[發明專利]一種水下非接觸式電能數據傳輸系統

在審

• 申請號: 202110393814.6
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113132022A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 聶勇;郭啟萌;陳翔;李貞輝;唐建中;陳正
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04B10/80
• 分類號: H04B10/80;H04B10/116;H04B13/02;H02J50/12
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

1.一種水下非接觸式電能數據傳輸系統，所述系統包括輸入側系統、輸出側系統，其特征在于：

所述輸入側系統，包含“電—磁”轉換模塊、信號發送端模塊、信號接收端模塊；

所述輸出側系統，包含“磁—電”轉換模塊、信號發送端模塊、信號接收端模塊；

所述輸入側系統，用于接收水下其他裝置或系統提供的電能與數據，以“電—磁”與“電—光”的能量轉換形式，將電能與數據進行發送，并以“光—電”的能量轉換形式，接收所述輸出側系統發出的調制光信號并轉換為數據；

所述輸出側系統，接收來自所述輸入側系統的磁能與調制光信號，以“磁—電”、“光—電”的能量轉換形式，接收電能和數據，并以“電—光”的能量轉換形式，將水下其他裝置或系統提供數據以調制光信號發送至輸入側系統；

所述輸入側系統與輸出側系統之間實現非接觸式能量傳輸、全雙工數據通信。

2.根據權利要求1所述的水下非接觸式電能數據傳輸系統，其特征在于：

所述信號發送端模塊包括信號轉換模塊、信號調制模塊、通信光源。

3.根據權利要求1所述的水下非接觸式電能數據傳輸系統，其特征在于：

所述信號接收端模塊包括光電探測器、信號調理模塊、信號解調模塊、信號轉換模塊。

4.根據權利要求1所述的水下非接觸式電能數據傳輸系統，其特征在于：

所述“電—磁”轉換模塊至少包含：逆變電路模塊、控制模塊、電流采樣模塊、初級側電容補償模塊、耦合器初級側線圈。

5.根據權利要求1所述的水下非接觸式電能數據傳輸系統，其特征在于：

所述“磁—電”轉換模塊至少包含：耦合器次級側線圈、次級側電容補償模塊、整流濾波模塊、電壓調整模塊。

6.根據權利要求4或5所述的水下非接觸式電能數據傳輸系統，其特征在于：

所述耦合器初級側線圈與耦合器次級側線圈繞制在罐狀鐵氧體磁芯上，由高頻利茲線繞制而成，以提升所述耦合器初級側線圈與耦合器次級側線圈之間的耦合系數。

7.根據權利要求1所述的水下非接觸式電能數據傳輸系統，其特征在于：

所述輸入側系統的信號發送端模塊與信號接收端模塊的供電由所述“電—磁”轉換模塊提供，所述輸出側系統的信號發送端模塊與信號接收端模塊的供電由所述“磁—電”轉換模塊提供。

8.根據權利要求5所述的水下非接觸式電能數據傳輸系統，其特征在于：

所述電壓調整模塊通過基于PI的負反饋的穩壓控制算法，控制輸出電壓的相對穩定。

9.根據權利要求1所述的水下非接觸式電能數據傳輸系統，其特征在于：所述輸入側系統與輸出側系統內部空隙由環氧樹脂灌封膠材料完全或部分填充，提升所述輸入側系統與輸出側系統的耐壓能力，使其具備深海作業能力。