[實用新型]一種利用海流能進行海底無線充電的裝置

有效

• 申請號: 201922164766.4
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN210744809U
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 吳百公;劉金星;王賢建
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學;江蘇科技大學海洋裝備研究院
• 主分類號: H02J7/14
• 分類號: H02J7/14;H02J7/00;H02J50/90;B60L53/12;B60L53/126;B60L53/38;B63G8/00
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

本實用新型公開了一種利用海流能進行海底無線充電的裝置，它涉及水下無線充電技術領域。它的收縮涵道為縱向設置的圓環結構，收縮涵道的中間通道處的兩端開口直徑大、中間開口直徑小，開口小的中間部分通過前支撐和后支撐安裝有發電機，發電機前后分別設有前透平和后透平；收縮涵道內設有若干儲能模塊，儲能模塊之間通過電纜連接，所述收縮涵道的頂部和側邊分別設置無線充電裝置，無線充電裝置與儲能模塊電連接。本實用新型的優點在于：收縮涵道將低密度海流能變成高能量密度水流，發電機利用透平吸收的水動能源源不斷為收縮涵道內部的儲能模塊充電，充分利用海流能充電；自治航行器可進行自動對接充電，自治航行器可以穩定固定在收縮涵道上。

技術領域

本實用新型涉及水下無線充電技術領域，具體涉及一種利用海流能進行海底無線充電的裝置。

背景技術

海流能儲量巨大，有多種開發形式，但是將其應用在水下無線充電領域未見報道。現有自治航行器主要采用高密度蓄能電池作為動力能源，大部分需要航行器回收充電后再作業，航行器容易暴露。或者利用太陽能對水下自治航行器進行充電，這種方式暴露的可能性更大。采用非接觸無線自主充電的方式進行水下充電，可大幅簡化自治航行器充電作業流程，并且能夠增強其作業隱蔽性能和應用范圍。

海底或者深海的水流速低、功率密度低、水流發電的能力低、透平效率低，不能夠為自治航行器提供足夠的能量供給。

現有技術中已有無線充電實用新型專利，但是大都在于無線充電部分，能量獲取效率低下。需要實用新型一種無線充電裝置能夠解決能量獲取部分與無線充電部分。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種利用海流能進行海底無線充電的裝置，能夠解決水下能量密度低的問題與非接觸無線自主充電的問題，簡單可靠。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：包括收縮涵道、儲能模塊、無線充電裝置、發電機以及基于多傳感器信息融合的機械手；所述收縮涵道內設有儲能模塊，所述儲能模塊與無線充電裝置電連接，所述收縮涵道內設有發電機；

所述收縮涵道為縱向設置的圓環結構，收縮涵道中間為水平方向的水流通道，收縮涵道中間通道的兩端為圓形開口，收縮涵道的中間通道的兩端開口直徑大、中間開口直徑小，開口小的中間部分通過前支撐和后支撐安裝有發電機，所述發電機前后分別設有前透平和后透平，所述前透平和后透平面向收縮涵道的兩端設置；

所述收縮涵道內設有若干儲能模塊，所述儲能模塊之間通過電纜連接，所述收縮涵道的頂部和側邊分別設置無線充電裝置，所述無線充電裝置與儲能模塊電連接，無線充電裝置具有自主識別裝置；收縮涵道外側安裝有基于多傳感器信息融合的、將自治航行器抓住并與收縮涵道緊密貼合的機械手，自治航行器具有與無線充電裝置相對應的無線充電接收裝置。

進一步的，所述無線充電裝置內設有聲吶模塊，自治航行器內安裝有對應的水聲通信裝置、控制裝置與電池能量管理系統。

進一步的，所述收縮涵道的外側安裝有機械手，所述機械手安裝在無線充電裝置側邊，所述無線充電裝置內部安裝有感應裝置以及控制系統，所述控制系統控制機械手對自治航行器的抓取，基于多傳感器信息融合的機械手為角度傳感器、位移傳感器、應力傳感器多傳感器信息融合的機械手，能夠保證機械手在抓取航行器時位置準確，力度合適。

采用上述結構后，本實用新型的優點在于：

1、收縮涵道中間的收縮水道可以將側邊的水流聚集，起到水流動能聚集的作用，將低密度的海流能變成高能量密度的水流，發電機可以利用透平吸收的水動能源源不斷地為收縮涵道內部的儲能模塊充電，充分利用海流能進行充電；

2、自治航行器可以通過水聲通信裝置與無線充電裝置的聲吶模塊進行通信，控制裝置收到信號后控制無線充電接收裝置進行自動對接充電，充電時，機械手可以自動抓取固定住自治航行器，使自治航行器穩定固定在收縮涵道上，不會因為水流或者其他因素與收縮涵道發生脫離或者碰撞；