[發明專利]基于同位素電源的無人充電系統

在審

• 申請號: 202111133526.3
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113844308A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 肖炎鑫;周旭華;林曉玲;程相勤;汪林;李洋;王一鳴
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍92609部隊
• 主分類號: B60L53/36
• 分類號: B60L53/36;B60L53/50;B60L53/66
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 和成

1.一種基于同位素電源的無人充電系統，其特征在于：包括：

同位素電源模塊，所述同位素電源模塊用于產生電能；

儲能模塊，所述儲能模塊能夠對所述同位素電源模塊產生的電能收集并儲存；

充電模塊，所述充電模塊與所述儲能模塊連接，所述充電模塊能夠對待充電設備進行充電；

導引對接模塊，所述導引對接模塊能夠實現對所述待充電設備的導引，并能夠實現所述充電模塊與所述待充電設備的對接固定；

無線通信存儲模塊，所述無線通信存儲模塊能夠實現與所述待充電設備的信息交互；

控制模塊，所述同位素電源模塊、所述儲能模塊、所述充電模塊、所述導引對接模塊以及所述無線通信存儲模塊均與所述控制模塊連接。

2.根據權利要求1所述的基于同位素電源的無人充電系統，其特征在于：還包括主殼體，所述主殼體的底部安裝于基座上，所述同位素電源模塊、所述控制模塊以及所述儲能模塊由下至上安裝于所述主殼體內，所述充電模塊通過安裝支架安裝于所述主殼體的側壁頂部，所述無線通信存儲模塊安裝于所述主殼體的頂部。

3.根據權利要求1所述的基于同位素電源的無人充電系統，其特征在于：所述同位素電源模塊包括同位素電源，所述同位素電源安裝于電源殼體內，所述同位素電源連接有熱電轉換器，所述電源殼體上設置有屏蔽層和絕熱層，所述電源殼體的外側連接有散熱翅片。

4.根據權利要求3所述的基于同位素電源的無人充電系統，其特征在于：所述同位素電源采用熱轉換型放射性同位素電源。

5.根據權利要求1所述的基于同位素電源的無人充電系統，其特征在于：所述儲能模塊采用超級電容器。

6.根據權利要求5所述的基于同位素電源的無人充電系統，其特征在于：所述儲能模塊設置有兩個，所述充電模塊對應設置有兩個，兩個所述儲能模塊分別與兩個所述充電模塊連接。

7.根據權利要求1或6所述的基于同位素電源的無人充電系統，其特征在于：所述充電模塊采用無線充電模塊，所述無線充電模塊包括逆變電路、磁感線圈、磁芯和保護殼體，所述磁芯安裝于所述保護殼體內，所述磁芯內纏繞有所述磁感線圈，所述待充電設備的磁芯內安裝有與所述磁感線圈配套的接收線圈；所述磁感線圈與所述逆變電路連接，所述逆變電路與所述控制模塊連接，所述接收線圈通過整流電路與所述待充電設備連接。

8.根據權利要求7所述的基于同位素電源的無人充電系統，其特征在于：所述磁芯的上方還設置有緩沖保護墊。

9.根據權利要求1所述的基于同位素電源的無人充電系統，其特征在于：所述導引對接模塊包括慣性導航定位單元、超短基線定位單元、光引導對接單元和對接固定機構；

所述慣性導航定位單元安裝于待充電設備上，所述慣性導航定位單元包括慣性導航儀、北斗定位模塊和計程儀，所述北斗定位模塊能夠提供所述待充電設備的初始位置信息及進行位置校正，所述計程儀能夠向所述慣性導航儀提供所述待充電設備的航行速度用于位置的實時推算；

所述超短基線定位單元包括發射換能器、應答器和接收基陣，所述發射換能器與所述接收基陣安裝在所述待充電設備上，所述應答器安裝于無人充電系統的主殼體上，所述發射換能器能夠發出聲脈沖，所述應答器收到所述發射換能器發出的聲脈沖后，回發聲脈沖，所述接收基陣能夠根據收到的聲信號得到所述無人充電系統的位置；

所述光引導對接單元包括光學傳感器和指示燈，所述光學傳感器安裝于所述待充電設備上，所述指示燈安裝于所述充電模塊上，所述待充電模塊利用所述光學傳感器能夠靠近所述指示燈，所述指示燈還能夠顯示電能儲存狀態；

所述對接固定機構安裝于所述充電模塊上，所述對接固定機構能夠將所述待充電設備的接收端與所述充電模塊對接固定。

10.根據權利要求1所述的基于同位素電源的無人充電系統，其特征在于：所述控制模塊包括2個電源管理子模塊和3個控制單元，所述電源管理子模塊對所述同位素電源模塊的電能輸出、所述儲能模塊的充放電進行管理，3個所述控制單元分別對無線充電、引導對接、數據傳輸指令進行響應和處理。