System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置制造方法及图纸_技高网
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一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置制造方法及图纸

技术编号:41295894 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-13 14:45
本发明专利技术公开了一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置。装置包括动态控制电路、直流输入电源、逆变电路、LCC‑S谐振网络、全桥整流电路和降压电路。直流输入电源与逆变电路的输入端相连,逆变电路的输出端与谐振网络的输入端相连,谐振网络的发射线圈和接收线圈均设置在水中,谐振网络的输出端与全桥整流电路相连,全桥整流电路经降压电路后与移动装置相连,动态控制电路与移动装置的负载端、逆变电路、降压电路的开关管控制端相连,动态控制电路还接收发射线圈和接收线圈之间的互感。本发明专利技术解决了由于水流波动、生物腐蚀等外力因素导致发射侧与接收侧之间的充电线圈距离出现不稳定波动的干扰现象对水下无线电能传输造成干扰的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线电能传输的一种水下无线电能传输装置,尤其涉及一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置


技术介绍

1、无线电能传输技术是指电源与负载之间没有经过电气直接接触的能量传递方式,它使得电气设备可以摆脱有线电缆直接充电和传统电池交换的束缚,避免由于金属触点的直接插拔而容易产生电火花和机械磨损。目前,随着无线电传输技术的不断成熟,人们开始探索无线电能传输技术在不稳定环境下实现的可能性,使得水下勘探、水下作业时需要能量的传输与信号的传递变得更有效快捷,因此对水下无线电能传输技术研究是有必要的。

2、然而由于水下环境未知影响因素较多,水流波动、生物腐蚀、生物污垢等外力因素造成发射侧与接收侧之间的充电线圈距离出现不稳定波动的干扰现象,影响了无线电能传输系统的输出功率和传输效率。而大多数的解决方案是通过优化线圈形状和耦合结构来改善耦合性能,进而提升充电线圈输出功率和传输效率,但这同时也会导致无线电能传输系统复杂和笨重的结构,并不能从根源上解决该问题。

3、如公布号为cn110557022a的中国专利文献公开了一种控制psfb变换器的方法及psfb变换器,包括输入电源、控制电路、psfb变换器、功率输出电路。其中psfb变换器中第一桥臂和第二桥臂共有四个mosfet,同时有四个栅极驱动信号,且第一驱动信号和第二驱动信号互补,第三驱动信号和第四驱动信号互补。控制电路可通过改变第一驱动信号和第三驱动信号之间的相位差来控制第一时钟和第二时钟切换至第二状态下工作。当与psfb变换器连接的输入电源的电压固定时,通过psfb变换器加载至负载两端的电压与占空比相关,而占空比为第一驱动信号与第三驱动信号之间的相位差和驱动频率之间的乘积。因此,改变第一驱动信号与第三驱动信号之间的相位差的过程中,对驱动频率进行相应调整可以避免负载两端的电压剧烈变化。

4、现有技术中,水下无线电能传输技术虽然可以通过对驱动频率进行相应调整避免负载两端电压的剧烈变化,但这是基于两充电传输线圈之间距离保持不变的情况,如果由于外力因素导致发射线圈或接收线圈出现位移或两者同时出现位移使两充电线圈之间距离变远,可能会导致系统谐振部分处于失谐状态,引起后端电路电压、功率以及整体传输效率的下降。此外,如果不对逆变驱动进行动态控制维持系统的谐振状态,系统可能会传输错误的信息,甚至无法传输能量。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的问题,并提供一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置,能够对水下无线电能传输系统中由于各种干扰因素造成的线圈距离出现不稳定波动的情形引起系统输出电压、输出功率以及传输效率的相应波动进行动态控制逆变驱动,维持系统在外力影响下保持谐振状态,提高了系统在不稳定环境下能量传输的稳定性与可靠性。

2、本专利技术所采用地具体技术方案如下:

3、装置包括动态控制电路、直流输入电源、逆变电路、lcc-s谐振网络、全桥整流电路和降压电路;直流输入电源与逆变电路的输入端相连,逆变电路的输出端与lcc-s谐振网络的输入端相连,lcc-s谐振网络的发射线圈和接收线圈均设置在水中,lcc-s谐振网络的输出端与全桥整流电路相连,全桥整流电路经降压电路后与移动装置相连,动态控制电路与移动装置的负载端、逆变电路的控制端、降压电路的开关管控制端相连,动态控制电路还接收发射线圈和接收线圈之间的互感。

4、所述动态控制电路中,根据移动装置负载端的电流和电压以及发射线圈和接收线圈之间的互感对逆变电路的驱动信号进行自适应控制,使得不同水况下lcc-s谐振网络中谐振部分的输出功率最大;以及根据移动装置负载端的电压对降压电路开关管的栅极驱动信号的占空比进行自适应控制,使得输出端负载电压、电流达到预设目标。

5、所述全桥整流电路和降压电路之间还连接有滤波电路。

6、所述滤波电路包括滤波电容。

7、所述降压电路包括buck电路。

8、所述移动装置安装在水中或不安装在水中。

9、本专利技术相对于现有技术而言,具有以下有益效果:

10、由于采用上述技术方案,本专利技术提供的一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置,本专利技术采用动态控制逆变驱动可以较好的使得系统的输出电压、输出功率和传输效率处于较稳定的状态。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置,其特征在于,包括动态控制电路、直流输入电源、逆变电路、LCC-S谐振网络、全桥整流电路和降压电路;直流输入电源与逆变电路的输入端相连,逆变电路的输出端与LCC-S谐振网络的输入端相连,LCC-S谐振网络的发射线圈和接收线圈均设置在水中,LCC-S谐振网络的输出端与全桥整流电路相连,全桥整流电路经降压电路后与移动装置相连,动态控制电路与移动装置的负载端、逆变电路的控制端、降压电路的开关管控制端相连,动态控制电路还接收发射线圈和接收线圈之间的互感。

2.根据权利要求1所述的一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置,其特征在于,所述动态控制电路中,根据移动装置负载端的电流和电压以及发射线圈和接收线圈之间的互感对逆变电路的驱动信号进行自适应控制,使得不同水况下LCC-S谐振网络中谐振部分的输出功率最大;以及根据移动装置负载端的电压对降压电路开关管的栅极驱动信号的占空比进行自适应控制,使得输出端负载电压、电流达到预设目标。

3.根据权利要求1所述的一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置,其特征在于,所述全桥整流电路和降压电路之间还连接有滤波电路。

4.根据权利要求3所述的一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置,其特征在于,所述滤波电路包括滤波电容。

5.根据权利要求1所述的一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置,其特征在于,所述降压电路包括Buck电路。

6.根据权利要求1所述的一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置,其特征在于,所述移动装置安装在水中或不安装在水中。

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【技术特征摘要】

1.一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置,其特征在于,包括动态控制电路、直流输入电源、逆变电路、lcc-s谐振网络、全桥整流电路和降压电路;直流输入电源与逆变电路的输入端相连,逆变电路的输出端与lcc-s谐振网络的输入端相连,lcc-s谐振网络的发射线圈和接收线圈均设置在水中,lcc-s谐振网络的输出端与全桥整流电路相连,全桥整流电路经降压电路后与移动装置相连,动态控制电路与移动装置的负载端、逆变电路的控制端、降压电路的开关管控制端相连,动态控制电路还接收发射线圈和接收线圈之间的互感。

2.根据权利要求1所述的一种动态控制逆变驱动的水下无线电能传输装置,其特征在于,所述动态控制电路中,根据移动装置负载端的电流和电压以及发射线圈和接收线圈之间的互感对逆变电路的驱动信号进行自适应...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘之涛陈有成苏宏业
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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