(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111461477.6 (22)申请日 2021.12.02 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司宁波供电 公司 地址 315000 浙江省宁波市海曙区丽园北 路1408号 (72)发明人 王激华　凌荣光　马丽君　胡海　 王汉丰　周洪涛　张科　何磊杰　 吴刚　许巍　沈寅星　乐璟黎　 闻铭　周斌　杨跃平　叶佳青　 金慧颂　卓露珊　 (74)专利代理 机构 杭州华鼎知识产权代理事务 所(普通合伙) 33217 代理人 任翠月(51)Int.Cl. H02J 50/12(2016.01) H02J 50/70(2016.01) H02J 50/90(2016.01) H05K 7/20(2006.01) H05K 7/02(2006.01) (54)发明名称 港口岸电无线电能传输的效率协同优化系 统 (57)摘要 港口岸电无线电能传输的效率协同优化系 统， 包括耦 合机构随动模块、 恒频控制模块、 散热 模块， 所述耦合机构随动模块包括位置自适应伺 服单元、 移动单元 以及固定单元， 位置自适应伺 服单元包括岸基端以及船舶端， 岸基端设有发射 器， 船舶端设有接收器， 发射器和接收器通过电 磁耦合机构实现能量传输， 所述移动单元运送发 射器并与接收器耦合对接， 固定单元用于固定发 射器和接收器的相对位置； 恒频控制模块包括相 控电感电路， 对系统电路进行动态调谐； 散热模 块用于对系统进行散热， 散热模块包括同步整流 电路， 用于提高电路中的变换器的功率密度； 本 发明从结构固定、 电路频率、 散热三个方面对无 线充电进行优化， 提高了充电效率以及稳定性。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114285182 A 2022.04.05 CN 114285182 A 1.港口岸电无线电能传输的效率协同优化系统， 其特征在于， 包括耦合机构随动模块、 恒频控制模块、 散热模块， 所述耦合机构随动模块包括位置自适应伺服单元、 移动单元以及 固定单元， 所述位置自适应伺服单元包括岸基端以及船舶 端， 所述岸基端设有发射器， 船舶 端设有接 收器， 所述发射器和接收器通过电磁耦合机构实现能量传输， 所述移动单元运送 所述发射器并与所述接收器耦合对接， 所述固定单元用于固定所述 发射器和接收器的相对 位置； 所述恒频控制模块包括相控电感电路， 对系统电路进 行动态调谐； 所述散热模块用于 对系统进行散热， 所述散热模块包括同步整流电路， 用于提高电路中的变换器的功率密度。 2.根据权利要求1所述港口岸电无线电能传输的效率协同优化系统， 其特征在于， 所述 岸基端包括PLC、 伺服驱动器、 伺服电机、 监控系统， 所述伺服控制器和监控系统通过PLC统 一控制， 所述伺服电机与伺服驱动器之间通过编码器通讯。 3.根据权利要求2所述港口岸电无线电能传输的效率协同优化系统， 其特征在于， 所述 监控系统可检测发射器和接收器的相对位置信息、 功率控制信息 。 4.根据权利要求1所述港口岸电无线电能传输的效率协同优化系统， 其特征在于， 所述 岸基端包括依 次联连接的电网电源、 原级电能变换电路、 谐振补偿电路、 发射器， 所述船舶 端包括依次连接的接收器、 谐振补偿电路、 次级电能变换电路、 负载。 5.根据权利要求1所述港口岸电无线电能传输的效率协同优化系统， 其特征在于， 所述 相控电感电路由一个固定容 量的电容器与一个串联了双向晶闸管的电感组成。 6.根据权利要求4所述港口岸电无线电能传输的效率协同优化系统， 其特征在于， 所述 同步整流电路采用LC C型两级拓扑机构。 7.根据权利要求1所述港口岸电无线电能传输的效率协同优化系统， 其特征在于， 所述 移动单元包括三轴电机以及机械手， 所述固定单元包括设置在发射线圈和接收线圈上的电 磁铁。 8.根据权利要求1所述港口岸电无线电能传输的效率协同优化系统， 其特征在于， 所述 固定单元包括第一伸缩板、 第二伸缩板、 固定杆， 所述发射器包括发射本体， 接收器包括接 收本体， 所述发射本体的两侧分别设有一个可向两侧延伸的第一伸缩板， 所述接 收本体的 两侧分别设有一个可向两侧延伸的第二伸缩板， 每个所述第一伸缩板和 第二伸缩板上均设 有固定孔， 位于同一侧的第一伸缩板和第二伸缩板之 间通过穿过固定孔的固定杆进行固定 连接。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114285182 A 2港口岸电无 线电能传输的效率 协同优化系统 技术领域 [0001]本发明属于船舶无线电能传输技术领域， 尤其是港口岸电无线电能传输的效率协 同优化系统。 背景技术 [0002]我国是一个船舶使用大国， 随着我国经济的发展， 交通运输、 海上作业和旅游观光 业等行业极大的依赖于船舶。 然而， 使用燃油的船舶排放大、 污染重等特点严重危害了环 境， 成为发展可持续发展方案的绊脚石。 在船舶靠岸时， 船上的燃油机必须保持工作， 以保 证船舶的正常工作。 因此， 为了降低船舶靠岸期间造成的污染， 打造绿色港口， 国内部分港 口已经在推行岸基电源技 术。 [0003]船舶岸电充电装置是为了保证船舶在海上航行时各个用电设备能够正常工作， 目 前大部分系统都是采用的低压供电， 因为其电源质量高， 技术相对容易实现， 且成本较低， 成为目前国内大多数 船舶岸电供电系统的首选 。 [0004]然而， 但是在采用无线充电时， 需要考虑充电效率， 充电效率影响主要有以下几个 方面： 1、 由于波浪的存在， 接收端不停晃动， 因此受电端与供电端的相对位置将会不断发生 变化， 影响充电稳定性， 降低充电效率； 2、 无线电能传输系统的效率受频率影响非常大， 谐 振参数的变化会导 致失谐从而降低系统传输效率； 3、 大功率的无线 充电散热损耗较大。 [0005]因此如何保证高效稳定高效的无线 充电是很有必要 进行研究的。 发明内容 [0006]本发明的目的在于提供港口岸电无线电能传输的效率协同优化系统， 从结构固 定、 电路频率、 散热三个方面对无线 充电进行优化， 提高了充电效率以及稳定性。 [0007]本发明提供了港口岸电无线电能传输的效率协同优化系统， 其解决技术问题的技 术方案包括耦合机构随动模块、 恒频控制模块、 散热模块， 所述耦合机构随动模块包括位置 自适应伺服单元、 移动单元以及固定单元， 所述位置自适应伺服单元包括岸基端以及船舶 端， 所述岸基端设有发射器， 船舶 端设有接收器， 所述 发射器和接收器通过电磁耦合机构实 现能量传输， 所述移动单元运送所述发射器并与所述接 收器耦合对接， 所述固定单元用于 固定所述发射器和接 收器的相对位置； 所述恒频控制模块包括相控电感电路， 对系统电路 进行动态调谐； 所述散热模块用于对系统进 行散热， 所述散热模块包括同步整流电路， 用于 提高电路中的变换器的功率密度。 [0008]优选的， 所述岸基端包括PLC、 伺服驱动器、 伺服电机、 监控系统， 所述伺服控制器 和监控系统通过PLC统一控制， 所述伺服电机与伺服驱动器之间通过编码器通讯。 [0009]优选的， 所述 监控系统可检测发射器和接收器的相对位置信息、 功率控制信息 。 [0010]优选的， 所述岸基端包括依次联连接的电网电源、 原级电能变换电路、 谐振补偿电 路、 发射器， 所述船舶端包括依次连接的接收器、 谐振补偿电路、 次级电能变换电路、 负载。 [0011]优选的， 所述相控电感电路由一个固定容量的电容器与一个串联了双向晶闸管的说　明　书 1/4 页 3 CN 114285182 A 3