[發(fā)明專利]一種深海監(jiān)測傳感器及非接觸式供電和信息傳輸系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210005151.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN114449468A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔淑梅;王得安;張劍韜;別致;朱春波;宋凱;喬永康;鄭樂然;陳福澤;王奇悅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W4/38
• 分類號(hào): H04W4/38;H04B7/185;G01D21/02;H02J50/12;H02J50/80
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 孫莉莉

1.一種深海傳感器及其非接觸式供電和信息傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括：供電模塊100、海底電纜、非接觸式無線取電器、儲(chǔ)能電池組、非接觸式無線供電器、傳感器模塊、隱蔽式海洋浮標(biāo)、GPS通訊模塊和隱蔽式衛(wèi)星通訊天線，其中，

所述海底電纜與所述供電模塊100連接，用于將所述供電模塊100提供的電能輸送至深遠(yuǎn)海范圍；

所述非接觸式無線取電器跨接在所述海底電纜上，并與所述儲(chǔ)能電池組連接，用于利用電磁感應(yīng)原理自主式無線獲取所述海底電纜輸出的電能，并將運(yùn)送至所述儲(chǔ)能電池組中；

所述非接觸式無線供電器分別與所述儲(chǔ)能電池組、所述傳感器模塊以及待補(bǔ)給無人潛航器，用于獲取電能，對(duì)所述傳感器模塊進(jìn)行無線供電和信息傳輸，對(duì)所述待補(bǔ)給無人潛航器進(jìn)行電能補(bǔ)給和信息接收；

所述傳感器模塊與所述隱蔽式海洋浮標(biāo)連接，所述隱蔽式海洋浮標(biāo)、所述GPS通訊模塊和所述隱蔽式衛(wèi)星通訊天線依次連接，所述傳感器模塊用于測量水文環(huán)境、海水溫度、深海壓力以及周圍環(huán)境的水聲聲吶信號(hào)，并通過所述隱蔽式海洋浮標(biāo)、所述GPS通訊模塊和所述隱蔽式衛(wèi)星通訊天線將所述水文環(huán)境、所述海水溫度、所述深海壓力、所述水聲聲吶信號(hào)以及所接收的信息發(fā)送至目標(biāo)衛(wèi)星。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海傳感器及其非接觸式供電和信息傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述非接觸式無線取電器由一對(duì)U型錳鋅鐵氧體和繞制在一對(duì)U型錳鋅鐵氧體上面的利茲線線圈構(gòu)成，其中，所述一對(duì)U型錳鋅鐵氧體鏡面對(duì)稱放置，一端由調(diào)節(jié)螺釘連接，繞制在一對(duì)U型錳鋅鐵氧體上面的利茲線線圈形成第一耦合結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海傳感器及其非接觸式供電和信息傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述非接觸式無線供電器包括所述無人潛航器用的第一能量與信息同步傳輸平臺(tái)和所述傳感器模塊用的第二能量與信息同步傳輸平臺(tái)，其中，所述第一能量與信息同步傳輸平臺(tái)和所述第二能量與信息同步傳輸平臺(tái)將同側(cè)的同一線圈繞組拆分為能量線圈和信息線圈，分別用于實(shí)現(xiàn)能量傳輸通路和信息傳輸通路，并且采用分布式補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行諧振匹配，實(shí)現(xiàn)同一載波條件下的能量信息同步傳輸功能。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的深海傳感器及其非接觸式供電和信息傳輸系統(tǒng)，其特征在于，

所述第一能量與信息同步傳輸平臺(tái)的發(fā)射端由第一方形能量利茲線線圈、第一圓形信息利茲線線圈和第一磁芯構(gòu)成，所述第一圓形信息利茲線線圈置于所述第一方形能量利茲線線圈內(nèi)部；

所述第一能量與信息同步傳輸平臺(tái)的接收端由第二方形能量利茲線線圈和第二圓形信息利茲線線圈構(gòu)成，所述第二圓形信息利茲線線圈置于所述第二方形能量利茲線線圈內(nèi)部；

所述第一能量與信息同步傳輸平臺(tái)的發(fā)射端和接收端反向繞制串接形成第二耦合結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的深海傳感器及其非接觸式供電和信息傳輸系統(tǒng)，其特征在于，

所述第二能量與信息同步傳輸平臺(tái)的發(fā)射端由第三圓形信息利茲線線圈、第四圓形能量利茲線線圈和第二磁芯構(gòu)成，所述第三圓形信息利茲線線圈置于所述第四圓形能量利茲線線圈內(nèi)部；

所述第二能量與信息同步傳輸平臺(tái)的接收端由第五圓形信息利茲線線圈和第六圓形能量利茲線線圈構(gòu)成，所述第五圓形信息利茲線線圈置于所述第六圓形能量利茲線線圈內(nèi)部；

第二能量與信息同步傳輸平臺(tái)的發(fā)射端和接收端反向繞制串接形成第三耦合結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的深海傳感器及其非接觸式供電和信息傳輸系統(tǒng)，其特征在于，

所述第二能量與信息同步傳輸平臺(tái)的發(fā)射端由碗形凹利茲線線圈和第三磁芯構(gòu)成，所述碗形凹利茲線線圈包括第一碗底信息利茲線線圈和第一碗沿能量利茲線線圈；

所述第二能量與信息同步傳輸平臺(tái)的接收端由碗形凸利茲線線圈和第四磁芯構(gòu)成，所述碗形凸線圈包括第二碗底信息利茲線線圈和第二碗沿能量利茲線線圈；

第二能量與信息同步傳輸平臺(tái)的發(fā)射端和接收端反向繞制串接形成第四耦合結(jié)構(gòu)。