[發(fā)明專利]一種基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法

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• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110194066A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 黃磊;陳珉爍;胡敏強;胡彬彬
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;B60L53/30;B60L53/31;B60L53/50;B60L53/60;H02J50/12;H02M7/5387
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張偉

1.一種基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法，其特征在于，該控制方法包括如下步驟：

（1）充電樁利用直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，并儲存至復合儲能系統(tǒng)中或利用全橋諧振逆變器對自主潛航器快速充電；

（2）自主潛航器與充電樁的電磁鐵通電，通過電磁鐵將自主潛航器固定在充電樁上；

（3）自主潛航器和充電樁通過諧振感應無線充電系統(tǒng)實現(xiàn)無接觸充電，諧振感應無線充電系統(tǒng)分為負載部分和充電樁部分，分別設置在自主潛航器和充電樁內，直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的交流電經(jīng)過PWM整流、全橋諧振逆變器輸送至諧振感應無線充電系統(tǒng)，復合儲能系統(tǒng)通過雙向DC/DC電路輸送電能至諧振感應無線充電系統(tǒng)，通過耦合線圈將電能傳送至二次側，再傳輸給自主潛航器內儲能；

（4）充電完成后，電磁鐵斷電，自主潛航器離開充電樁。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法，其特征在于：所述的復合儲能系統(tǒng)通過監(jiān)測直流母線電壓值，控制復合儲能充放電，當直流母線電壓值高于參考值時，雙向DC/DC電路變?yōu)锽uck電路，直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出電能，儲存至復合儲能系統(tǒng)中，作為備用；當直流母線電壓值低于參考值時，充電樁給自主潛航器充電，雙向DC/DC電路變?yōu)锽oost電路，通過直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)以及復合儲能系統(tǒng)輸出功率，給自主潛航器供電。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法，其特征在于：所述的全橋諧振逆變器同一橋臂上、下開關管互補導通，對角線的兩個開關管驅動波形相差移相角，改變移相角來調節(jié)系統(tǒng)的輸出功率。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法，其特征在于：所述的全橋諧振逆變器開關頻率保持在85kHz。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法，其特征在于：將同一橋臂上待開通的功率管上升沿滯后于另一個功率管的下降沿時間，這個時間區(qū)域稱為死區(qū)。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法，其特征在于：所述的自主潛航器包括動力系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、主電池區(qū)、副電池區(qū)、照明裝置、應急照明裝置、GPS/Wifi通信裝置、聲音通信裝置、聲吶裝置、壓力/深度傳感器、無接觸充電裝置的負載部分以及電磁鐵。

7.根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法，其特征在于：所述的自主潛航器儲能裝置為鋰離子電池儲能裝置。

8.根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法，其特征在于：所述的直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)和復合儲能系統(tǒng)兩者之間通過電纜連接，其中復合儲能為超級電容和鉛酸蓄電池復合儲能，超級電容和鉛酸蓄電池之間為并聯(lián)連接。

9.根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法，其特征在于：所述的直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)為海面下直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)，采用永磁直線電機發(fā)電，包括直線電機、浮力執(zhí)行器、系纜、支座、電纜、電磁鐵裝置。

10.根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)及全橋諧振逆變器的自主潛航器快速充電方法，其特征在于：所述的電磁鐵，分別設置在充電樁復合儲能系統(tǒng)和自主潛航器上，自主潛航器需要充電時，電磁鐵通電，通過磁鐵吸力將自主潛航器固定，充電完成時，電磁鐵斷電。