[發明專利]一種自主水下航行器在水下無線充電設備

有效

• 申請號: 201610179703.4
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105703458B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 王宏健;于樂;張曉濤;陳江;李村
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J50/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種自主水下航行器在水下無線充電設備，其特征在于一種自主水下航行器在水下無線充電設備具體包括：自主水下航行器(202)、水下充電裝置(201)和捕捉機械臂(207)；

所述的自主水下航行器(202)和水下充電裝置(201)通過捕捉機械臂(207)進行連接；

所述的自主水下航行器(202)包括耦合器次級端(204)、自主水下航行器諧振補償電路(311)、自主水下航行器整流濾波電路(309)、直流斬波器(310)、自主水下航行器主控制器(302)、負載(308)、微處理器(303)、電池組(305)、電流傳感器(304)、解調電路(307)、通信控制器(306)和總線(301)；

其中，所述耦合器次級端(204)接線端與自主水下航行器諧振補償電路(311)電容一端串聯，自主水下航行器諧振補償電路(311)電容的另一端與解調電路(307)模擬信號輸入端口連接，解調電路(307)數字信號輸出端口與通信控制器(306)信號輸入端連接，通信控制器(306)信號輸出端與總線(301)相連接，自主水下航行器諧振補償電路(311)電容的另一端與自主水下航行器整流濾波電路(309)的輸入端連接，自主水下航行器整流濾波電路(309)的電容與直流斬波器(310)開關管連接，直流斬波器(310)輸出端與總線(301)相連接，直流斬波器(310)控制端與自主水下航行器主控制器(302)信號輸出端相連，自主水下航行器主控制器(302)的信號輸入端與微處理器(303)的信號輸出端相連接，微處理器(303)的信號輸入端與電流傳感器(304)信號輸出端相連接，電流傳感器(304)的信號檢測端與總線(301)相連接，微處理器(303)的RS-485通訊接口與電池組相連，電池組與總線(301)相連接；主控制器控制信號輸出端與負載的控制信號輸入端連接；

所述水下充電裝置(201)包括海底輸電電纜(205)、水密接頭(206)、捕捉機構(208)、變壓器(209)、水下充電裝置整流濾波電路(210)、高頻逆變電路(211)、水下充電裝置諧振補償電路(214)、驅動控制器(215)、耦合器初級端(203)、調制電路(212)和水下充電裝置主控制器(213)；

海底輸電電纜(205)通過水密接頭(206)與變壓器(209)初級側接線端連接，變壓器(209)次級側接線端與水下充電裝置整流濾波電路(210)的輸入端連接，水下充電裝置整流濾波電路(210)電容與高頻逆變電路(211)電力場效應管S1和電力場效應管S2的源極連接，高頻逆變電路(211)的電力場效應管S2的漏極和電力場效應管S4的源極與水下充電裝置諧振補償電路(214)電容的一端連接，水下充電裝置諧振補償電路(214)電容的另一端與耦合器初級端(203)相連接，高頻逆變電路(211)的電力場效應管S1、電力場效應管S2、電力場效應管S3和電力場效應管S4的柵極與驅動控制器(215)控制信號輸出端相連接，驅動控制器(215)控制信號輸入端與調制電路(212)控制信號輸出端連接，調制電路(212)的控制信號輸入端與水下充電裝置主控制器(213)控制信號輸出端相連接；其中，高頻逆變電路(211)包括電力場效應管S1、電力場效應管S2、電力場效應管S3和電力場效應管S4；

所述電力場效應管S1、電力場效應管S2、電力場效應管S3和電力場效應管S4在高頻逆變電路(211)中的位置關系為：電力場效應管S1與電力場效應管S2串聯后與串聯的電力場效應管S3和電力場效應管S4并聯。

2.根據權利要求1所述一種自主水下航行器在水下無線充電設備，其特征在于：所述水下充電裝置(201)為自主水下航行器(202)提供電力供應和通訊支持的基礎設施。

3.根據權利要求2所述一種自主水下航行器在水下無線充電設備，其特征在于：所述的變壓器(209)將電壓轉換為220V±10V的交流電為系統提供能量。

4.根據權利要求3所述一種自主水下航行器在水下無線充電設備，其特征在于：所述的捕捉機構(208)對稱安裝于水下充電裝置(201)兩側，捕捉機構(208)用于捕捉機械臂(207)。