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一种水下无线充电系统的控制方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-17 09:52:40

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”黑龙江科技服务团| 梁爽 | 2023-11-07 16:20:09
一种水下无线充电系统的控制方法,水下无线充电系统包括双边LCC补偿网络,所述双边LCC补偿网络的原边侧回路连接发射线圈LP2,副边侧回路连接接收线圈LS2,所述原边侧回路包括原边补偿电容CP1、CP2和原边补偿电感LP1,所述副边侧包括副边补偿电容CS1、CS2和副边补偿电感LS1,其特征在于,所述控制方法包括如下步骤: 获取若干系统谐振频率{ω0,ω1,ω2,…,ωm},其中,ω0为固有谐振频率,ω1,ω2,…,ωm为次稳定谐振频率; 选择耦合系数切换点{kc1,kc2,…,kcm},所述耦合系数切换点将耦合系数范围划分成若干系数区间,所述系统谐振频率分别与各系数区间匹配; 所述耦合系数由第i个系数区间切换至第i+1或第i-1个系数区间时,第i个系统谐振频率切换至第i+1或第i-1个系统谐振频率,第i个系统谐振频率切换至第i+1或第i-1个系统谐振频率所需的时长 tv,所述时长tv由n个周期时间构成,所述n个周期时间呈线性增加变化。
1、本发明根据实际无线电能传输系统的实际情况找到若干系统谐振频率,电能传输系统在某个谐振频率点下电能传输能力随耦合系数的增大而增大,而另一个谐振点更适合于低耦合系数下进行电能传输,因此本发明在不同的耦合系数下匹配合适的系统谐振频率,根据耦合线圈相对偏移时造成耦合系数变化,选择适宜的谐振频率,有效的提高了系统无线电能传输的功率和效率,实现更小的电流畸变率,使系统具有更好的抗偏移能力和电能传输能力。 2、本发明中的系统谐振频率切换过程中采用周期时间线性平滑变换实现,在谐振频率切换过程中,可以保持系统平稳运行,此时电能传输系统输出的电流波形为正弦波,电流幅值变化稳定。 3、本发明中的系统谐振频率切换过程所需时长tv由n个周期时间构成,时长tv可以根据需要延长或缩短,当时长tv延长时,使切换过程更为平稳,当缩短时长tv时,可以加快系统响应速度。当tv趋近于0时,即为跳变式切换方式,切换时间最短,该种情况下容易引起动态振荡,造成系统运行不稳。
  1. 洋勘测和海洋工程:在海洋勘测和海洋工程中,需要使用各种水下设备,如水下机器人、水下传感器等。这些设备需要在水下进行长期稳定的工作,而水下无线充电系统可以为其提供持续的能源补给,确保设备的正常运行。
  2. 渔业:在渔业中,水下无线充电系统可以用于为水下养殖设备、渔网监测设备等提供能源补给,提高渔业生产效率和监测能力。
  3. 海洋能源开发:在海洋能源开发中,水下无线充电系统可以用于为海洋能源探测设备、海底油气田监测设备等提供能源补给,确保其长期稳定运行,提高能源开发效率和安全性。
哈尔滨理工大学由原机械工业部所属的哈尔滨科学技术大学、哈尔滨电工学院和哈尔滨工业高等专科学校于1995年合并组建而成,1998年划转黑龙江省属,实行中央与地方共建、以地方为主的管理体制。建校70多年来,学校认真贯彻党的教育方针,全面落实立德树人根本任务,扎根龙江沃土,深耕机电行业,矢志艰苦奋斗,发展成为综合实力强劲、办学特色鲜明的黑龙江省国内“双一流”建设高校,是省属规模最大的理工科大学,为我国装备制造业发展和黑龙江经济社会建设作出了重要贡献。
  1. 水下环保和救援:在水下环保和救援中,水下无线充电系统可以用于为水下污染监测设备、水下救援设备等提供能源补给,提高环保和救援工作的效率和安全性。

技术转让、合同、入股均可,具体资金双方协商,希望尽快落地实现产业化。