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[发明专利]基于环状分段电磁耦合器的AUV无线充电系统和方法-CN202210829072.1在审
发明人：马家辉;夏涛;李天伊;訾振豪;王宇晗;王逸涵 -专利权人：南京工程学院
申请日： 2022-07-15 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： B60L53/12 文献下载
摘要：本发明提供一种基于环状分段电磁耦合器的AUV无线充电系统和方法，其中系统包括驱动装置和无线充电装置；驱动装置包括运动模块和对接模块；无线充电装置包括设置于水下航行器上的环状分段式的电能接收端和设置于水下充电站上的电能发射端；运动模块通过多个控制器的控制水下航行器对接水下充电站；水下航行器通过对接模块连接水下充电站，以实现电能接收端和电能发射端对接。本发明采用的线圈在发射端的励磁电流具有相同的幅值和频率且存在120°的相位差时，拥有更高的传输效率且降低了磁场的影响范围。运动模块采用多个控制器联合控制姿态，保证水下航行器在运动途中的稳定性，提高水下航行器的准确对接的成功率。
基于环状分段电磁耦合器 auv 无线充电系统方法

[发明专利]一种水下航行器无线充电系统的控制方法-CN202210380116.7在审
发明人：王逸涵;夏涛;王宇晗;訾振豪;马家辉;周思佳;贝静雯;李航;张小亮;訾静静 -专利权人：南京工程学院
申请日： 2022-04-12 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明提供一种水下航行器无线充电系统的控制方法，在两个基本坐标系之下定义了水下航行器质心的位置向量，对应其质量及六个自由度并考虑洋流影响建立系统惯性矩阵。利用拉格朗日方程推导出系统的动能方程并结合求出水下航行器的系统势能。考虑水下航行器螺旋桨产生的力和由流体产生的阻尼力，运用二次阻尼模型求得系统保守内力和外力，之后利用拉格朗日乘数法推导出含约束矩阵的运动方程。引入了一种基于四元数的视距无线传输制导算法，最终得到水下航行器的期望速度矢量，通过调整航行器的位置，使得水下无线充电系统能够精确动态对接，从而实现了最优充电效率，避免模型不确定性和洋流影响。
一种水下航行无线充电系统控制方法

[发明专利]基于耦合系数提升的水下航行器无线充电系统及控制方法-CN202210323232.5在审
发明人： 訾振豪;夏涛;王宇晗;马家辉;贝静雯;张小亮;李航 -专利权人：南京工程学院
申请日： 2022-03-30 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明提供一种基于耦合系数提升的水下航行器无线充电系统及控制方法，其中系统包括发电装置、水下航行器、充电装置和耦合线圈；水下航行器包括视觉控制模块、运动控制模块、效率控制模块、降压整流电路和蓄电池；充电装置包括灯光引导模块、通信模块和输出控制模块；耦合线圈包括绕设在充电装置上的电能发射线圈和绕设在水下航行器上的电能接收线圈；发电装置电连接电能发射线圈。本发明以水下航行器与充电装置精准对接提升电磁耦合系数为基础，水下航行器一侧采用降压转换器优化等效负载电阻，利用估算的耦合系数，确定最佳等效负载电阻和相应的降压转换器占空比，实现充电效率提升。
基于耦合系数提升水下航行无线充电系统控制方法

[发明专利]一种水下航行器无线充电系统及其控制方法-CN202210293717.4在审
发明人：王宇晗;夏涛;訾振豪;王逸涵;马家辉;贝静雯;李航;张小亮 -专利权人：南京工程学院
申请日： 2022-03-24 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明提供一种水下航行器无线充电系统及其控制方法，其中水下航行器无线充电系统包括波浪发电平台、第一整流器、直流支撑电容、全桥逆变器、第一补偿电路和电能发射线圈；水下航行器包括电能接收线圈、第二补偿电路、第二整流器和电池；水下航行器充电时，波浪发电平台产生的电能传递至电能发射线圈；电能接收线圈与电能发射线圈通过强磁耦合产生变化电流；变化电流为电池充电；本发明实现水下航行器电能接收线圈与基站电能发射线圈的精确对接，且能够实时跟踪充电效率的变化，并根据效率变化情况调整工作频率，使得水下无线充电系统在海底复杂多变的环境以及洋流运动的影响下，能够保持稳定的电能传输。
一种水下航行无线充电系统及其控制方法