CN112398317A - 深水电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种深水电源装置，该深水电源装置包括：壳体、盖板、第一密封条、脐带线缆连接器、至少一个动力线缆连接器、至少一个控制线缆连接器、功率模块以及控制器。其中功率模块通过脐带缆中的一路动力线缆与输入电源连接，功率模块能够对输入电源输出的单路电能进行转换，将其分配到多组相同或者不同制式的用电设备上，并对用电设备实现控制，因此，输入电源与功率模块之间的脐带缆内线缆数量大幅减小，不仅降低了脐带缆上的能量损耗，也大幅降低了脐带缆成本。

Description

深水电源装置

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种深水电源装置。

背景技术

随着科技的发展以及全球资源的日益紧张，各个国家对海洋资源的开发的重视程度也不断增加。因此，对于海洋资源的开采以及科学探索技术的研究已经成为各国家的热点。在对海洋资源进行开采以及研究探索的过程中，必须使用水下设备来完成。对水下设备在工作的过程中需要电源提供电能，因此，为水下设备提供电能的供电系统是必不可少的设备之一。

传统的方式是通过船载变流设备对低压电进行转换获得多路高压电，分别通过脐带缆或动力线缆连接至水下用电设备。当水下用电设备较多时，采用上述方式，在线缆上耗损的能量较多。

发明内容

本发明提供一种深水电源装置，以减少脐带缆及动力线缆的能量消耗。

第一方面，本发明提供一种深水电源装置，包括：壳体、盖板、第一密封条、脐带线缆连接器、至少一个动力线缆连接器、至少一个控制线缆连接器、功率模块以及控制器；

所述壳体开口端的外围设置有第一安装面，所述第一安装面上设置有多个第一安装孔，所述盖板的开口端的外围设置有第二安装面，所述第二安装面上设置有多个与所述第一安装孔的位置对应的第二安装孔，所述盖板盖合在所述壳体上形成中空腔体，螺钉依次穿设于所述第一安装孔和所述第二安装孔，或者，螺钉依次穿设于所述第二安装孔和所述第一安装孔，以将所述壳体和所述盖板固定连接，所述功率模块和所述控制器设置于所述中空腔体内；

所述功率模块通过所述脐带缆连接器与输入电源连接，所述功率模块通过所述至少一个动力线缆连接器与至少一个用电设备连接，所述功率模块用于将单路输入电转换为至少一路输出电，所述至少一路输出电用于为所述至少一个用电设备供电；

所述控制器与所述功率模块电连接，所述控制器通过所述至少一个控制线缆连接器与所述至少一个用电设备连接，所述控制器用于向所述至少一个用电设备发送的信号以及接收所述至少一个用电设备发送的信号，所述控制器还通过所述脐带缆连接器与地面设备进行通信；

所述脐带缆连接器、所述至少一个动力线缆连接器以及所述至少一个控制线缆连接器均固定设置于所述壳体的外侧。

可选地，所述深水电源装置还包括：第一密封圈，所述第一密封圈上设置有多个于所述第一安装孔的位置对应的第三安装孔；

所述第一密封圈设置于所述第一安装面和所述第二安装面之间。

可选地，还包括：散热翅片；

所述散热翅片设置于所述壳体和/或所述盖板的外侧面上，所述散热翅片与所述壳体和/或所述盖板连接。

可选地，所述深水电源装置还包括：上油孔阀门和下油孔阀门，所述上油孔阀门设置于所述壳体顶面，所述下油孔阀门设置于所述壳体的底面或者所述壳体侧边靠近底面处；

所述上油孔阀门和所述下油孔阀门用于向所述中空腔体中注入绝缘油或者，将所述中空腔体中的绝缘油排出。

可选地，所述深水电源装置还包括：压力补偿器；

所述压力补偿器通过油管与所述密封腔连接，所述压力补偿器用于监测所述中空腔体内的压力以及对所述中空腔体内的压力进行调节。

可选地，所述压力补偿器包括：空芯导向杆、压力补偿器壳体、弹簧、滚动膜片组件以及位移传感器，所述压力补偿器的内腔被所述滚动膜片组件分割成第一腔和第二腔；

其中，所述空芯导向杆的第一端为封闭端，所述空芯导向杆的第二端为开口端，所述空芯导向杆的第一端由所述压力补偿器壳体的顶部的第四通孔穿出，所述空芯导向杆的第二端穿设于所述弹簧，且所述空芯导向杆的第二端由所述弹簧中穿出后与所述滚动膜片组件连接；

所述弹簧的上下两端分别与所述压力补偿器壳体顶部的内壁以及所述滚动膜片组件连接；

所述位移传感器的移动部固定于所述滚动膜片组件上，所述位移传感器的固定部固定于所述压力补偿器的内腔中；

所述压力补偿器壳体的底部设有开口，通过所述开口与油管的一端连接，所述油管的另一端与所述中空腔体连接；

所述压力补偿器壳体顶部还设置第五通孔，外部环境中的介质通过所述第五通孔进入所述压力补偿器壳体内部。

可选地，所述深水电源装置还包括：漏水传感器；

所述漏水传感器与所述控制器电连接，所述漏水传感器固定于所述壳体的底部；

所述漏水传感器用于将传感信息传输至所述控制器，以使所述控制器根据所述传感信息确定是否发出漏水警报。

可选地，所述深水电源装置还包括：牺牲阳极，所述牺牲阳极固定设置于所述壳体的外部。

可选地，所述深水电源装置还包括：观察窗和第二密封圈，所述观察窗固定于所述壳体上，所述第二密封圈位于所述壳体的凹槽内；

所述凹槽上设置有多个第六安装孔，所述观察窗的边缘设置有多个与所述第六安装孔的位置相对应的第七安装孔，所述第二密封圈上设置有多个与所述第六安装孔的位置相对应的第八安装孔；

螺钉依次穿设于第六安装孔、第八安装孔以及第七安装孔，或者螺钉依次穿设所述第七安装孔、所述第八安装孔以及所述第六安装孔，以将所述观察窗固定于所述壳体上。

可选地，所述深水电源装置还包括：支撑座；

所述支撑座还包括至少一个加强件；

当所述至少一个加强件为多个加强件时，所述至少一个加强件沿所述支撑座的延伸方向间隔设置。

本发明提供一种深水电源装置，该深水电源装置包括：壳体、盖板、第一密封条、脐带线缆连接器、至少一个动力线缆连接器、至少一个控制线缆连接器、功率模块以及控制器。其中，功率模块通过脐带缆中的一路动力线缆与输入电源连接，功率模块能够将输入电源输出的单路电能转换为多路电能，将多路电能分配到多组相同或者不同制式的用电设备上，从而使输入电源与功率模块之间的脐带缆内线缆数量大幅减小，不仅降低了脐带缆上的能量损耗，也大幅降低了脐带缆成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的深水电源装置的应用场景示意图；

图2为本发明提供的深水电源装置实施例一的结构示意图一；

图3为本发明提供的深水电源装置实施例一的结构示意图二；

图4为本发明提供的深水电源装置的电路结构示意图；

图5为本发明提供的深水电源装置实施例二的结构示意图一；

图6为本发明提供的深水电源装置实施例二的结构示意图二；

图7为本发明提供的深水电源装置实施例二的结构示意图三；

图8为本发明提供的深水电源装置实施例三的结构示意图一；

图9为本发明提供的深水电源装置实施例三的结构示意图二；

图10为本发明提供的压力补偿器的结构示意图。

附图标记说明：

1—深水电源装置 2—输入电源

3—用电设备 4—地面控制设备

5—脐带缆 51—脐带缆中的动力线缆

52—脐带缆中的光纤 6—动力线缆

7—控制线缆

12—壳体

121—第一安装面 122—第一安装孔

13—盖板

131—第二安装面 132—第二安装孔

14—脐带缆连接器 15—动力线缆连接器

16—控制线缆连接器 17—功率模块

18—控制器 19—第一密封圈

191—第三安装孔 20—支撑座

21—加强件 22—上油孔阀门

23—下油孔阀门 24—压力补偿器

25—空芯导向杆 26—压力补偿器壳体

261—第四通孔 262—第五通孔

27—弹簧 28—滚动膜片组件

29—位移传感器

291—位移传感器的移动部

292—位移传感器的固定部

30—接头 31—隔板

32—油管 33—漏水传感器

34—牺牲阳极 35—观察窗

36—第二密封圈

133—凹槽 134—第六安装孔

351—第七安装孔 361—第八安装孔

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

随着科技的不断发展以及全球资源的日益紧张，各个国家对海洋资源的开发的重视程度不断增加，因此，对于海洋资源的开采以及科学探索技术的研究已经成为各国家的热点。在对海洋海洋资源进行开采以及对海洋资源进行研究探索的过程中，需要使用能够在水下作业的设备。

传统的方式中，是通过船载变流设备将船电低压三相电转换为三相高压电，通过脐带缆中的三根动力线缆传输至水下用电设备，或者，船载变流设备将船电单相低压电转换为单相高压电，通过脐带缆中的两根动力线缆将单相高压电传输至水下用电设备，水下用电设备将单相高压电转换为低压直流电为水下控制设备供电。

例如：8A4型号水下机器人所采用的供电方案：水下供电分为两路，其中一路由船载变流设备将三相380V交流电转换为3KV的高压电，通过脐带缆中的三根动力线缆传输至水下油源电机；另一路由船载变流设备将单相380V交流电转换为1KV的高压电，通过脐带缆中的两根动力线缆传输至水下配电系统，水下配电系统将1KV的高压电转换为低压电，供水下其他供电设备使用，例如：照明系统。

又如，2010年广州海洋地质调查局从LS.E公司引进的4000米级大深度水下机器人“海狮号”所采用的供电方案：“海狮号”水下用电电源来自3路的交流船电，其中2路690V、50Hz的三相交流电经升压变压器转换为3300V三相交流电，为两个水下液压动力单元供电；另外1路380V、50Hz的单相交流电经升压变压器转换为2300V的单相交流电，为水下用电设备供电。

现有技术中的方案，针对水下环境中的用电设备所采用的供电方案均是直接从船载变流设备单独通过脐带缆输出至对应的水下用电设备。

对于大型水下用电设备，可能需要提供多路输入电或者需要多种用电制式时。若采用现有技术中的方案，存在以下问题：1、输入电在脐带缆内传输的过程中，能量损耗较大；2、若需要提供多路输入电，则需要多路动力线缆，那么，脐带缆内线缆数量较多，对于深水环境中的用电设备来说，由于用电设备与船载变流器距离较远，因此，脐带缆通常所需长度较长，成本较高。

基于现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种深水电源装置，以减小脐带缆上的能量损耗，并降低成本。

图1为本发明提供的深水电源装置的应用场景示意图。如图1所示，该场景包括：深水电源装置1、输入电源2、至少一个用电设备3以及地面控制设备4，深水电源装置1分别与输入电源2、至少一个用电设备3以及地面控制设备4连接。具体地，深水电源装置1通过脐带缆5中的动力线缆51与输入电源2连接，深水电源装置1通过脐带缆5中的光纤52与地面控制设备4连接，深水电源装置1还通过动力线缆6与用电设备3连接，该动力线缆6用于向用电设备3提供工作电能，深水电源装置1还通过控制线缆7与用电设备3连接，该控制线缆7用于向用电设备3传输控制信号。

其中，深水电源装置1能够将输入电源2输出的电能转换为与至少一个用电设备3的用电制式匹配的电能。如图1中所示，深水电源装置1可以连接多个用电设备3，多个用电设备3的用电制式可以相同也可以不同，或者同一用电设备3可能需要多种不同的用电制式，也可以需要多种同一用电制式，或者同一用电设备3也可以仅需要一种用电制式。

用电设备3例如可以为水下机器人、海洋石油生产设备、水下探测器等。当然，用电设备3还可以为其他类型的用电设备3，本发明实施例对于用电设备3的类型不做限制。

地面控制设备4通过脐带缆5中的光纤52与深水电源装置1连接，能够通过深水电源装置1对深水电源装置1连接的用电设备3进行控制。具体地，地面控制设备4通过光纤52将控制信号传输至深水电源装置1，深水电源装置1通过控制线缆7将控制信号传输至对应的用电设备3，用电设备3根据接收到的控制信号执行相应的操作。

用电设备3也可以通过控制线缆7将信号传输至深水电源装置1，深水电源装置1通过光纤52将信号传输至地面控制设备4，地面控制设备4根据接收到的信号对用电设备3或深水电源装置1的运行状态进行调整。

在上述图1所示实施例中，深水电源装置1与输入电源2中仅需一路动力线缆(该一路动力线缆可以是一根也可以是多根)，与现有技术中的方案相比，大大减少了脐带缆内动力线缆的数量，减小了脐带缆内动力线缆上的能量损耗，也降低了成本。

接下来，通过几个具体的实施例对深水电源装置的具体实现方式进行详细介绍。

实施例一

图2为本发明提供的深水电源装置实施例一的结构示意图一；图3为发明提供的深水电源装置实施例一的结构示意图二；图4为本发明提供的深水电源装置的电路结构示意图。

本实施例提供的深水电源装置1包括：壳体12、盖板13、脐带缆连接器14、至少一个动力线缆连接器15、至少一个控制线缆连接器16、功率模块17以及控制器18。

参照图2所示，壳体12开口端的外围设置有第一安装面121，第一安装面121上设置有多个第一安装孔122；盖板13的开口端的外围设置有第二安装面131，第二安装面上设置有多个于第一安装孔122相对应的第二安装孔132，盖板13盖合在壳体12上形成中空腔体。

盖板13和壳体12可通过以下方式固定：

一种可能的实现方式：第一安装孔121以及第二安装孔132均为通孔，且第一安装孔121以及第二安装孔132均为螺纹孔，螺钉依次穿设于第一安装孔122和第一安装孔132，螺钉由第一安装孔132穿出后与螺母连接，以将壳体12和盖板13固定连接。另一种可能的实现方式：螺钉依次穿设于第一安装孔132和第一安装孔122，螺钉由第一安装孔122穿出后与螺母连接，以将壳体12和盖板13固定连接。

另一种可能的实现方式：第一安装孔122为盲孔，第二安装孔132为通孔，且第一安装孔122以及第二安装孔132均为螺纹孔，螺钉依次穿设于第二安装孔132和第一安装孔122，由于第一安装孔122为盲孔，因此，螺钉的限位部并未从第一安装孔122中穿出。通过这种方式，将壳体12和盖板13固定连接，由于无需螺母，因此，还能够减小深水电源装置成本。

再一种可能的实现方式：第一安装孔122为通孔，第二安装孔132为盲孔，且第一安装孔122以及第二安装孔132均为螺纹孔，螺钉依次穿设于第一安装孔122和第二安装孔132，由于第二安装孔132为盲孔，因此，螺钉的限位部并未从第二安装孔132中穿出。通过这种方式，将壳体12和盖板13固定连接，由于无需螺母，因此，还能够减小深水电源装置成本。

进一步地，功率模块17和控制器18设置于由壳体12和盖板13盖合后形成的中空腔体内。功率模块17用于将输入电源输出的电能转换为与至少一个用电设备的用电制式匹配的电能。其中，功率模块17可以对输入电源输出的电能进行整流和/或逆变，将输入电源输出的电能转换为与用电设备的用电制式匹配的电能。控制器18用于将地面控制设备发送的信号传输至用电设备以及将用电设备发送的信号传输至地面控制设备。

本实施例中，脐带缆连接器14、至少一个动力线缆连接器15以及至少一个控制线缆连接器16均固定设置于所述壳体的外侧。在本发明实施例中，对于脐带缆连接器14、动力线缆连接器15以及控制线缆连接器16的具体位置不做限制，脐带缆连接器14、动力线缆连接器15以及控制线缆连接器16只要固定在壳体12的外侧即可。

参照图2中所示，脐带缆连接器14固定于壳体12的第一侧边。参照图3中所示，动力线缆连接器15设置于壳体12的第二侧边，当然，脐带缆连接器14、动力线缆连接器15还可以设置于其他位置，并不限于图2、图3所示的位置。另外，图3中包括4个动力线缆连接器15，在实际应用中，动力线缆连接器15的数量可根据实际需求设定。

图4为本实施例所示的深水电源装置的电路结构示意图。参照图4所示，功率模块17的一端与脐带缆连接器14连接。具体地，功率模块17依次通过脐带缆连接器14、脐带缆中的动力线缆与输入电源连接。输入电源通过脐带缆内的动力线缆将电能传输至功率模块17，以使功率模块17将输入电源输出的电能转换为与用电设备的用电制式匹配的电能。

功率模块17的另一端分别与至少一个动力线缆连接器15连接。具体地，功率模块17的输出端分别与至少一个动力线缆连接器15连接，每个动力线缆连接器15均通过动力线缆连接至用电设备。若有一个用电设备，则功率模块17通过一个动力线缆连接器15、动力线缆与用电设备连接；若有多个用电设备，则功率模块17分别通过多个动力线缆连接器15、多路动力线缆与多个用电设备连接。

进一步，控制器18与功率模块17电连接，功率模块17为控制器18提供工作电压。控制器18还分别通过控制线缆连接器16与至少一个用电设备连接。具体地，控制器18分别与至少一个控制线缆连接器16连接，每个控制线缆连接器16均通过控制线缆连接至用电设备。若有一个用电设备，则控制器18通过一个控制线缆连接器16、控制线缆与用电设备连接；若有多个用电设备，则控制器18分别通过控制线缆连接器16、多路控制线缆与多个用电设备连接。

进一步，控制器18还通过脐带缆连接器14与地面控制设备连接。具体地，控制器18通过脐带缆连接器14与脐带缆中的光纤的一端连接，脐带缆中光纤的另一端与地面控制设备连接。控制器18能够接收地面控制设备发送的信号，并将信号传输至对应的用电设备，控制器18还能够接收用电设备发送的信号，并将信号传输至地面控制设备。

需要说明的是，本实施例中对于功率模块17和控制器18的具体实现方式不做限制。

在本实施例中，深水电源装置中的功率模块能够将输入电源输出的单路电能转换为多路电能，将多路电能分配到多组相同或者不同制式的用电设备上，并通过控制器对与深水电源连接的至少一个用电设备进行控制。采用本实施例提供的深水电源装装置，输入电源与功率模块之间的脐带缆内线缆数量大幅减小，不仅降低了脐带缆上的能量损耗，也大幅降低了脐带缆成本。另外，由于深水电源装置与用电设备之间的距离减小，因此，由于传输距离产生的误差减小，从而提高控制精度。

实施例二

图5为本发明提供的深水电源装置实施例二的结构示意图一。图6为本发明提供的深水电源装置实施例二的结构示意图二。图7为本发明提供的深水电源装置实施例二的结构示意图三。其中，图5为深水电源装置的正面示意图，图6为深水电源装置的背面示意图，图7为深水电源装置的俯视图。

参照图5所示，在上述实施例一的基础上，本实施例提供的深水电源装置还包括：第一密封圈19。

由于深水电源装置的工作环境为深水环境，因此，深水电源装置需要具有良好的密闭性能，以避免海水渗入深水电源装置内部，造成深水电源装置无法正常工作。

为了进一步保证深水电源装置具有良好的密闭性能，在第一安装面121与第二安装面131之间设置第一密封圈19。第一密封圈19上设置有多个与第一安装孔122的位置相对应的第三安装孔191。

在将壳体12、第一密封圈19以及盖板13固定连接时，一种可能的实现方式：螺钉依次穿设于第一安装孔122、第三安装孔191以及第二安装孔132，螺钉由第二安装孔132穿出后与螺母连接，以将壳体12、第一密封圈19以及盖板13固定连接。另一种可能的实现方式：螺钉依次穿设于第二安装孔132、第三安装孔191以及第一安装孔122，螺钉由第一安装孔122穿出后与螺母连接，以将壳体12、第一密封圈19以及盖板13固定连接。

可选地，第一密封圈19可以采用丁腈橡胶或氟橡胶等耐油耐腐蚀橡胶。当然，上述材质仅为示例性地，第一密封圈19也可采用其他材质，本实施例对此不作限制。

可选地，由于功率模块17及控制器18在工作的过程中会产生热量，尤其是功率模块17在工作过程中会产生热量，为了保证深水电源装置具有良好的散热性能，因此，本实施例提供的深水电源装置还包括：散热翅片。

具体地，参照图7所示，散热翅片设置于壳体12和/或盖板13的外侧面上，散热翅片与壳体12和/或盖板13连接。例如：散热翅片与壳体12和/或盖板13为独立的部件，通过焊接的方式将散热翅片与壳体12和/或盖板13连接；或者，壳体12和散热翅片、盖板13和散热翅片为一体结构。

深水电源装置的内部器件在工作过程中产生的热量通过散热翅片与周围深水进行热交换，由于散热翅片增加了深水电源装置与周围深水的接触面积，另外，深水环境中温度较低且经常具有自然海流等作用，因此，在深水电源装置壳体12和/或盖板13上分别设置散热翅片有利于深水电源装置快速散热，提高深水电源装置的安全性及可靠性。

在实际应用中，若功率模块17的器件损耗较大，则功率模块17产生热量较多，若功率模块17的器件损耗较小，则功率模块17产生的热量较少。当功率模块17产生热量较多时，可在壳体12和盖板13的外侧面上均设置为散热翅片，当功率模块17产生热量较少时，可在壳体12的外侧面上设置散热翅片或者在盖板13的外侧面上设置散热翅片。当然，实际应用的过程中，根据功率模块17的实际性能来确定是在壳体12的外侧面上设置散热翅片，还是在盖板13的外侧面上设置散热翅片，或者还是在壳体12和盖板13的外侧面上均设置为散热翅片。

可选地，深水电源装置还包括：支撑座20。支撑座20上设置有安装孔(图中未示出支撑座上的安装孔)，通过该安装孔能够将深水电源装置进行固定。

深水电源装置可以包括多个支撑座，本实施例所示的深水电源装置包括2个支撑座20。

进一步，支撑座20还可以包括至少一个加强件21，加强件21可以是倾斜设置的加强板，多个加强件21可以是沿支撑座20的延伸方向间隔设置。

本实施例中，通过支撑座能够对深水电源装置起到固定、支撑的作用。通过支撑座上的安装孔将深水电源装置固定在其工作环境中，避免外力造成深水电源装置的损坏，能够有效保护深水电源装置。

实施例三

图8为本发明提供的深水电源装置实施例三的结构示意图一。图9为本发明提供的深水电源装置实施例三的结构示意图二。图10为本发明提供的压力补偿器的结构示意图。

本实施例提供的深水电源装置在上述实施例二的基础上，还包括：上油孔阀门22和下油孔阀门23。

参照图8所示，上油孔阀门22设置于壳体12顶面，参照图9所示，下油孔阀门23设置于壳体12的底面或者壳体12侧边靠近底面处。

其中，上油孔阀门22和下油孔阀门23用于向壳体12和盖板13盖合后形成的中空腔体内注入绝缘油，或者，将中空腔体内的绝缘油排出。

具体地，向壳体12和盖板13盖合后形成的中空腔体内注入绝缘油时，上油孔阀门22用于排气，下油孔阀门23用于充油；将壳体12和盖板13盖合后形成的中空腔体内的绝缘油排出时，下油孔阀门23用于排油，上油孔阀门22用于通气。

在壳体12和盖板13盖合后形成的中空腔体内注入绝缘油，不仅能够使深水电源装置具有良好的热循环回路，保证深水电源装置的散热性能；绝缘油能够隔绝外部气体，因此，还能够防止深水电源装置内部器件发生氧化，延长内部器件的使用寿命。另外，通过上油孔阀门和下油孔阀门能够充放中空腔体内部的绝缘油，有利于检修。

可选地，本实施例提供的深水电源装置还包括：压力补偿器24。压力补偿器24通过油管与壳体12和盖板13盖合后形成的中空腔体连接。

通过压力补偿器24能够实现深水电源装置内部与外部环境的压力平衡。由于压力补偿器24通过油管与壳体12和盖板13盖合后形成的中空腔体连通，因此，壳体12和盖板13盖合后形成的中空腔体内部的绝缘油能够通过油管进入压力补偿器内部。

下面对压力补偿器24的具体结构以及工作原理进行详细介绍：

其中，图10为本发明提供的压力补偿器的结构示意图。如图9所示，压力补偿器24包括：空芯导向杆25、压力补偿器壳体26、弹簧27、滚动膜片组件28以及位移传感器29。

可选地，压力补偿器壳体26可由压力补偿器上壳体和压力补偿器下壳体两部分组成，可在图10中所示A和B处通过螺钉将压力补偿器上壳体和压力补偿器下壳体固定。

其中，滚动膜片组件28将压力补偿器24的内腔分割成第一腔和第二腔，第一腔中充满绝缘油液，第二腔中充满外部环境中的介质，例如：将深水电源装置放置于深水环境中，则第二腔中充满海水(图10中“—”表示外部环境介质，“+”表示绝缘油)。

进一步地，空芯导向杆25的第一端为封闭端，空芯导向杆25的第二端为开口端，空芯导向杆25的第一端由压力补偿器壳体26的顶部的第四通孔261穿出，空芯导向杆25的第二端穿设于弹簧27，且空芯导向杆25的第二端由弹簧27中穿出后与滚动膜片组件28连接。

进一步地，弹簧27的上下两端分别与压力补偿器壳体26顶部的内壁以及滚动膜片组件28连接。

一种可能的实现方式，滚动膜片组件28包括：柔性膜片281、滚动膜片压块282以及法兰283组成，参照图10中所示，法兰283与空芯导向杆25的第二端连接，通过法兰283与滚动膜片压块282将柔性膜片281固定，柔性膜片281的外边沿固定连接于压力补偿器壳体26的内壁，从而实现密封。通过这种方式，滚动膜片组件28将压力补偿器24的内腔分割成第一腔和第二腔。

可选地，法兰283的上方部分设有螺纹，滚动膜片压块282上设有螺纹孔，通过法兰283的上方部分的螺纹以及滚动膜片压块282上的螺纹孔，实现法兰283与滚动膜片压块282的固定连接。

当然，本发明也可以通过其他方式将滚动膜片组件28与空芯导向杆25的第二端固定连接，并不限于本实施例所描述的方式。

进一步地，位移传感器29包括：移动部291和固定部292。位移传感器29的移动部291固定于滚动膜片组件28上，例如：位移传感器29的移动部30固定于法兰283的下表面上。位移传感器29的固定部292固定于压力补偿器24的内腔中。示例性地，位移传感器29的固定部292通过隔板31固定在压力补偿器24的内腔中，具体地，隔板31固定于压力补偿器24的内腔中，隔板31上设有开口，位移传感器29的固定部292通过螺钉固定在隔板31的开口上。进一步，位移传感器29的固定部292还通过信号线与控制器18电连接，能够将采集到的位置信息传输至控制器18。

进一步地，压力补偿器壳体26的底部设有开口，压力补偿器壳体26底部的开口与油管32的第一端连接，在实际应用中，可如图10中所示，压力补偿器壳体26底部的开口通过一个接头30与油管32的第一端连接。

油管32的第二端与中空腔体连接(深水电源装置的壳体和盖板盖合后形成的中空腔体)，在实际应用中，油管32的第二端也可通过接头与深水电源装置的中空腔体连接(图10中未示出油管与中空腔体连接)。

通过油管32将压力补偿器24的内腔与深水电源装置的壳体和盖板盖合后形成的中空腔体导通，深水电源装置的壳体12和盖板13盖合后形成的中空腔体内的绝缘油通过油管32进入压力补偿器24的第二腔中。

当深水电源装置内部与外部环境处于压力平衡状态，压力补偿器24正常工作时，弹簧27处于压缩状态，绝缘油的压力稍大于外部环境中的压力，能够防止外部环境中的介质进入到深水电源装置内部。当深水电源装置内部与外部环境处于压力平衡状态，位移传感器29的移动部291和固定部292相对位置不变，当深水电源装置内部与外部环境处于压力失衡状态，例如：外部环境中的介质进入深水电源装置内部，或者，深水电源装置内的绝缘油发生泄漏，深水电源装置内介质的体积发生变化时，滚动膜片组件28上下移动，从而带动位移传感器29的移动部291上下移动，位移传感器29的移动部291的位置相对于位移传感器29的固定部292的位置发生变化，位移传感器29通过信号线将采集到的位置信息传输至控制器18，控制器18根据接收到的位置信息判断深水电源装置内的介质(绝缘油)含量是否正常，若根据位置信息确定深水电源装置内的绝缘油量较少，则深水电源装置可能出现漏液情况。

可选地，控制器18确定深水电源装置内出现漏液情况，则发出漏液警报，以保证深水电源装置的安全性以及可靠性。

可选地，深水电源装置还包括：漏水传感器33。漏水传感器33与控制器18电连接，如图9所示，漏水传感器33固定于壳体12底面的内壁上，漏水传感器33用于将传感信息传输至控制器18，控制器18根据传感信息确定是否漏水，并在确定深水电源装置漏水后，向地面控制设备4发送漏水警报。

具体地，当深水电源装置出现泄露，外部环境中的介质(水)进入到深水电源装置内部时，由于绝缘油的密度相对于水的密度较小，水会累积在深水电源装置的下部。控制器18通过设置于深水电源装置壳体12底面的内壁上的漏水传感器33采集到的传感器信息，可准确判断深水电源装置内部是否存在水。若深水电源装置内部存在水，则控制器18向地面控制设备发出漏水警报。

在实际应用中，漏水传感器33可周期性的主动上报传感信息，或者漏水传感器33可在特定时刻主动上报传感信息，或者漏水传感器33还可以根据控制器18发送的漏水信息采集指令采集传感信息之后再将采集到的传感信息传输至控制器18。上述几种方式仅为示例性地，并不是对漏水传感器33上报传感信息的具体实现方式的限制。

通过在深水电源装置内设置漏水传感器，能够监测深水电源装置是否发生泄漏情况，并在深水电源装置发生泄漏时及时发出漏水警报，提高了深水电源装置的可靠性。

可选地，深水电源装置还包括：牺牲阳极34。结合图8和图9所示，牺牲阳极34固定于壳体12的外壁上。

具体地，牺牲阳极34的还原性相对壳体12和盖板13的还原性较强，当发生电化学腐蚀时，由于牺牲阳极34的还原性比壳体12和盖板13等的还原性墙，因此，被腐蚀的是牺牲阳极34，而深水电源装置的其他组成部件则被保护起来。示例性地，牺牲阳极34可以为活泼的金属，或者还可以为镁基、锌基和铝基合金等。

在实际应用中，牺牲阳极34还可以设置于其他位置，例如，壳体12侧面的外壁上。图8以及图9中所示的安装位置仅为示例性地，并不是对牺牲阳极34的安装位置的限制。

本实施例中，通过在壳体的外部设置牺牲阳极，能够保护壳体和盖板等，能够进一步延长深水电源装置的使用寿命。

可选地，深水电源装置还包括：观察窗35和第二密封圈36，其中，观察窗35固定于盖板13的闭合面上。

具体地，盖板13的闭合面上设置有开口，开口的边缘设置有凹槽133，凹槽133上设置有多个第六安装孔134。观察窗35的边缘设置有多个与第六安装孔134的位置相对应的第七安装孔351。第二密封圈36设置于凹槽133内，且第二密封圈36上设置有多个与第六安装孔134的位置相对应的第八安装孔361。

一种可能的实现方式，螺钉依次穿设于第六安装孔134、第八安装孔361和第七安装孔351，螺钉由第七安装孔351穿出后与螺母连接，以将观察窗35固定于盖板13上。

另一种可能的实现方式，螺钉依次穿设于第七安装孔351、第八安装孔361和第六安装孔134，螺钉由第六安装孔134穿出后与螺母连接，以将观察窗35固定于盖板13上。

通过该观察窗35，工作人员能够直观地观察到功率模块17和控制器18的运行状态。例如，功率模块17和控制器18上设置有工作指示灯，那么，观察窗35相应地设置在指示灯的正上方，通过观察窗35能够直观地看到工作指示灯的状态。另外，通过在观察窗35和盖板13的凹槽之间设置第二密封圈36，能够保证深水电源装置的密闭性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种深水电源装置，其特征在于，包括：壳体、盖板、第一密封条、脐带线缆连接器、至少一个动力线缆连接器、至少一个控制线缆连接器、功率模块以及控制器；

所述壳体开口端的外围设置有第一安装面，所述第一安装面上设置有多个第一安装孔，所述盖板的开口端的外围设置有第二安装面，所述第二安装面上设置有多个与所述第一安装孔的位置对应的第二安装孔，所述盖板盖合在所述壳体上形成中空腔体，螺钉依次穿设于所述第一安装孔和所述第二安装孔，或者，螺钉依次穿设于所述第二安装孔和所述第一安装孔，以将所述壳体和所述盖板固定连接，所述功率模块和所述控制器设置于所述中空腔体内；

所述功率模块通过所述脐带缆连接器与输入电源连接，所述功率模块通过所述至少一个动力线缆连接器与至少一个用电设备连接，所述功率模块用于将单路输入电转换为至少一路输出电，所述至少一路输出电用于为所述至少一个用电设备供电；

所述控制器与所述功率模块电连接，所述控制器通过所述至少一个控制线缆连接器与所述至少一个用电设备连接，所述控制器用于向所述至少一个用电设备发送的信号以及接收所述至少一个用电设备发送的信号，所述控制器还通过所述脐带缆连接器与地面设备进行通信；

所述脐带缆连接器、所述至少一个动力线缆连接器以及所述至少一个控制线缆连接器均固定设置于所述壳体的外侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：第一密封圈，所述第一密封圈上设置有多个于所述第一安装孔的位置对应的第三安装孔；

所述第一密封圈设置于所述第一安装面和所述第二安装面之间。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：散热翅片；

所述散热翅片设置于所述壳体和/或所述盖板的外侧面上，所述散热翅片与所述壳体和/或所述盖板连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：上油孔阀门和下油孔阀门，所述上油孔阀门设置于所述壳体顶面，所述下油孔阀门设置于所述壳体的底面或者所述壳体侧边靠近底面处；

所述上油孔阀门和所述下油孔阀门用于向所述中空腔体中注入绝缘油或者，将所述中空腔体中的绝缘油排出。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：压力补偿器；

所述压力补偿器固定于所述壳体或所述盖板的外壁上，所述压力补偿器与所述控制器连接，所述压力补偿器用于监测所述中空腔体内的压力以及对所述中空腔体内的压力进行调节。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述压力补偿器包括：空芯导向杆、压力补偿器壳体、弹簧、滚动膜片组件以及位移传感器，所述压力补偿器的内腔被所述滚动膜片组件分割成第一腔和第二腔；

其中，所述空芯导向杆的第一端为封闭端，所述空芯导向杆的第二端为开口端，所述空芯导向杆的第一端由所述压力补偿器壳体的顶部的第四通孔穿出，所述空芯导向杆的第二端穿设于所述弹簧，且所述空芯导向杆的第二端由所述弹簧中穿出后与所述滚动膜片组件连接；

所述弹簧的上下两端分别与所述压力补偿器壳体顶部的内壁以及所述滚动膜片组件连接；

所述位移传感器的移动部固定于所述滚动膜片组件上，所述位移传感器的固定部固定于所述压力补偿器的内腔中；

所述压力补偿器壳体的底部设有开口，通过所述开口与油管的一端连接，所述油管的另一端与所述中空腔体连接；

所述压力补偿器壳体顶部还设置第五通孔，外部环境中的介质通过所述第五通孔进入所述压力补偿器壳体内部。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：漏水传感器；

所述漏水传感器与所述控制器电连接，所述漏水传感器固定于所述壳体的底部；

所述漏水传感器用于将传感信息传输至所述控制器，以使所述控制器根据所述传感信息确定是否发出漏水警报。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：牺牲阳极，所述牺牲阳极固定设置于所述壳体的外部。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：观察窗和第二密封圈，所述观察窗固定于所述壳体上，所述第二密封圈位于所述壳体的凹槽内；

所述凹槽上设置有多个第六安装孔，所述观察窗的边缘设置有多个与所述第六安装孔的位置相对应的第七安装孔，所述第二密封圈上设置有多个与所述第六安装孔的位置相对应的第八安装孔；

螺钉依次穿设于第六安装孔、第八安装孔以及第七安装孔，或者螺钉依次穿设所述第七安装孔、所述第八安装孔以及所述第六安装孔，以将所述观察窗固定于所述壳体上。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：支撑座；

所述支撑座还包括至少一个加强件；

当所述至少一个加强件为多个加强件时，所述至少一个加强件沿所述支撑座的延伸方向间隔设置。

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