[发明专利]一种自主潜航器无接触充电系统及其充电方法

摘要

本发明公开了一种自主潜航器无接触充电系统及其充电方法，属于电力系统输电领域，由直驱式波浪发电装置、复合储能装置、谐振感应无线充电装置和定位固定装置组成。本发明采用浮力执行器为充电系统提供浮力，浮力执行器保持与海平面的相对距离不变，因此海浪运动时，浮力执行器也会相应运动，从而通过系缆带动直线电机上下运动。直驱式波浪发电装置与超级电容和铅酸蓄电池复合储能装置连接。充电时，充电系统和自主潜航器上的电磁铁通电，通过磁铁吸力将自主潜航器固定。直线电机发出电能分别通过PWM整流电路和单相全桥逆变电路连接复合储能装置和谐振感应无线充电装置，实现电能实时存储和充电。

主权项

1.一种自主潜航器无接触充电系统，其特征在于，具体包括如下部分：(1)直驱式波浪发电装置，所述直驱式波浪发电装置包括浮力执行器、系缆、永磁直线电机、PWM整流电路和单相全桥逆变电路；其中，浮力执行器通过系缆连接永磁直线电机，通过浮力执行器为直驱式波浪发电装置提供浮力，浮力执行器保持与海平面的相对距离不变，海浪运动时，浮力执行器也会相应运动，从而通过系缆缆带动永磁直线电机运动；永磁直线电机将机械能转化为电能，通过PWM整流电路将输出三相交流电能转化为直流电能，再经过单相全桥逆变电路将直流电能转化为交流电能；(2)复合储能装置，所述复合储能装置包括超级电容器组、铅酸蓄电池组及双向DC/DC电路；其中，超级电容器组和铅酸蓄电池组并联，再经过双向DC/DC电路连接至直驱式波浪发电装置上，通过超级电容器组和铅酸蓄电池组储存和释放电能，通过双向DC/DC电路实现复合储能装置充放电的控制；(3)谐振感应无线充电装置，所述谐振感应无线充电装置分为充电系统部分和负载部分，分别设置在充电系统和自主潜航器内；其中，充电系统部分包括一次侧耦合线圈和RC补偿电路，负载部分包括二次侧耦合线圈、RC补偿电路和整流电路，经过单相全桥逆变电路得到的三相交流电经过RC补偿电路滤波到一次侧耦合线圈，通过电磁感应将电能传输至二次侧耦合线圈，再经过RC补偿电路滤波以及整流电路转化为直流电，再给自主潜航器充电；(4)定位固定装置；所述定位固定装置包括分别设置在充电系统和自主潜航器上的电磁铁；当自主潜航器不充电时，电磁铁不通电，当自主潜航器需要充电时，电磁铁通电，通过磁铁吸力将自主潜航器固定在充电系统上。