[發(fā)明專利]水下機(jī)器人海底無線充電接駁系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN109842190A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂楓;黃福詩;查欣;聶惠欣;周懷陽
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/32
• 分類號(hào): H02J7/32;H02J7/02;H02J50/12;H02J50/90
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王華英

1.一種水下機(jī)器人海底無線充電接駁系統(tǒng)，其特征在于，包括：海底供電裝置、充電接駁塢和水下機(jī)器人；

所述海底供電裝置，與所述充電接駁塢連接，用于利用海洋能源發(fā)電并存儲(chǔ)，以為所述充電接駁塢提供電量；

所述充電接駁塢，用于將所述水下機(jī)器人引導(dǎo)到預(yù)設(shè)充電位置，并對(duì)所述水下機(jī)器人進(jìn)行無線充電；

所述水下機(jī)器人，用于完成預(yù)設(shè)觀測任務(wù)，并定期將觀測數(shù)據(jù)傳輸給基站。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海底供電設(shè)備包括相互連接的海底發(fā)電設(shè)備和海底儲(chǔ)能設(shè)備；

所述海底發(fā)電設(shè)備，用于利用海洋能源進(jìn)行發(fā)電；

所述海底儲(chǔ)能設(shè)備，用于對(duì)所述海底發(fā)電設(shè)備發(fā)的電量進(jìn)行存儲(chǔ)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述充電接駁塢包括：接駁塢腔體以及位于所述接駁塢腔體內(nèi)的接駁塢內(nèi)部電路、第一電磁固定器和第一諧振線圈，所述第一電磁固定器和第一諧振線圈位于所述接駁塢腔體頂部；所述接駁塢內(nèi)部電路分別與所述第一電磁固定器和所述第一諧振線圈連接，用于控制所述第一電磁固定器和第一諧振線圈的工作狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接駁塢腔體的形狀包括平板狀粗短圓柱體。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接駁塢內(nèi)部電路包括第一控制處理模塊，以及分別與所述第一控制處理模塊連接的第一引導(dǎo)單元和變流單元；

所述第一控制處理模塊，與所述海底儲(chǔ)能設(shè)備連接，用于控制所述第一引導(dǎo)單元和變流單元的工作狀；

所述第一引導(dǎo)單元，用于與所述水下機(jī)器人中的第二引導(dǎo)單元配合將所述水下機(jī)器人引導(dǎo)到預(yù)設(shè)充電位置；

所述變流單元，用于將所述海底儲(chǔ)能設(shè)備輸入的直流電轉(zhuǎn)換為交流電。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一引導(dǎo)單元包括分別與所述第一控制處理模塊連接的第一聲學(xué)定位模塊和第一光學(xué)定位模塊；

所述第一聲學(xué)定位模塊，用于發(fā)出預(yù)設(shè)聲波，以將所述水下機(jī)器人引導(dǎo)到預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

第一光學(xué)定位模塊，用于發(fā)出預(yù)設(shè)光信號(hào)，以將所述水下機(jī)器人引導(dǎo)到所述預(yù)設(shè)充電位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變流單元包括依次連接的驅(qū)動(dòng)模塊、逆變模塊和第一補(bǔ)償模塊；

所述驅(qū)動(dòng)模塊與所述第一控制處理模塊連接，用于控制所述逆變模塊的工作狀態(tài)；

所述逆變模塊，與所述海底儲(chǔ)能設(shè)備連接，用于將所述海底儲(chǔ)能設(shè)備輸入的直流電逆變?yōu)榻涣麟姡?/p>

所述第一補(bǔ)償模塊與所述第一諧振線圈連接，用于對(duì)所述逆變模塊輸入的交流電進(jìn)行諧振補(bǔ)償，并傳輸給所述第一諧振線圈。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述水下機(jī)器人包括水下機(jī)器人腔體以及設(shè)置于所述水下機(jī)器人腔體內(nèi)的機(jī)器人內(nèi)部電路、蓄電池、第二電磁固定器和第二諧振線圈；

所述機(jī)器人內(nèi)部電路，包括第二控制處理模塊以及分別與所述第二控制處理模塊連接的第二引導(dǎo)單元和整流單元；

所述蓄電池，用于為所述水下機(jī)器人供電；

所述第二電磁固定器，用于與所述充電接駁塢中的第一電磁固定器配對(duì)使用，以將所述水下機(jī)器人固定在預(yù)設(shè)充電位置；

所述第二諧振線圈，用于與所述充電接駁塢中的第一諧振線圈配對(duì)使用，以對(duì)所述水下機(jī)器人進(jìn)行充電。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述水下機(jī)器人腔體內(nèi)還包括分別與所述第二控制處理模塊連接的觀測設(shè)備、內(nèi)部存儲(chǔ)器以及動(dòng)力模塊；所述機(jī)器人內(nèi)部電路還包括與所述第二控制處理模塊連接的通信模塊；

所述觀測設(shè)備，用于完成預(yù)設(shè)觀測任務(wù)；

所述內(nèi)部存儲(chǔ)器，用于對(duì)所述觀測設(shè)備得到的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；

所述通信模塊，用于根據(jù)所述第二控制處理模塊控制將所述內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)的所述觀測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述基站；

所述動(dòng)力模塊，用于為所述水下機(jī)器人提供動(dòng)力。