[發明專利]一種低紋波輸出的高效潛器用消磁電源和方法

在審

• 申請號: 202111208079.3
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN113949280A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 劉凱;齊悅;冷志文;盛夢雨;楊凱
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/5387;H02M7/06;H02M1/14;H02M1/44
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

本發明提供了一種低紋波輸出的高效潛器用消磁電源，通過調壓電路、逆變橋和極性變換的三重控制，實現消磁電源寬直流電壓輸入和高效率(≥91％)，并結合輸入輸出EMI濾波器電路，實現低輸出紋波(≤2％)，實現了直流幅壓寬電壓范圍輸入下的高效率電能轉換。本發明具有較高的電能轉換效率(≥91％)，潛器在水下長時段使用本發明減少了潛器的能源消耗，提高了潛器的續航力。本發明的消磁電源由直流電網供電，具有較低的輸出紋波干擾(紋波系數≤2％)，使得消磁系統不會與潛器上的敏感設備造成干擾，提高了全船的電磁兼容性，潛器消磁繞組設計時不用避開敏感設備，降低了潛器消磁系統的設計難度，確保了潛器的磁隱形性能。

技術領域

本發明屬于磁隱身技術領域，具體涉及一種低紋波輸出的高效潛器用消磁電源和方法。

背景技術

艦船大量采用鐵磁材料建造，在航行過程中，因地磁擾動、海水壓力、鐵磁設備運行等形成較為明顯的磁特征，已成為敵水中磁性武器(如磁性水雷等)攻擊的信號源及空中磁性探潛的探測源。

消磁系統是實現艦船磁隱身性能的關鍵裝備，而消磁電源是消磁系統的重要組成部分，消磁系統依據艦船磁場狀態控制消磁電源產生消磁電流，激勵消磁繞組產生與艦船自身幅值相等、方向相反的磁場，降低艦船的磁場特征，實現磁隱身。

消磁電源是一種將艦船電能轉換為消磁電流的電源類設備，與普通電源在電路結構組成、控制方式和輸出范圍等方面存在較大區別，并且由于潛航器的電制、供電能力和電磁兼容要求與水面艦船有較大區別，適用于潛器的消磁電源需要針對性設計。

由于潛器的供電能力有限，消磁系統作為水下長時使用設備，而且消磁電源通常工作于低負載狀態，因此需要潛器的消磁電源有較高的電能轉換效率。此外潛器結構緊湊，消磁繞組需要全船敷設，將不可避免臨近敏感設備，為確保敏感設備不受干擾，需要潛器消磁電源輸出低紋波。再者潛器采用直流幅壓電網和交流電網，為降低交流電網的負荷，減少電網引入的干擾，消磁電源可以直接從幅壓直流電網取電，但幅壓直流電網電壓波動范圍大，如何實現直流幅壓寬電壓范圍輸入下的高效率也是難點之一。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種低紋波輸出的高效潛器用消磁電源和方法，用于實現直流幅壓寬電壓范圍輸入下的高效率電能轉換。