[发明专利]一种用于波浪能剖面浮标的双电源无线充电系统及充电方法

权利要求书

1.一种用于波浪能剖面浮标的双电源无线充电系统，其特征在于，该充电系统包括水面浮体太阳能充电系统和水下剖面观测平台充电系统，且两者通过无线充电对接装置进行连接；所述水面浮体太阳能充电系统包括依次电气连接的太阳能板、充电控制器、上蓄电池、水上控制板和耦合磁环1；所述水下剖面观测平台充电系统包括充电切换控制单元、最小控制系统、外围电路、下蓄电池1、下蓄电池2、传感器、耦合磁环2，所述充电切换控制单元分别电气连接耦合磁环2、下蓄电池1和下蓄电池2，所述下蓄电池1电气连接最小控制系统，所述下蓄电池2电气连接外围电路和传感器；所述耦合磁环1和耦合磁环2分别与无线充电对接装置电气连接；所述耦合磁环1和耦合磁环2均包括瓷片和耦合线圈；所述瓷片为圆环状，所述耦合线圈螺旋缠绕在瓷片上；所述下蓄电池1电压设定为3.3V；所述下蓄电池2电压设定为24V；在水下剖面观测平台不进行数据采集的时候，外围电路的24V电压掉电，降低水下剖面观测平台的功耗；

所述双电源无线充电系统的双电源无线充电方法，包括：所述水面浮体太阳能充电模块中的太阳能板进行光能收集，利用光电效应转化成电能；所述太阳能板通过充电控制器对上蓄电池蓄能；当所述上蓄电池低于24V时，自动进行充电；所述水上控制板的供电电压为24V，其电源输入正负极与所述上蓄电池的正负极电气连接，所述耦合磁环两个引线与所述水上控制板的线圈输入端连接，之后随时等待耦合磁环2靠近，所述无线充电对接装置锁定实现对接，并使所述耦合磁环1和所述耦合磁环2的轴向距离控制在5cm以内；所述水下剖面观测平台充电模块通过充电切换控制单元实时检测下蓄电池1和下蓄电池2的电压，根据检测的所述下蓄电池1和下蓄电池2的电压：

步骤1：判断蓄电池1电压是否小于3.0V或蓄电池2电压是否小于21.0V；若成立，则进行步骤2；若不成立，则继续进行步骤6；

步骤2：判断下蓄电池1电压是否小于3.0V，若成立，则进行步骤3，否则进行步骤4；

步骤3：充电开关切换至下蓄电池1，对下蓄电池1进行充电；当对蓄电池1进行充电时，定时检测下蓄电池1电压是否大于3.3V，若不成立，则继续对蓄电池1进行充电，否则停止充电，进行步骤4；

步骤4：判断下蓄电池2的电压是否小于21.0V，若成立，则进行步骤5，否则进行步骤6；

步骤5：充电开关切换至下蓄电池2，对下蓄电池2进行充电；当对蓄电池2进行充电时，定时检测下蓄电池2电压是否大于24.0V，若不成立，则对下蓄电池2继续进行充电，否则则停止充电，进行步骤6；

步骤6：进行下一个剖面运动1。

2.如权利要求1所述的双电源无线充电系统，其特征在于，所述瓷片采用锰锌铁氧体材料；所述耦合线圈采用利兹线。

3.如权利要求1所述的双电源无线充电系统，其特征在于，所述太阳能板规格为200W/36V，所述充电控制器的输出电压为24V，额定充电电流为10A，额定放电电流为10A。

4.如权利要求1所述的双电源无线充电系统，其特征在于，所述充电切换控制单元包含蓄电池1电压采集模块、蓄电池2电压采集模块和充电开关；所述蓄电池1电压采集模块的电压采集接口正负极与所述下蓄电池1正负极电气连接，所述蓄电池2电压采集模块的电压采集接口正负极与所述下蓄电池2正负极电气连接。

5.如权利要求1所述的双电源无线充电系统，其特征在于，所述太阳能板的正负极与所述充电控制器的输入正负极电气连接，所述上蓄电池的正负极与所述充电控制器的输出正负极接口电气连接，所述上蓄电池的充电电压为24V。