[发明专利]升沉补偿系统和方法

权利要求书

1.一种主动升沉补偿系统，包括与负载相互作用的电动发电机和被布置成控制所述电动发电机的操作的控制单元，所述控制单元被布置成：

-操作所述电动发电机以便在波浪运动周期的第一部分中驱动所述负载；并且

-操作所述电动发电机以便在所述波浪运动周期的第二部分中使能量的至少一部分再生，所述能量在所述波浪运动周期的第一部分中已被用来驱动所述负载，

所述主动升沉补偿系统包括电存储元件，以便缓存所再生的能量的至少一部分，用于在所述波浪运动的接下来的周期中给所述电动发电机供电。

2.根据权利要求1所述的主动升沉补偿系统，其中，所述电存储元件包括电容器，该电容器例如为超级电容器。

3.根据权利要求1所述的主动升沉补偿系统，其中，所述电存储元件包括电池或者电池和电容器的组合，该电容器例如为超级电容器。

4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的主动升沉补偿系统，其中，所述存储元件被并联地电连接到电源，以便给所述电动发电机供电。

5.根据权利要求1或2所述的主动升沉补偿系统，其中，转换器被电连接在所述电动发电机和所述存储元件之间，所述转换器将电动发电机的电压转换成所述存储元件的充电电压以及反过来将所述存储元件的放电电压转换成电动发电机的电压。

6.根据权利要求5所述的主动升沉补偿系统，其中，所述转换器包括双向直流-直流转换器。

7.根据权利要求5所述的主动升沉补偿系统，其中，所述存储元件包括多个电容器，并且其中，所述转换器包括开关网络以便使所述电容器在串联和/或并联组合中切换。

8.根据权利要求5所述的主动升沉补偿系统，其中，所述存储元件包括所述超级电容器，并且其中，所述转换器包括电感器，以便形成具有所述超级电容器的电感器-电容器谐振电路，所述谐振电路的谐振频率适于所述波浪运动的周期频率。

9.根据权利要求5至8中任意一项权利要求所述的主动升沉补偿系统，其中，所述控制单元包括用于测量所述电源电压的电压测量装置，所述控制单元被布置成将所测量的电压与低和高阈值电压值进行比较，用于驱动所述转换器，以便当所测量的电压超过所述高阈值电压值时对所述电存储元件充电，以及当所测量的电压达到所述低阈值电压时使所述电存储元件放电。

10.根据权利要求4至9中任意一项权利要求所述的主动升沉补偿系统，其中，所述控制单元包括用于测量所述电源电流的电流测量装置，所述控制单元被布置成将所测量的电流与电流设定点进行比较，用于驱动所述转换器，以便当所测量的电流超过所述电流设定点时使所述电存储元件放电，以及当所述电流设定点超过所测量的电流时对所述电存储元件充电。

11.根据前述权利要求中任意一项权利要求所述的主动升沉控制系统，其中，所述控制单元被布置成测量所述电存储元件的操作电压，并且被布置成当所述电存储元件的操作电压超过最大操作电压时连接到电功率耗散器。

12.根据权利要求3至9中任意一项权利要求所述的主动升沉控制系统，其中，所述电源包括供应控制单元，并且其中，所述控制单元被布置成测量所述电存储元件的操作电压，并且布置成当所述电存储元件的操作电压超过最大操作电压时操作所述供应控制单元以便将电功率供应给所述电源。

13.根据权利要求10所述的主动升沉补偿系统，其中，所述控制单元被布置成将所述存储元件的电压的时间平均值与预定的存储电压设定点进行比较，并且被布置成在所述比较的基础上修改当前设定点。

14.根据权利要求4至13中任意一项权利要求所述的主动升沉补偿系统，其中，所述控制单元包括测量装置，所述测量装置用于测量代表待补偿升沉运动的变量，所述控制单元被布置成基于所述测量的变量驱动所述转换器，以便给所述电存储元件充电或者使其放电，从而提供或缓存所述升沉补偿所涉及电能的至少一部分。

15.根据权利要求14所述的主动升沉补偿系统，其中，所述控制单元被布置成驱动所述电源，以便提供或接收所述升沉补偿所涉及电能的至少一部分。

16.根据权利要求14至15中任意一项权利要求所述的主动升沉补偿系统，其中，所述变量是波浪变量、升沉变量或者电动发动机变量。