CN111731455A - 可变浮力水下电源装置 - Google Patents

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周毅
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蒋彭
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    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/52—Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction

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Abstract

本发明公开了一种可变浮力水下电源装置，包括水下电源本体、设置在所述水下电源本体至少相对两侧的浮力结构、设置在所述水下电源本体内的驱动机构；所述水下电源本体至少相对两侧设有腔室以容置所述浮力结构；所述驱动机构连接所述浮力结构，驱动所述浮力结构进出所述腔室，通过增减水下电源的体积增减水下电源的浮力。本发明的可变浮力水下电源装置，在水下电源本体上设置浮力结构，通过浮力结构来增减水下电源整体的体积，从而增减水下电源在水下的浮力，实现水下电源在不同水深的悬浮定位，为水下设备提供电源。

Description

可变浮力水下电源装置
技术领域
本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种可变浮力水下电源装置。
背景技术
随着科技的发展，水下探索的深入，水下设备的发展越来越普遍，大部分水下设备如水下摄影设备等需要电源支持，由此带来了水下电源的需求。一些水下设备在使用过程中电量不足时可通过外接水下电源提供电力以维持正常使用，而水下设备根据使用功能的不同在水下工作时处于不同的水深，因此也需要水下电源也可以与水下设备同处相同水深以保证水下设备的正常使用，由此有必要设计一种可根据不同水深调节浮力的水下电源。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种浮力可控的可变浮力水下电源装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可变浮力水下电源装置，包括水下电源本体、设置在所述水下电源本体至少相对两侧的浮力结构、设置在所述水下电源本体内的驱动机构；
所述水下电源本体至少相对两侧设有腔室以容置所述浮力结构；所述驱动机构连接所述浮力结构，驱动所述浮力结构进出所述腔室，通过增减水下电源的体积增减水下电源的浮力。
优选地，所述驱动机构包括伺服电机、连接所述伺服电机和浮力结构的传动杆。
优选地，所述浮力结构为金属块。
优选地，所述浮力结构为扇形的金属块，其一端可转动连接所述水下电源本体，另一端在所述驱动机构驱动下相对所述一端转动进出所述腔室。
优选地，所述浮力结构由浮力材料制成。
优选地，所述浮力结构为可伸缩的波纹结构。
优选地，所述水下电源还包括设置在所述水下电源本体上的压力传感器；所述压力传感器与所述驱动机构电连接，所述驱动机构根据所述压力传感器检测到的水压控制所述浮力结构进出所述腔室的体积。
优选地，所述压力传感器通过导线连接所述驱动机构。
优选地，所述水下电源本体包括密闭的外壳、设置在所述外壳内且相连接的电池包和逆变器；所述驱动机构通过所述逆变器连接所述电池包。
优选地，所述水下电源本体还包括设置在所述外壳上并与所述逆变器电连接的电源开关、外接端子。
本发明的有益效果：在水下电源本体上设置浮力结构，通过浮力结构来增减水下电源整体的体积，从而增减水下电源在水下的浮力，实现水下电源在不同水深的悬浮定位，为水下设备提供电源。
此外，还可通过浮力结构增加水下电源的浮力，在水下电源不慎掉落水中后可自动浮起便于打捞，避免水下电源沉入水底造成环境污染。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一实施例的可变浮力水下电源装置的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明一实施例的可变浮力水下电源装置，包括水下电源本体10、设置在水下电源本体10至少相对两侧的浮力结构20、设置在水下电源本体10内的驱动机构30。
水下电源本体10至少相对两侧设有腔室(未图示)以容置浮力结构20；驱动机构30连接浮力结构20，驱动浮力结构20进出腔室，从而增减水下电源的整体体积，通过增减水下电源的体积增减水下电源的浮力。根据浮力公式F＝ρgv，水下电源体积增大时，浮力增加，水下电源可向上浮起；水下电源体积减小时，浮力减小，水下电源下沉。因此，通过增减体积的大小，可将水下电源控制在所需的水深处。
其中，水下电源本体10可包括密闭的外壳11、设置在外壳11内的电池包12和逆变器13。外壳11密闭防水，防止有水进入其中影响电池包12和逆变器13等器件。逆变器13连接电池包12，可将电池包12输出的直流电转换为交流电，以提供给水下设备等。
水下电源本体10还包括设置在外壳11上并与逆变器13电连接的电源开关(未图示)、外接端子(未图示)。电源开关用于启闭水下电源；外接端子用于水下设备等的插接，为水下设备供电。
浮力结构20设置在水下电源本体10的至少相对两侧，保持水下电源整体在水下的平衡。
作为选择，浮力结构20为金属块、可伸缩的波纹结构(如金属波纹管)或由浮力材料制成。
浮力材料包括固体浮力材料，具有低密度、高强度、少吸水等特性；固体浮力材料可选聚苯乙烯发泡材料、聚氨酯发泡材料、微珠聚合物材料等。微珠聚合物材料由聚合物黏合剂基料和空心微珠材料加入添加剂制成。空心微珠选自玻璃微珠、陶瓷微珠、碳微珠，环氧、酚醛、可发性聚苯乙烯球中至少一种。聚合物黏合剂基料基体材料选自环氧树脂基、酚醛树脂基、聚氨酯等中至少一种。添加剂选自二氨基二苯基甲烷、甲基四氢苯酐、γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂等中至少一种。
进一步，浮力结构20可为扇形的金属块，其一端可转动连接水下电源本体10，另一端在驱动机构30驱动下相对一端转动进出腔室。
驱动机构30通过逆变器13连接电池包12，驱动机构30通过电池包12给电进行工作。本实施例中，如图1中所示，驱动机构30包括伺服电机31、连接伺服电机31和浮力结构20的传动杆32。伺服电机31封闭在外壳11中，传动杆32伸出外壳11连接浮力结构20，传动杆32和外壳11也通过密封组件(如机械密封组件或密封圈等)实现防水。
进一步地，本发明的水下电源还包括设置在水下电源本体10上的压力传感器40，用于检测水压。压力传感器40与驱动机构30电连接，驱动机构30根据压力传感器40检测到的水压控制浮力结构20进出腔室的体积。水下电源在初始状态，浮力结构20可收容在腔室内。在水下时，根据压力传感器40检测到的在具体水深时(如20米等)的水压，驱动机构30动作驱使浮力结构20伸出腔室，根据具体水深所需浮力的需求，浮力结构20部分或全部伸出腔室。
本实施例中，压力传感器40通过导线41连接驱动机构30。
本发明的水下电源在水下时，两侧的浮力结构20进出对应腔室的体积优选一致，保持水下电源在水下的平衡。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可变浮力水下电源装置，其特征在于，包括水下电源本体（10）、设置在所述水下电源本体（10）至少相对两侧的浮力结构（20）、设置在所述水下电源本体（10）内的驱动机构（30）；
所述水下电源本体（10）至少相对两侧设有腔室以容置所述浮力结构（20）；所述驱动机构（30）连接所述浮力结构（20），驱动所述浮力结构（20）进出所述腔室，通过增减水下电源的体积增减水下电源的浮力。
2.根据权利要求1所述的可变浮力水下电源装置，其特征在于，所述驱动机构（30）包括伺服电机（31）、连接所述伺服电机（31）和浮力结构（20）的传动杆（32）。
3.根据权利要求1所述的可变浮力水下电源装置，其特征在于，所述浮力结构（20）为金属块。
4.根据权利要求3所述的可变浮力水下电源装置，其特征在于，所述浮力结构（20）为扇形的金属块，其一端可转动连接所述水下电源本体（10），另一端在所述驱动机构（30）驱动下相对所述一端转动进出所述腔室。
5.根据权利要求1所述的可变浮力水下电源装置，其特征在于，所述浮力结构（20）由浮力材料制成。
6.根据权利要求1所述的可变浮力水下电源装置，其特征在于，所述浮力结构（20）为可伸缩的波纹结构。
7.根据权利要求1所述的可变浮力水下电源装置，其特征在于，所述水下电源还包括设置在所述水下电源本体（10）上的压力传感器（40）；所述压力传感器（40）与所述驱动机构（30）电连接，所述驱动机构（30）根据所述压力传感器（40）检测到的水压控制所述浮力结构（20）进出所述腔室的体积。
8.根据权利要求7所述的可变浮力水下电源装置，其特征在于，所述压力传感器（40）通过导线（41）连接所述驱动机构（30）。
9.根据权利要求1-8任一项所述的可变浮力水下电源装置，其特征在于，所述水下电源本体（10）包括密闭的外壳（11）、设置在所述外壳（11）内且相连接的电池包（12）和逆变器（13）；所述驱动机构（30）通过所述逆变器（13）连接所述电池包（12）。
10.根据权利要求9所述的可变浮力水下电源装置，其特征在于，所述水下电源本体（10）还包括设置在所述外壳（11）上并与所述逆变器（13）电连接的电源开关、外接端子。
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