[发明专利]水下自主航行器平台停泊式无线充电装置

说明书

本发明公开了一种水下自主航行器平台停泊式无线充电装置，包括：电能输出模块，具有磁能发射线圈，所述磁能发射线圈用于将电能转换为电磁场传输；电能接收模块，具有磁能接收线圈，所述磁能接收线圈与所述磁能发送线圈产生的电磁场进行耦合并将磁能转换为电能；所述电能输出模块具有铁氧体层，所述的电能接收模块上设有永磁体；所述铁氧体层的饱和磁场强度大于磁能发射线圈的磁场强度，且小于永磁体的磁场强度充电时，所述铁氧体层介于磁能发射线圈与磁能接收线圈之间。本发明的水下自主航行器平台停泊式无线充电装置可同时为多台水下自主航行器提供充电服务，并且对水下自主航行器的定位精度要求不高。

技术领域

本发明涉及水下无线充电技术领域，尤其涉及一种水下自主航行器平台停泊式无线充电装置。

背景技术

随着海洋资源的不断开发，自主式水下航行器(Autonomousunderwater vehicle，AUV)在海洋探测中发挥着越来越重要的作用。AUV是一种综合了多种现代先进技术的智能化水下机器人，无须借助人为控制，即可自动按照既定任务完成航行和作业，广泛运用于海洋探测、水文环境监测、海洋测绘、近岸巡逻、水下预警等诸多民用和军用场合。

由于AUV的水下作业是完全自主的，与陆地基站完全没有任何物理连接，其能源几乎完全依赖自身所携带的电池。AUV电池体积有限，多数都需要定期回收充电，费时费力。水下AUV充电是近年来一项新兴技术，可以无须回收而为AUV补充能量，大大延长了AUV的作业时间。

传统的水下充电方式是通过“湿插拔”，即通过特殊的机械结构挤开水，实现直接的电气连接的方式。然而这一过程会造成设备的磨损，并且需要很高的对准精度，使得“湿插拔”的应用受到一定的限制。

由于海水是电的良导体，水下充电更倾向于采用非接触式传输技术，相比于接触式电能传输更加安全可靠。

水下无线充电装置包括搭载在水下设备上的电能接收模块和安装在水下充电设备上的电能发送模块，电能接收模块包括相互电连接的电能接收线圈和电能接收电路，电能接收电路与水下设备的电池电连接；电能发送模块包括相互电连接的电能发送线圈和电能发送电路，电能发送电路与电源电连接。充电时，水下设备和水下充电设备靠近，电源向电能发送电路输送电能，通过电能发送线圈辐射给电能接收线圈，传递给电能接收电路，给水下设备的电池进行充电。

例如，公开号为CN102320362A的中国专利文献公开了一种自主水下航行器与海底观测网对接装置，包括自主水下航行器和对接站主体两部分。应用时，自主水下航行器驶入对接站主体的喇叭状导口中，经过喇叭状导口和圆筒型导口的引导和锥形保护套的限位，自主水下航行器可靠停靠在对接站主体中，实现对自主水下航行器的充电和自主水下航行器与海底观测网络之间电能和信号的传输。然而自主水下航行器在进入基站的过程中，会有一定的横滚角，导致接驳基站和自主水下航行器上用来进行无线充电的发射和接收线圈不能对齐，造成充电效率低甚至不能进行充电。

公开号为CN107612152A的中国专利文献公开了一种能够适应不同AUV直径的自主水下航行器的无线充电系统，该系统适应性强，且能够克服因自主水下航行器存在横滚角所造成的发射和接收线圈之间对不齐的问题。

现有的水下AUV充电站只能同时供一台AUV充电，且充电站与AUV须配套使用，有配套的固定锁紧机构，对AUV水下定位的要求很高，且操作难度大。

发明内容

本发明提供了一种水下自主航行器平台停泊式无线充电装置，可同时为多台水下设备提供充电服务，并且对水下设备的定位精度要求不高。

本发明提供了如下技术方案：

一种水下自主航行器平台停泊式无线充电装置，包括：

电能输出模块，具有磁能发射线圈，所述磁能发射线圈用于将电能转换为电磁场传输；