[發明專利]一種無人艇的自動充電裝置

有效

• 申請號: 202011228083.1
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112265464B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 李裕;謝子瀟;胡鵬;王智君;李志峰;鐘宋義;蒲華燕
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B60L53/35
• 分類號: B60L53/35;B60L53/16
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

本發明公開一種無人艇的自動充電裝置，涉及無人艇充電技術領域，導向機構包括兩個導向組件，兩個導向組件分別安裝于支架的兩側，固定抬升機構的兩端分別滑動安裝于兩個導向組件上，驅動機構用于驅動固定抬升機構相對于導向組件在豎直方向上運動，對接感應部件設置于固定抬升機構上；充電頭設置于支架頂部的下表面，充電頭用于與無人艇上的充電接口進行對接；充電裝置通訊模塊設置于支架上，充電裝置通訊模塊用于與無人艇上的通訊模塊通信連接；驅動機構、對接感應部件、充電裝置通訊模塊、充電頭和電源均與控制器連接。該裝置能夠實現無人艇的自動充電，提高了無人艇的續航能力，可以使無人艇面對更加復雜化、極端化的環境。

技術領域

本發明涉及無人艇充電技術領域，特別是涉及一種無人艇的自動充電裝置。

背景技術

近年來，無人艇技術發展迅速，其中，電力無人艇受限于電池，所以續航能力特別差，人工維護成本高。針對這一問題，通過設計制造無人艇自動充電樁來提高無人艇的續航能力非常必要。

根據目前查詢了解到的相關專利，如今的市場上已經存在有專門服務于汽車的無人充電樁，采用的充電對接方式主要是兩種，一是通過汽車自身的運動前進后退來實現對接，一是通過充電頭下降，輔以定位結構。但是，由于水上充電的特殊性，無人艇的充電口在無人艇的頂部，依靠自身動力進行對接顯然無法做到；而充電頭下降面臨的問題則是波浪的起伏導致直接對接無人艇充電口特別困難。所以，為了實現無人艇的自動充電，不能完全去參照汽車無人充電樁的結構。

關于充電樁在水中的應用，能查到的主要是面向水下無人設備的漂浮式水下自動充電樁，水下無人設備釋放電纜自動與充電口對接。如果無人艇自動充電裝置采取這樣的方案會一定的問題。首先，要實現這種對接方式對技術的要求特別高，成本也急劇升高，但未必能達到想要的效果；另外，用于對接的電纜材質較軟，水面的波浪較大，不易于對接和固定。

根據文獻“劉博，楊雅薇.一種小型無人艇電力系統設計與分析[J].船電技術，2019，39(S1)：51-55+59”，目前國內外尚無法有效解決電控無人艇的續航問題，常見的增加無人艇續航能力的方法是輔助太陽能板供電或者提高蓄電池的能量密度。輔助太陽能板充電，成本過高且轉換效率低下；而提高蓄電池的能量密度，如使用鋰電池，容易產生安全隱患。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種無人艇的自動充電裝置，能夠實現無人艇的自動充電，提高了無人艇的續航能力，可以使無人艇面對更加復雜化、極端化的環境。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種無人艇的自動充電裝置，包括支架、固定抬升機構、導向機構、驅動機構、對接感應部件、充電頭、充電裝置通訊模塊、電源和控制器，所述導向機構包括兩個導向組件，兩個所述導向組件分別安裝于所述支架的兩側，所述固定抬升機構的兩端分別滑動安裝于兩個所述導向組件上，所述驅動機構用于驅動所述固定抬升機構相對于所述導向組件在豎直方向上運動，所述固定抬升機構用于裝載無人艇，所述對接感應部件設置于所述固定抬升機構上，所述對接感應部件用于感應所述無人艇是否完成與所述固定抬升機構的對接；所述充電頭設置于所述支架頂部的下表面，所述充電頭用于與所述無人艇上的充電接口進行對接；所述充電裝置通訊模塊設置于所述支架上，所述充電裝置通訊模塊用于與所述無人艇上的通訊模塊通信連接；所述驅動機構、所述對接感應部件、所述充電裝置通訊模塊、所述充電頭和所述電源均與所述控制器連接。

優選地，所述固定抬升機構包括矩形框架、前端導軌、兩個側部導軌、兩個第一支撐管和四個第二支撐管，所述矩形框架包括前桿、后桿和兩個側桿，各所述側桿的前后兩端分別與所述前桿和所述后桿連接，所述前端導軌固定于所述前桿的內部，所述對接感應部件設置于所述前端導軌中，兩個所述側部導軌分別固定于兩個所述側桿的內部，各所述第一支撐管的兩端分別通過一個支撐管固定件固定于所述前桿和所述后桿上，兩個所述第一支撐管均設置于兩個所述側部導軌之間，各所述第一支撐管靠近所述側桿的一側設置有兩個所述第二支撐管。