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公开(公告)号：CN119651871A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411639188.4
申请日：2024-11-18
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种无线充电系统快速最大效率跟踪控制方法和系统，解决现有最大效率跟踪控制方法存在时间复杂度较高，求解速度较慢以及最大跟踪速度较低的问题。本发明采用了的方法中，首先，当前解不仅要与前一个解比较，还要与后一个解比较，如果当前解同时优于前一个解和后一个解，则可以确定最优解所在的区间；其次，通过黄金分割搜索算法进行最大效率跟踪。黄金分割搜索算法的时间复杂度通常为O(log n)，其中，n是解空间的维数。由于解空间维数通常大于1，此时O(log n)＜O(n)，因此采用扰动观测‑黄金分割方法可以在一定程度上提高最大效率跟踪的速度。
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公开(公告)号：CN119502736A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411369843.9
申请日：2024-09-29
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种水下航行器充电系统即充电方法，解决现有水下航行器无线充电系统需在航行器端搭载较重的耦合器，影响水下航行器带载能力、作业时间和作业灵活性的问题。本发明利用水下航行器自身必须携带的永磁同步电机进行能源补给，通过永磁同步电机反转产生的电动势直接为水下航行器电池充电，避免常规无线充电需要在航行器端安装的耦合器增加负载。充电系统包括设置在水下的充电装置，以及设置在水下航行器永磁同步电机传动轴与螺旋桨之间的单向离合器；充电装置包括基座平台、移动平台、电机、充电杆、固定电磁铁、通信单元以及控制单元。电机将充电装置获得的电能转化为机械能，通过充电杆传递给永磁同步电机传动轴，带动传动轴反转。
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公开(公告)号：CN119051285B
公开(公告)日：2025-02-11
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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公开(公告)号：CN118849818A
公开(公告)日：2024-10-29
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：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：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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公开(公告)号：CN118889710A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202411357174.3
申请日：2024-09-27
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了水下装备无线充电耦合器、充电系统及最大效率控制方法，本发明在不额外增加次级侧磁耦合模块复杂度和重量的前提下，能一定程度上解决在横滚和轴向蹿动方向上因对接精度不足使耦合器无法对中从而造成无线充电系统失效的情况，具有宽工作区域的优势。同时，结合所提出的基于二分法的最大效率控制方法，可以快速确定与次级侧线圈耦合效果最好的初级侧线圈，从而仅接通对应位置的初级侧线圈，避免其余线圈在海水中产生额外的涡流损耗，提高无线充电系统的整体效率，实现航行器在对心不准确下的高效能源补给。
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公开(公告)号：CN118849831A
公开(公告)日：2024-10-29
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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