水下无线充电系统软启动方法、装置、电子设备和介质

本公开的实施例涉及计算机，具体涉及水下无线充电系统软启动方法、装置、电子设备和介质。

背景技术：

1、随着科学技术的进步和发展，自主水下航行器auv（autonomous underwatervehicle）作为水下资源勘探和军事巡逻的重要装备，auv的水下无线充电成为一种新型的水下能量传输方式，但水下无线充电系统在系统启动时，系统的瞬态响应往往伴随着巨大的过电压、过电流情况的出现，使得水下无线充电系统的各个充电设备承受过大的电压应力和电流应力。对于水下无线充电系统的软启动，通常采用的方式为：延长水下无线充电系统的系统启动时间。

2、然而，实践中发现，当采用上述方式对水下无线充电系统进行软启动时，经常会存在如下技术问题一：延长水下无线充电系统的系统启动时间，会造成系统启动时间达到秒级以上，无法满足系统快速启动的要求，导致充电时间的延长，电力资源的浪费和出现过电压和过电流现象产生，降低水下无线充电系统的安全性和提高设备损坏。

3、在采用技术方案来解决上述技术问题一的过程中，往往又会伴随着如下技术问题二：如何根据系统电压特征方程，生成精准的水下无线充电系统达到稳态的最短时间，以减少水下无线充电的电力资源的浪费。针对上述技术问题二，常规的解决方案一般是：将水下无线充电系统的电压特征方程达到稳态响应的时间，确定为系统稳态启动时间。然而，上述常规解决方案依然存在如下问题：仅通过系统达到稳态响应的时间确定为启动时间，没有考虑水下无线充电系统中的动态特性，不能实时掌握水下无线充电系统的状态，生成的最短启动时间不准确，导致延长系统启动时间和充电过程中电力资源的浪费。

4、在采用技术方案来解决上述技术问题一的过程中，往往又会伴随着如下技术问题三：由于水下无线充电系统中补偿网络的线圈互感和自主水下航行器的负载的变化，如何精准识别自主水下航行器的负载和线圈互感，以实时了解水下无线充电系统的运行情况，提高传输效率和水下无线充电系统的安全性，减少电力资源的浪费。针对上述技术问题三，常规的解决方案一般是：采用麻雀搜索算法，对线圈互感和负载进行识别，以提高电能传输效率。然而，上述常规解决方案依然存在如下问题：由于线圈互感和负载识别中涉及的参数特征比较复杂和数学模型阶次较高，求解运算量较大，采用传统麻雀搜索算法收敛速度较慢，易陷入局部最优解，造成求解识别时间较长，识别准确性较低，导致水下无线充电系统出现过电压和过电流的现象，降低系统安全性和提高水下充电设备的损坏程度。

5、该背景技术部分中所公开的以上信息仅用于增强对本公开构思的背景的理解，并因此，其可包含并不形成本国的本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

2、本公开的一些实施例提出了水下无线充电系统软启动方法、装置、电子设备和介质，来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的一项或多项。

3、第一方面，本公开的一些实施例提供了一种水下无线充电系统软启动方法，包括：获取水下无线充电系统的系统参数值集，其中，上述水下无线充电系统包括：逆变电路、补偿网络；根据上述系统参数值集，确定上述水下无线充电系统的系统稳态启动时间段；根据上述系统稳态启动时间段，生成上述水下无线充电系统的系统启动时间段；对上述系统启动时间段进行阶段划分处理，得到系统启动阶段划分时间段集；对于上述系统启动阶段划分时间段集中的每个系统启动阶段划分时间段，执行以下阶段输入电压确定步骤：确定上述水下无线充电系统在上述系统启动阶段划分时间段的线圈互感辨识数值；响应于确定上述线圈互感辨识数值位于预设互感限定范围内，根据上述线圈互感辨识数值，确定上述补偿网络在上述系统启动阶段划分时间段的阶段输入电压数值；根据上述系统启动阶段划分时间段集和所得到的阶段输入电压数值集，对上述水下无线充电系统进行软启动。

4、第二方面，本公开的一些实施例提供了一种水下无线充电系统软启动装置，包括：获取单元，被配置成获取水下无线充电系统的系统参数值集，其中，上述水下无线充电系统包括：逆变电路、补偿网络；确定单元，被配置成根据上述系统参数值集，确定上述水下无线充电系统的系统稳态启动时间段；生成单元，被配置成根据上述系统稳态启动时间段，生成上述水下无线充电系统的系统启动时间段；阶段划分单元，被配置成对上述系统启动时间段进行阶段划分处理，得到系统启动阶段划分时间段集；执行单元，被配置成对于上述系统启动阶段划分时间段集中的每个系统启动阶段划分时间段，执行以下阶段输入电压确定步骤：确定上述水下无线充电系统在上述系统启动阶段划分时间段的线圈互感辨识数值；响应于确定上述线圈互感辨识数值位于预设互感限定范围内，根据上述线圈互感辨识数值，确定上述补偿网络在上述系统启动阶段划分时间段的阶段输入电压数值；软启动单元，被配置成根据上述系统启动阶段划分时间段集和所得到的阶段输入电压数值集，对上述水下无线充电系统进行软启动。

5、第三方面，本公开的一些实施例提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。

6、第四方面，本公开的一些实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。

7、本公开的上述各个实施例中具有如下有益效果：本公开的一些实施例的水下无线充电系统软启动方法在避免系统启动过程中产生过大电压应力和电流应力造成的水下无线充电系统包括的充电设备的损坏的情况下，可以实现水下无线充电系统的快速启动，以及在磁耦合器发生偏移情况下的快速启动，可以减短系统启动时间和电力资源的浪费。具体来说，造成相关的充电时间的延长和电力资源的浪费的原因在于：延长水下无线充电系统的系统启动时间，会造成系统启动时间达到秒级以上，无法满足系统快速启动的要求，导致充电时间的延长，电力资源的浪费和出现过电压和过电流现象产生，降低水下无线充电系统的安全性和提高设备损坏。基于此，本公开的一些实施例的水下无线充电系统软启动方法可以首先，获取水下无线充电系统的系统参数值集，其中，上述水下无线充电系统包括：逆变电路、补偿网络。在这里，水下无线充电系统的系统参数值集用于后续确定系统稳态启动时间段。其次，根据上述系统参数值集，确定上述水下无线充电系统的系统稳态启动时间段。在这里，系统稳态启动时间段为理论系统达到稳态的最短时间，可以避免水下无线充电系统在启动过程中出现过电压和过电流，提高水下无线充电系统的稳定性和安全性。再次，根据上述系统稳态启动时间段，生成上述水下无线充电系统的系统启动时间段。在这里，系统启动时间段为水下无线充电系统包括的磁耦合器发生完全偏移情况下系统达到稳态的最短时间。随后，对上述系统启动时间段进行阶段划分处理，得到系统启动阶段划分时间段集。在这里，由于水下无线充电系统在启动过程中磁耦合器的互感辨识值会一直变化，进行阶段划分可以细致地的分析不同阶段下的补偿网络的输入电压，可以有效抑制启动过程中产生的过电压和过电流。然后，对于上述系统启动阶段划分时间段集中的每个系统启动阶段划分时间段，执行以下阶段输入电压确定步骤：第一步，确定上述水下无线充电系统在上述系统启动阶段划分时间段的线圈互感辨识数值。在这里，线圈互感辨识数值用于后续确定补偿网络的阶段输入电压数值。第二步，响应于确定上述线圈互感辨识数值位于预设互感限定范围内，根据上述线圈互感辨识数值，确定上述补偿网络在上述系统启动阶段划分时间段的阶段输入电压数值。在这里，随着启动时间的启动和时间，补偿网络中的线圈互感辨识由于水介质的扰动逐渐较少，通过线圈互感辨识数值动态确定补偿网络的输入电压，可以有效抑制水下无线充电系统在启动过程时的过电流。最后，根据上述系统启动阶段划分时间段集和所得到的阶段输入电压数值集，对上述水下无线充电系统进行软启动。在这里，可以在兼顾有效抑制水下无线充电系统的情况下，实现系统的快速启动和减少电力资源的浪费。由此可得，该水下无线充电系统软启动方法可以在避免系统启动过程中产生过大电压应力和电流应力造成的水下无线充电系统包括的充电设备的损坏的情况下，实现水下无线充电系统的快速启动，以及在磁耦合器发生偏移情况下的快速启动，可以减短系统启动时间和电力资源的浪费。