本技术涉及一种轻量级水下航行器的恒流恒压充电系统,属于水下无线充电技术领域。该系统由电源控制模块、逆变器模块、初级侧拓扑模块和次级侧拓扑模块组成。
背景技术
水下航行器能够执行各项水下任务,随着对海洋资源的开发和利用,其重要性日益显现。水下航行器通过在海底自行对接补给基站进行充电,能够有效提升续航能力和作业隐蔽性,具有巨大的应用价值。在水下航行器和补给基站之间通常采用水下无线充电方式,由于水下无线充电技术无需物理接触,能够避免由于充电接口的暴露而引起的短路和漏电等隐患,在水下无线对接充电中具有极佳的应用前景。
水下航行器通常利用锂离子电池作为能量来源。如图1所示,水下航行器上高性能的锂离子电池的充电过程主要分为两个阶段:恒流充电阶段和恒压充电阶段。恒流充电阶段是指充电器对锂离子电池进行充电时,保持电流维持在一个恒定值进行充电。恒压充电阶段是指在恒流充电阶段,锂离子电池随着电流的输入电压逐渐上升,当锂离子电池达到一定的充电量后,充电器进行恒压模式,直至充电电流降至接近零,锂离子电池完成充电。但是,这种充电方式存在以下问题:
第一,在充电器传输功率较大时,由于充电器件的体积和重量过大,使充电器件不仅占用了水下航行器的舱内空间和浮力,而且充电器件的发热还会成为水下航行器的大功率充电的障碍;
第二,名称为《用于无人机无线充电的接收端及其轻量化处理方法》,申请号为CN202311451005.1的中国发明专利中提出了一种耦合器的轻量化方法,但所提方法面向的是无人机应用场景,且局限于对耦合器结构的设计,并没有与电池相结合。
因此,有必要提出一种方案以改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
实现思路