CN205646886U - 水下航行器充电桩和充电系统 - Google Patents
水下航行器充电桩和充电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205646886U CN205646886U CN201620343766.4U CN201620343766U CN205646886U CN 205646886 U CN205646886 U CN 205646886U CN 201620343766 U CN201620343766 U CN 201620343766U CN 205646886 U CN205646886 U CN 205646886U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- buoy
- submarine navigation
- energy
- navigation device
- charging pile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种水下航行器充电桩和充电系统，解决现有水下航行器续航安全性能低的技术问题。包括浮标、波浪发电装置、电能转换装置、储能装置和无线放电装置；电能转换装置和储能装置连接，都置于浮标内；浮标内还置有GPS定位系统；波浪发电装置置于海面之下，与电能转换装置连接；无线放电装置置于海面之下，连接于储能装置。波浪发电装置收集海洋的波浪动能，电能转换装置将该动能转换为电能储存在储能装置中，并将GPS定位系统的定位坐标向外发送，当水下航行器需要蓄能时，通过接收的定位坐标找到离自身最近的水下航行器充电桩对接以无线充电方式实现蓄能，无线充电具备充电安全、可靠和方便的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型属于水下自主航行器技术领域，具体地说，是涉及一种水下航行器充电桩和充电系统。
背景技术
水下救生、水下探测、水下导航、水下考古等领域的发展，促进了水下自主航行器功能不断的扩展以及水下作业区域的扩大。
水下自主航行器在功能扩展以及作业区域扩大后，对其续航能力提出了更高的要求。现有的水下自主航行器的续航供电方式有两种：1、按照打捞-充电-投放的续航模式进行；这种经常插拔式的续航会使电池仓的水密性和安全性遭受破坏；2、水下湿插拔式的充电；这种湿插拔式的续航模式会造成严重的磨损，减少电池寿命，并且存在很大的安全隐患。
可见，现有的续航方式存在安全性能低的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种水下航行器充电桩和充电系统，解决现有水下航行器续航安全性能低的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：
提出一种水下航行器充电桩，包括浮标、波浪发电装置、电能转换装置、储能装置和无线放电装置；所述浮标漂浮于海面上，与所述浮标连接有固定所述浮标的锚；所述电能转换装置和所述储能装置连接，都置于所述浮标内；所述浮标内还置有GPS定位系统；所述波浪发电装置置于海面之下，与所述电能转换装置连接；所述无线放电装置置于海面之下，连接于所述储能装置。
进一步的，所述浮标表面安装有与所述储能装置连接的光伏发电板。
进一步的，与所述浮标连接的固定所述浮标的锚有多个。
进一步的，所述波浪发电装置挂接在所述浮标和所述锚之间连接的缆绳上。
进一步的，所述浮标内还设置有信号收发装置，与所述GPS定位系统连接。
进一步的，所述浮标内还设置有电能监测电路；所述电能监测电路的输出端与所述信号收发装置连接。
进一步的，于所述无线放电装置上固定有吸附水下航行器的吸合装置。
进一步的，所述浮标内还设置有升降控制器，与所述无线放电装置连接；所述无线放电装置被套环束缚在所述浮标和所述锚之间连接的缆绳上。
进一步的，所述吸合装置包括环形框架、置于环形框架内的圆形电磁铁、以及在所述环形框架受挤压后能够弹出的卡爪。
提出一种水下航行器充电系统，包括若干个水下航行器充电桩；所述若干个水下航行器充电桩间隔的设置于水下航行器的航道两侧；所述水下航行器充电桩包括浮标、波浪发电装置、电能转换装置、储能装置和无线放电装置；所述浮标漂浮于海面上，与所述浮标连接有固定所述浮标的锚；所述电能转换装置和所述储能装置连接，都置于所述浮标内；所述浮标内还置有GPS定位系统；所述波浪发电装置置于海面之下，与所述电能转换装置连接；所述无线放电装置置于海面之下，连接于所述储能装置。
与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的水下航行器充电桩和充电系统中，在水下航行器的航道上设置多个水下航行器充电桩，该水下航行器充电桩包括浮标、波浪发电装置、电能转换装置、储能装置和无线放电装置；浮标漂浮于海面上，与浮标连接有固定浮标的锚；电能转换装置和储能装置连接，都置于浮标内；浮标内还置有GPS定位系统；波浪发电装置置于海面之下，与电能转换装置连接；无线放电装置置于海面之下，连接于储能装置。波浪发电装置收集海洋的波浪动能，电能转换装置将该动能转换为电能储存在储能装置中，并通过GPS定位系统和信号收发装置向外发送自身的地理坐标和电量信息，当水下航行器需要蓄能时，通过GPS定位系统发送的位置坐标找到离自身最近的水下航行器充电桩，并与充电桩的无线放电装置的吸合装置实现吸合对接，对接后以无线充电方式实现蓄能。
基于无线电能传输技术实现水下充电，具有安全、可靠、方便的技术效果，解决了现有水下航行器续航安全性能低的技术问题。
结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1 为本申请提出的水下航行器充电桩的组成结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。
如图1所示，本申请提出的水下航行器充电桩，包括浮标11、波浪发电装置12、电能转换装置13、储能装置14和无线放电装置15。浮标11漂浮于海面上，与浮标11连接有固定浮标的锚16；锚16通过缆绳17与浮标11连接；电能转换装置13和储能装置14连接，都置于浮标11内；浮标11内还置有GPS定位系统18；波浪发电装置12置于海面之下，与电能转换装置13连接；无线放电装置15置于海面之下，连接于储能装置14。
GPS定位系统18在浮标11的内部，作为浮标定位来使用。浮标11一方面作为地理位置的标志使用，一方面作为设备以及各个设置之间连接电缆的附着物使用，再一方面作为设备的承载装置使用。
波浪发电装置12收集海洋的波浪动能，电能转换装置13将该动能转换为电能储存在储能装置14中，并通过GPS定位系统18向外发送自身的地理坐标，当水下航行器需要蓄能时，通过接收到的GPS定位系统发送的位置坐标，找到离自身最近的水下航行器充电桩，并与充电桩的无线放电装置15实现对接，对接后以无线充电方式实现蓄能。
这种基于无线电能传输技术实现水下充电，具有安全、可靠、方便的技术效果，解决了现有水下航行器续航安全性能低的技术问题。
为了增大电能的储备，可以在浮标11的表面安装光伏发电板19，该光伏发电板19收集太阳能，并与储能装置14连接，收集的太阳能被光伏发电板19转换为电能储存于储能装置中。
如图1所示，固定浮标的锚可以有多个，每个锚都通过缆绳与浮标连接，每根缆绳上都可以挂接一个波浪发电装置12，所有的波浪发电装置12都与电能转换装置13连接，将收集的波浪动能传输给电能转换装置转换为电能储存在储能装置中。
在浮标11内，与GPS定位系统18还连接有信号收发装置20，与信号收发装置20还连接有一电能监测电路21，该电能监测电路还与储能装置连接，用于检测储能装置储存的电量，并将监测到的电量发送给信号收发装置，由信号收发装置将GPS的定位信息、电量信息等广播出去，使得水下航行器能够接收使用。
水下航行器接收到浮标的GPS定位信息和电量信息，可以判断根据自身的续航需求寻找最近的充电桩去蓄能。在达到目标水下航行器充电桩之后，水下航行器与充电桩的无线放电装置通过吸合装置22实现吸合对接，该吸合装置22固定在无线放电装置15上，包括有环形框架、置于环形框架内的圆形电磁铁、以及在环形框架受挤压后能够弹出卡爪。圆形电磁铁起到吸合水下航行器的作用，环形框架的底部具有弹性，没有圆形电磁铁的吸力作用是可以将航行器推开；在吸合过程中，水下航行器挤压环形框架，当环形框架被挤压到一定限度时会自动弹出卡爪，并将水下航行器锁死，避免水下航行器脱落，同时环形框架围绕在无线放电装置与水下航行器的发射接收线圈中，起到约束电磁波波束的作用。
当然，要以上装置实现无线充电功能时，该水下航行器充电桩具备一个控制中心，该控制中心置于浮标11之内，与GPS定位系统、电能转换装置、电能监测电路和信号收发装置能连接，对以上装置实施控制，本申请不予详述。
无线放电装置15被套环束缚在缆绳17上，左右仅能随着缆绳晃动，但上下可以移动，因此，可以在浮标内部增加升降控制器23，该升降控制器23可以控制无线放电装置15的升降，使无线放电装置15可以根据水下航行器的充电位置需求上下滑动，通常情况下，控制无线放电装置保持在距离海面以下3-5米的位置即可。
基于上述提出的水下航行器充电桩，本申请还提出一种水下航行器充电系统，该系统若干上述的水下航行器充电桩；这些水下航行器充电桩间隔的设置于水下航行器的航道两侧。当水下航行器航行过程中需要蓄能时，接收各个充电桩发送出的GPS定位和电量信息，根据自身蓄能需求和位置，判断距离自己最近的适合自身充电的充电桩并前往，在达到后与目标充电桩的无线放电装置吸合实施无线充电，充电结束后自动断开完成蓄能。
应该指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.水下航行器充电桩，其特征在于，包括浮标、波浪发电装置、电能转换装置、储能装置和无线放电装置；
所述浮标漂浮于海面上，与所述浮标连接有固定所述浮标的锚；所述电能转换装置和所述储能装置连接，都置于所述浮标内；所述浮标内还置有GPS定位系统；
所述波浪发电装置置于海面之下，与所述电能转换装置连接；
所述无线放电装置置于海面之下，连接于所述储能装置。
2.根据权利要求1所述的水下航行器充电桩，其特征在于，所述浮标表面安装有与所述储能装置连接的光伏发电板。
3.根据权利要求1所述的水下航行器充电桩，其特征在于，与所述浮标连接的固定所述浮标的锚有多个。
4.根据权利要求1所述的水下航行器充电桩，其特征在于，所述波浪发电装置挂接在所述浮标和所述锚之间连接的缆绳上。
5.根据权利要求1所述的水下航行器充电桩，其特征在于，所述浮标内还设置有信号收发装置，与所述GPS定位系统连接。
6.根据权利要求5所述的水下航行器充电桩，其特征在于，所述浮标内还设置有电能监测电路；所述电能监测电路的输出端与所述信号收发装置连接。
7.根据权利要求1所述的水下航行器充电桩，其特征在于，于所述无线放电装置上固定有吸附水下航行器的吸合装置。
8.根据权利要求1所述的水下航行器充电桩，其特征在于，所述浮标内还设置有升降控制器，与所述无线放电装置连接；所述无线放电装置被套环束缚在所述浮标和所述锚之间连接的缆绳上。
9.根据权利要求7所述的水下航行器充电桩，其特征在于，所述吸合装置包括环形框架、置于环形框架内的圆形电磁铁、以及在所述环形框架受挤压后能够弹出的卡爪。
10.水下航行器充电系统，其特征在于，包括若干个如权利要求1-9任一项权利要求所述的水下航行器充电桩；所述若干个水下航行器充电桩间隔的设置于水下航行器的航道两侧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620343766.4U CN205646886U (zh) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | 水下航行器充电桩和充电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620343766.4U CN205646886U (zh) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | 水下航行器充电桩和充电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205646886U true CN205646886U (zh) | 2016-10-12 |
Family
ID=57063106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620343766.4U Active CN205646886U (zh) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | 水下航行器充电桩和充电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205646886U (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107014971A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-04 | 上海海洋大学 | 具有高效充电及远程数据传输功能的水下潜器用浮标基站 |
| CN107144677A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-09-08 | 山东建筑大学 | 一种基于仿生机器鱼的淡水养殖水质监测系统 |
| CN107878669A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-06 | 张家港江苏科技大学产业技术研究院 | 智慧水面监测三体船 |
| CN108631392A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-10-09 | 华南理工大学 | 一种无人水下航行器的异构多模智能电源管理系统及方法 |
| CN109246641A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 江苏农林职业技术学院 | 一种基于北斗通信系统的远洋渔业养殖水体巡测系统 |
| CN110513236A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-29 | 武汉理工大学 | 一种供给航行器充电的波浪能发电平台 |
| CN110768349A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-02-07 | 江苏科技大学 | 一种利用海流能进行海底无线充电的装置 |
| CN112217295A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-12 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种水下无线超声电能传输装置 |
| CN112366766A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-12 | 中山大学 | 一种自供能深海电站 |
-
2016
- 2016-04-22 CN CN201620343766.4U patent/CN205646886U/zh active Active
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107014971A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-04 | 上海海洋大学 | 具有高效充电及远程数据传输功能的水下潜器用浮标基站 |
| CN107014971B (zh) * | 2017-05-19 | 2019-03-12 | 上海海洋大学 | 具有高效充电及远程数据传输功能的水下潜器用浮标基站 |
| CN107144677A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-09-08 | 山东建筑大学 | 一种基于仿生机器鱼的淡水养殖水质监测系统 |
| CN107878669A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-06 | 张家港江苏科技大学产业技术研究院 | 智慧水面监测三体船 |
| CN108631392A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-10-09 | 华南理工大学 | 一种无人水下航行器的异构多模智能电源管理系统及方法 |
| CN109246641A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 江苏农林职业技术学院 | 一种基于北斗通信系统的远洋渔业养殖水体巡测系统 |
| CN110513236A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-29 | 武汉理工大学 | 一种供给航行器充电的波浪能发电平台 |
| CN110768349A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-02-07 | 江苏科技大学 | 一种利用海流能进行海底无线充电的装置 |
| CN110768349B (zh) * | 2019-12-06 | 2024-05-31 | 江苏科技大学 | 一种利用海流能进行海底无线充电的装置 |
| CN112217295A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-12 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种水下无线超声电能传输装置 |
| CN112217295B (zh) * | 2020-09-27 | 2022-03-15 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种水下无线超声电能传输装置 |
| CN112366766A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-12 | 中山大学 | 一种自供能深海电站 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205646886U (zh) | 水下航行器充电桩和充电系统 | |
| AU2008229904B2 (en) | Apparatus and method for operating Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) | |
| US20210101661A1 (en) | Underwater data capture and transmission system having a variable buoy | |
| CN103935472A (zh) | 动力定位式海洋浮标 | |
| CN110474434A (zh) | 一种新型海上无人持续监测系统 | |
| US20210021913A1 (en) | Underwater data capture and transmission system | |
| CN108407978A (zh) | 一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法 | |
| CN107656317B (zh) | 一种质子型海底地磁日变站及地磁测量方法 | |
| CN104833901B (zh) | 基于射频技术的海底电缆检测装置 | |
| CN110641237A (zh) | 水陆两栖垃圾收集机器人 | |
| CN111377041A (zh) | 一种基于海洋环境能源的auv长期驻留系统 | |
| CN112498144A (zh) | 太阳能驱动锚系式自主航行器多功能对接站及对接方法 | |
| CN112389593A (zh) | 风能太阳能混合驱动无人海空立体监测船 | |
| CN211113553U (zh) | 一种水陆两栖垃圾收集装置 | |
| CN111404235A (zh) | 用于无人水下航行器能量补给的深远海能源中继系统 | |
| KR20170076177A (ko) | 드론을 활용한 이안류 관제 시스템 | |
| CN114088066B (zh) | 一种用海动态监测方法及其使用的设备 | |
| CN206583483U (zh) | 一种半潜式全自动智能移动水质监测装置 | |
| CN210183099U (zh) | 一种新型海上无人持续监测系统 | |
| CN108820171A (zh) | 一种采用可再生能源的水下组网持续观测系统及其方法 | |
| CN100367322C (zh) | 遥控遥测自动光电探测浮标 | |
| CN203482201U (zh) | 一种智能微波中继系统及智能海上微波中继站 | |
| KR20180110701A (ko) | 자가 발전형 수중 로봇 | |
| CN203975153U (zh) | 动力定位式海洋浮标 | |
| CN115783196A (zh) | 一种可回收的水下能量供给与数据交换平台及回收方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Laoshan District Green Road 266071 Shandong city of Qingdao Province, No. 19 Patentee after: Tianbo electronic Mdt InfoTech Ltd Address before: 266071 Qingdao Road, Laoshan District, Shandong, No. 19, No. Patentee before: In section twenty-two (Qingdao) Tianbo information technology company |