CN106230072B - 一种由风力发电供电的带无人驾驶导航仪的水上充电桩 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种由风力发电供电的带无人驾驶导航仪的水上充电桩，属于新能源应用技术领域。水域中原来靠柴油机提供动力的船要改装成用电动机提供动力的船，为了提高电动船使用水上充电桩进行充电的利用效率，需要提供新型的水上充电桩。在风电桩基上的塔架上安装风力发电机，风力发电机产生的电流通过防水电缆和水上充电桩上部的输入电流的防水密封插座输电给带无人驾驶导航仪的水上充电桩。在水上充电桩左侧的下部安装航行系统，在航行系统的上面安装无人驾驶控制中心，在无人驾驶控制中心的上面的前部安装无人驾驶导航仪，在无人驾驶导航仪的后面安装导航系统，在导航系统的上面安装无线通讯天线，在导航系统的导航下实现无人驾驶航行。
Description
技术领域
本发明涉及一种由风力发电供电的带无人驾驶导航仪的水上充电桩，属于水上充电桩应用技术领域。
背景技术
目前，航行在水面上的民用船只和军用舰艇主要使用柴油机提供动力，柴油机在运转时会向大气中排放大量的二氧化碳、二氧化硫和PM2.5细颗粒物，为了减少碳排放量，同时提高航行速度和机械运转速度，已有部分船只进行改装，换用电动机提供动力。在一部分港口，船只停泊拥堵，单纯靠岸上的陆地充电桩给电动船充电不够方便，需要提供适用的新型水上充电桩。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种由风力发电供电的带无人驾驶导航仪的水上充电桩。
中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，是一个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航应用已构建了‘元器件—终端系统及运营’的产业链，在水上充电桩左侧的导航系统中接入北斗终端、由导航系统上面的无线通讯天线与北斗卫星的导航天线进行通讯，使北斗导航服务于水上充电桩左侧的无人驾驶导航仪，无人驾驶导航仪通过下面的无人驾驶控制中心指令航行系统按照设定的路线在水中航行到需要充电的电动船的旁边，需要充电的电动船用充电枪伸进水上充电桩上部右侧的输出电流的防水密封插座，由风力发电机供电的电流通过防水电缆和水上充电桩向电动船供电，这一只电动船充满电后，带无人驾驶导航仪的水上充电桩在水面上可以航行到下一只需要充电的电动船旁继续充电。无人驾驶控制中心的临水面上的排线器用于自动收放防水电缆，调控防水电缆在水面上的使用长度。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由无线通讯天线1、导航系统2、无人驾驶导航仪3、无人驾驶控制中心4、航行系统5、水上充电桩6、浮筒7、挡浪围板8、排水孔9、防水绝缘罩壳10、充电桩壳体11、顶盖12、输入电流的防水密封插座13、输出电流的防水密封插座14、导电线15、控制电路16、计算机17、风电桩基19、风力发电机20、防水电缆21、排线器22共同组成一种由风力发电供电的带无人驾驶导航仪的水上充电桩；
在水体中建风电桩基19，在风电桩基19上架设塔架，在塔架上安装风力发电机20，风电桩基19附近的水面18上设置水上充电桩6，在水上充电桩6的浮筒7的上表面的周围安装挡浪围板8，在挡浪围板8的底部开设4个—8个排水孔9，在挡浪围板8内的中心位置安装防水绝缘罩壳10、充电桩壳体11，在充电桩壳体11内安装导电线15、控制电路16、计算机17，在水上充电桩6的左侧的下部安装航行系统5，在航行系统5的上面安装无人驾驶控制中心4，在无人驾驶控制中心4的上面安装无人驾驶导航仪3，在无人驾驶导航仪3的后面安装导航系统2，在导航系统2的上面安装无线通讯天线1；
风力发电机20通过防水电缆21与排线器22连接，排线器22通过内置导电线与无人驾驶控制中心4连接，无人驾驶控制中心4通过内置导电线与无人驾驶导航仪3连接，无人驾驶导航仪3通过内置导电线与导航系统2连接，在导航系统2的顶部安装无线通讯天线1，无人驾驶控制中心4通过防水电缆21与输入电流的防水密封插座13连接，输入电流的防水密封插座13通过导电线15与控制电路16连接，控制电路16通过导电线15与输出电流的防水密封插座14连接，输出电流的防水密封插座14通过防水电缆21与用电户连接，控制电路16通过信息传输线与计算机17连接。
水上充电桩6是交流水上充电桩或交直流一体水上充电桩或直流水上充电桩。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①提供风力发电清洁能源，有利于保护生态环境，实现可持续绿色发展。②北斗卫星导航系统全天候、全天时为水面上的电动船和水上充电桩提供高精度、高可靠定位、导航，使带无人驾驶导航仪的水上充电桩能较快接近需要充电的电动船，显著提高了工作效率，节省了工作时间。③无人驾驶导航仪、无人驾驶控制中心和航行系统带动水上充电桩在水面上按照北斗卫星导航系统提供的服务进行无人驾驶航行，同时接受水上充电桩的计算机指挥系统的调度，为电动船提供精准的充电服务，为加快推广电动船开辟了绿色通道。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面端包括主控站、注入站和监测站，用户端主要是北斗用户终端。在带无人驾驶导航仪的水上充电桩的导航系统中安装北斗导航，不仅可以为无人驾驶的、可以在水面上航行的水上充电桩导航，还可以通过北斗独有的短报文技术，报告水上充电桩在水面上的位置，港口的指挥调度站可以指令带无人驾驶导航仪的水上充电桩中的导航系统、无人驾驶导航仪通过无人驾驶控制中心调整航行系统的航行，使带无人驾驶导航仪的水上充电桩能及时为水面上需要充电的电动船充足电。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
由无线通讯天线1、导航系统2、无人驾驶导航仪3、无人驾驶控制中心4、航行系统5、水上充电桩6、浮筒7、挡浪围板8、排水孔9、防水绝缘罩壳10、充电桩壳体11、顶盖12、输入电流的防水密封插座13、输出电流的防水密封插座14、导电线15、控制电路16、计算机17、风电桩基19、风力发电机20、防水电缆21、排线器22共同组成一种由风力发电供电的带无人驾驶导航仪的水上充电桩；
在水体中建风电桩基19，在风电桩基19上架设塔架，在塔架上安装风力发电机20，风电桩基19附近的水面18上设置水上充电桩6，在水上充电桩6的浮筒7的上表面的周围安装挡浪围板8，在挡浪围板8的底部开设4个—8个排水孔9，在挡浪围板8内的中心位置安装防水绝缘罩壳10、充电桩壳体11，在充电桩壳体11内安装导电线15、控制电路16、计算机17，在水上充电桩6的左侧的下部安装航行系统5，在航行系统5的上面安装无人驾驶控制中心4，在无人驾驶控制中心4的上面安装无人驾驶导航仪3，在无人驾驶导航仪3的后面安装导航系统2，在导航系统2的上面安装无线通讯天线1；
风力发电机20通过防水电缆21与排线器22连接，排线器22通过内置导电线与无人驾驶控制中心4连接，无人驾驶控制中心4通过内置导电线与无人驾驶导航仪3连接，无人驾驶导航仪3通过内置导电线与导航系统2连接，在导航系统2的顶部安装无线通讯天线1，无人驾驶控制中心4通过防水电缆21与输入电流的防水密封插座13连接，输入电流的防水密封插座13通过导电线15与控制电路16连接，控制电路16通过导电线15与输出电流的防水密封插座14连接，输出电流的防水密封插座14通过防水电缆21与用电户连接，控制电路16通过信息传输线与计算机17连接。
水上充电桩6是交流水上充电桩或交直流一体水上充电桩或直流水上充电桩。
在风电桩基上建造塔架，在塔架上安装风力发电机，水面上的风能比陆地上的风能大3-5倍，风力发电机将风能转换成电能，从风力发电机输出的电流通过防水电缆输入带无人驾驶导航仪的水上充电桩，向无线通讯天线、导航系统、无人驾驶导航仪、无人驾驶控制中心、航行系统和水上充电桩提供工作用电，使无人驾驶导航仪和航行系统能带动水上充电桩一起在水面上按照北斗卫星导航系统的导航进行航行，驶近需要充电的电动船提供近距离充电服务。风力发电机输送的电流，小部分电流用于在水面上进行无人驾驶和导航航行所需要消耗的能量，大部分电流通过水上充电桩的输入电流的防水密封插座输入水上充电桩、通过导电线输电进入控制电路，从控制电路输出的电流通过导电线、输出电流的防水密封插座和充电枪的充电导电线向电动船供电。控制电路将输送电流的信息通过信息传输线输入计算机储存、运算。
现举出实施例如下：
实施例一：
由于保护生态环境和提高工作效率的需要，水域中越来越多的原来靠柴油机提供动力的船要改装成用电动机提供动力的船，为了提高电动船使用水上充电桩进行充电的利用效率，需要提供新型的水上充电桩。在风电桩基上的塔架上安装风力发电机，风力发电机产生的电流通过防水电缆和交流水上充电桩上部的输入电流的防水密封插座输电给带无人驾驶导航仪的水上充电桩。在交流水上充电桩左侧的下部安装航行系统，在航行系统的上面安装无人驾驶控制中心，在无人驾驶控制中心的上面的前部安装无人驾驶导航仪，在无人驾驶导航仪的后面安装导航系统，在导航系统的上面安装无线通讯天线。交流水上充电桩在北斗卫星导航系统的导航下实现了无人驾驶和有目标航行。
实施例二：
由于保护生态环境和提高工作效率的需要，水域中越来越多的原来靠柴油机提供动力的船要改装成用电动机提供动力的船，为了提高电动船使用水上充电桩进行充电的利用效率，需要提供新型的水上充电桩。在风电桩基上的塔架上安装风力发电机，风力发电机产生的电流通过防水电缆和交直流一体水上充电桩上部的输入电流的防水密封插座输电给带无人驾驶导航仪的水上充电桩。在交直流一体水上充电桩左侧的下部安装航行系统，在航行系统的上面安装无人驾驶控制中心，在无人驾驶控制中心的上面的前部安装无人驾驶导航仪，在无人驾驶导航仪的后面安装导航系统，在导航系统的上面安装无线通讯天线。交直流一体水上充电桩在北斗卫星导航系统的导航下实现了无人驾驶和有目标航行。
Claims (2)
1.一种由风力发电供电的带无人驾驶导航仪的水上充电桩，其特征是，由无线通讯天线（1）、导航系统（2）、无人驾驶导航仪（3）、无人驾驶控制中心（4）、航行系统（5）、水上充电桩（6）、浮筒（7）、挡浪围板（8）、排水孔（9）、防水绝缘罩壳（10）、充电桩壳体（11）、顶盖（12）、输入电流的防水密封插座（13）、输出电流的防水密封插座（14）、导电线（15）、控制电路（16）、计算机（17）、风电桩基（19）、风力发电机（20）、防水电缆（21）、排线器（22）共同组成一种由风力发电供电的带无人驾驶导航仪的水上充电桩；
在水体中建风电桩基（19），在风电桩基（19）上架设塔架，在塔架上安装风力发电机（20），风电桩基（19）附近的水面（18）上设置水上充电桩（6），在水上充电桩（6）的浮筒（7）的上表面的周围安装挡浪围板（8），在挡浪围板（8）的底部开设4个—8个排水孔（9），在挡浪围板（8）内的中心位置安装防水绝缘罩壳（10）、充电桩壳体（11），在充电桩壳体（11）内安装导电线（15）、控制电路（16）、计算机（17），在水上充电桩（6）的左侧的下部安装航行系统（5），在航行系统（5）的上面安装无人驾驶控制中心（4），在无人驾驶控制中心（4）的上面安装无人驾驶导航仪（3），在无人驾驶导航仪（3）的后面安装导航系统（2），在导航系统（2）的上面安装无线通讯天线（1）；
风力发电机（20）通过防水电缆（21）与排线器（22）连接，排线器（22）通过内置导电线与无人驾驶控制中心（4）连接，无人驾驶控制中心（4）通过内置导电线与无人驾驶导航仪（3）连接，无人驾驶导航仪（3）通过内置导电线与导航系统（2）连接，在导航系统（2）的顶部安装无线通讯天线（1），无人驾驶控制中心（4）通过防水电缆（21）与输入电流的防水密封插座（13）连接，输入电流的防水密封插座（13）通过导电线（15）与控制电路（16）连接，控制电路（16）通过导电线（15）与输出电流的防水密封插座（14）连接，输出电流的防水密封插座（14）通过防水电缆（21）与用电户连接，控制电路（16）通过信息传输线与计算机（17）连接。
2.根据权利要求1所述的一种由风力发电供电的带无人驾驶导航仪的水上充电桩，其特征是，所述的水上充电桩（6）是交流水上充电桩或交直流一体水上充电桩或直流水上充电桩。
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