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基于阵列换能器的水下抗错位超声无线传能系统
An Underwater Anti-Misalignment UPT System Based on Array Transducers
Baidong Peng · Kehan Zhang · Zhengchao Yan · Jipan Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
超声无线传能（WPT）技术可穿透金属介质进行能量传输，且不产生电磁干扰与涡流损耗，在水下航行器供电中具有广阔应用前景。本文建立了声场数学模型并引入指向性函数，仿真分析了阵列参数对声束聚焦性能的影响。针对单元件超声传能系统的局限性，提出一种多对一结构的阵列换能器，提升了系统的抗错位能力。设计了一种含LC阻抗匹配网络的新型UPT系统，并实验分析了多对一阵列换能器间角度偏差的影响。相比一对一结构，该结构不仅将系统传输效率提升至72.4%，还能有效抑制接收端偏移引起的能量损耗。
解读: 该水下超声无线传能技术对阳光电源海洋能源装备和特殊场景储能系统具有创新启发价值。其阵列换能器抗错位设计理念可借鉴至PowerTitan储能系统的模块化连接方案，提升恶劣环境下的能量传输稳定性。LC阻抗匹配网络设计思路可应用于ST系列储能变流器的功率传输优化，降低传输损耗。多对一阵列结构的容错机制对海...
基于参数辨识方法的轻量化无人水下航行器无线充电系统的恒流恒压充电策略
Constant Current and Constant Voltage Charging Strategy for Lightweight Unmanned Underwater Vehicle’s Wireless Power Transfer System via Parameter Identification Method
Yayu Ma · Zhaoyong Mao · Bo Li · Bo Cheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
无线充电技术因其安全性和自动化特性，成为无人水下航行器（UUV）最具潜力的补能方式，而轻量化设计对UUV尤为重要。本文建立了LCC-S补偿型无线充电系统的直流输入-输出模型，无需在UUV端增设电力电子与通信装置。提出一种基于反向传播神经网络（BPNN）的输出预测模型与控制策略，仅利用初级侧直流信息实现次级侧输出预测，省去反馈链路，简化数据采集与处理，支持轻量化设计并实现恒流-恒压（CC-CV）充电。BPNN的非线性拟合能力有效补偿了零电压开关、导体及涡流损耗等难以精确建模的非线性因素，提升了预测...
解读: 该无线充电系统的LCC-S补偿拓扑与BPNN参数辨识技术对阳光电源充电桩产品线具有重要借鉴价值。其单侧控制架构省去通信反馈链路的设计思路，可应用于电动汽车无线充电场景，简化车载端设备复杂度。基于初级侧信息的输出预测方法与阳光电源ST储能系统的智能控制技术理念契合，BPNN对ZVS、涡流损耗等非线性因...