[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

说明书

本发明提供了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。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，两者通过无线充电对接装置进行连接；水面浮体太阳能充电系统包括太阳能板、充电控制器、上蓄电池、水上控制板和耦合磁环1；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。本发明解决了传统剖面观测平台在水下不能进行有效能源供给的问题，降低了人工维护时间和系统维护成本。

技术领域

本发明属于海洋观测技术领域，具体涉及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。

背景技术

波浪能剖面浮标利用波浪能驱动水下剖面观测平台在水下进行上下剖面运动。它在波浪能的驱动下，通过特定的方向切换模块，进而实现整个剖面浮标平台在波浪能作用下沿系留缆进行上下剖面运动的目的，可以在波浪的左右下，沿系留缆上下往复不断的运动，同时可搭载不同类型的传感器，完成海洋三维剖面参数的测量。虽然水下剖面观测平台上下剖面运动过程中不消耗电能，但其自身的控制模块、通讯模块以及搭载的传感器都需要电能的供给。而在现有技术中，这些需电模块主要是利用水下剖面观测平台的锂电池组进行供电的，这种供电方式需要定期更换锂电池组，增加了人力物力成本，存在一定的局限性。

因此，亟需设计研发一种为波浪能剖面浮标的水下剖面观测平台供电的系统和方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用于波浪能剖面浮标的双电源无线充电系统，目的之二是提供用于波浪能剖面浮标的双电源无线充电方法，以弥补现有技术的不足。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于波浪能剖面浮标的双电源无线充电系统，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。

进一步的，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。

进一步的，所述瓷片采用锰锌铁氧体材料；所述耦合线圈采用利兹线。

进一步的，所述下蓄电池1电压设定为3.3V。

进一步的，所述下蓄电池2电压设定为24V。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。