[发明专利]一种自主水下航行器在水下无线充电设备

摘要

一种自主水下航行器在水下无线充电设备，本发明涉及自主水下航行器在水下无线充电设备。本发明是要解决目前没有航行器基于无线能量传输技术的内部充电结构进行设计的问题，该设备具体包括自主水下航行器、水下充电装置和捕捉机械臂；所述的自主水下航行器包括耦合器次级端、谐振补偿电路、整流滤波电路、直流斩波器、自主水下航行器主控制器、负载、微处理器、电池组、电流传感器、解调电路、通信控制器和总线；所述水下充电装置包括海底输电电缆、水密接头、捕捉机构、变压器、整流滤波电路、高频逆变电路、谐振补偿电路、驱动控制器、耦合器初级端、调制电路和主控制器；本发明应用于自主水下航行器在水下无线充电领域。

主权项

1.一种自主水下航行器在水下无线充电设备，其特征在于一种自主水下航行器在水下无线充电设备具体包括：自主水下航行器(202)、水下充电装置(201)和捕捉机械臂(207)；所述的自主水下航行器(202)和水下充电装置(201)通过捕捉机械臂(207)进行连接；所述的自主水下航行器(202)包括耦合器次级端(204)、自主水下航行器谐振补偿电路(311)、自主水下航行器整流滤波电路(309)、直流斩波器(310)、自主水下航行器主控制器(302)、负载(308)、微处理器(303)、电池组(305)、电流传感器(304)、解调电路(307)、通信控制器(306)和总线(301)；其中，所述耦合器次级端(204)接线端与自主水下航行器谐振补偿电路(311)电容一端串联，自主水下航行器谐振补偿电路(311)电容的另一端与解调电路(307)模拟信号输入端口连接，解调电路(307)数字信号输出端口与通信控制器(306)信号输入端连接，通信控制器(306)信号输出端与总线(301)相连接，自主水下航行器谐振补偿电路(311)电容的另一端与自主水下航行器整流滤波电路(309)的输入端连接，自主水下航行器整流滤波电路(309)的电容与直流斩波器(310)开关管连接，直流斩波器(310)输出端与总线(301)相连接，直流斩波器(310)控制端与自主水下航行器主控制器(302)信号输出端相连，自主水下航行器主控制器(302)的信号输入端与微处理器(303)的信号输出端相连接，微处理器(303)的信号输入端与电流传感器(304)信号输出端相连接，电流传感器(304)的信号检测端与总线(301)相连接，微处理器(303)的RS‑485通讯接口与电池组相连，电池组与总线(301)相连接；主控制器控制信号输出端与负载的控制信号输入端连接；所述水下充电装置(201)包括海底输电电缆(205)、水密接头(206)、捕捉机构(208)、变压器(209)、水下充电装置整流滤波电路(210)、高频逆变电路(211)、水下充电装置谐振补偿电路(214)、驱动控制器(215)、耦合器初级端(203)、调制电路(212)和水下充电装置主控制器(213)；海底输电电缆(205)通过水密接头(206)与变压器(209)初级侧接线端连接，变压器(209)次级侧接线端与水下充电装置整流滤波电路(210)的输入端连接，水下充电装置整流滤波电路(210)电容与高频逆变电路(211)电力场效应管S1和电力场效应管S2的源极连接，高频逆变电路(211)的电力场效应管S2的漏极和电力场效应管S4的源极与水下充电装置谐振补偿电路(214)电容的一端连接，水下充电装置谐振补偿电路(214)电容的另一端与耦合器初级端(203)相连接，高频逆变电路(211)的电力场效应管S1、电力场效应管S2、电力场效应管S3和电力场效应管S4的栅极与驱动控制器(215)控制信号输出端相连接，驱动控制器(215)控制信号输入端与调制电路(212)控制信号输出端连接，调制电路(212)的控制信号输入端与水下充电装置主控制器(213)控制信号输出端相连接；其中，高频逆变电路(211)包括电力场效应管S1、电力场效应管S2、电力场效应管S3和电力场效应管S4；所述电力场效应管S1、电力场效应管S2、电力场效应管S3和电力场效应管S4在高频逆变电路(211)中的位置关系为：电力场效应管S1与电力场效应管S2串联后与串联的电力场效应管S3和电力场效应管S4并联。