基于全相位的非接触供电自适应谐振控制

非接触式电能传输(CPTT)为海洋浮标水下传感器的持续稳定供电问题提供了一种可行方案。在此分析了浮标系统中电磁耦合电能传输系统的基本拓扑结构,探讨了电路谐振状态对系统传输功率的影响。并针对电路元器件参数随环境的变化导致的谐振点偏移问题,提出了一种基于全相位快速傅里叶变换(apFFT)的自适应谐振策略。通过采集逆变电路输出端电压和电流的相位差,由主控芯片处理并进行PD控制,调节电路频率,实现电能传输的自适应谐振。实验证明,基于相位测量的自适应谐振控制方法能够实时跟踪并补偿元器件参数变化,使系统工作在谐振状态。

浮标水下传感器非接触供电及通讯系统设计

为实现浮标系统全天候、全天时的海洋数据采集,设计并实现了一套适用于浮标系统的水下传感器供电及通讯系统,预期技术指标为传输功率达到20 W,效率50%以上,数据传输正确率99%以上。系统采用浮标的系泊线缆作为传导介质,通过两级电磁耦合进行水上及水下的能量及数据的传输,采用合理的水上水下电路设计保证了模块的稳定工作及低功耗运行,利用可靠的通讯协议设计保证了数据的有效传输。只需在该平台的水下系统上挂接不同的传感器即可实现对各种水文数据的实时测量。对系统的测试表明该系统能够实现设计功能,运行稳定,效率较高。