电控环形轨道滑动，带动屏蔽水囊运动，并能抬高或降低屏蔽水囊。水泵和智能电磁阀安装在水下充电基站上，通过注水管与屏蔽水囊注水孔连通，用于向屏蔽水囊内注入或排出海水。收缩状态屏蔽水囊为具有注入腔体的弧形结构，注水后能够膨胀变形闭合为包裹水下无线充电系统耦合区域的圆环结构，屏蔽水囊注水腔体内设有磁纳米晶膜和金属膜，将电磁场束缚在耦合区域内，抑制了离散电磁场产生，避免水下装备被检测到，提高了无线充电效率。
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公开(公告)号：CN119051285A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411549752.3
申请日：2024-11-01
Applicant: 西北工业大学
IPC: H02J50/10 , H02M3/335 , B60L53/12 , G06F30/27 , G06F119/02
Abstract: 本发明提供了基于BPNN预测的无通讯轻量化水下航行器无线充电方法，解决现有无线电能传输系统实现恒流恒压充电方法存在增加水下航行器端重量、初级侧和次级侧间进行水中通讯辅助等不足之处。该方法中涉及的LCC‑S无线电能传输系统的初级侧中设置有DC‑DC变换器；无线充电方法包括以下步骤：1）采集LCC‑S无线电能传输系统的离线数据库；2）获得Vout预测模型和Iout预测模型；3）对水下航行器进行充电。本发明利用初级侧采集到的电流电压信息，通过BPNN神经网络在不回传次级侧的前提下，预测出次级侧输出电流和输出电压，然后，通过PID调节初级侧的输入电压，从而不需要水下通讯便能实现恒流恒压输出。
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