[发明专利]水下电池组无线快速充电器装置

说明书

本发明公开了一种水下电池组无线快速充电器装置，输入信号的激励信号发送单元与输出信号的耦合输出单元相互嵌套联接，输入线缆通过第一水密封装盒上端的输入接插件接激励电路，激励电路通过激励线圈连接线接激励电磁铁，耦合电磁铁通过耦合线圈连接线接耦合电路，耦合电路通过输出插接件接输出线缆。本发明采用靠近的激励线圈与耦合线圈之间的信号无线耦合，使激励信号发送单元与耦合输出单元两部分功能电路组件间的电能高效大功率耦合传递，实现电磁波能量无线传递，解决了水下电池组快速充电问题，降低了水下电子系统装备运营成本。本发明具有无线耦合效率高、耦合传递功率大，对接简单可靠，对接无水密问题、能够承受高水压环境等优点。

技术领域

本发明属于电能无线耦合传递技术领域，具体涉及到一种水下电池组无线快速充电器装置。

背景技术

随着海洋资源开发装备和海洋环境监测装备等的应用发展，放置于海床上的电子装备越来越多，水下电子装备的供电困难是海洋装备应用和普及的瓶颈之一，当前水下电子系统装备的供电方式有多种，如干端线缆供电、水面光伏能供电、电池组供电等。远程干端供电需要采用高压供电方式，存在电回路损耗大、不同节点电压差异大以及水下供电线缆受环境安全威胁大等影响，且有施工费用高昂等问题；水面光伏能供电等存在水面环境海况、航船及人为破坏等因素影响，一般不采用；水下电池组供电是一个较好的供电方式，但需要解决好电池组快速更换或是在线快速充电问题，因环境电化学腐蚀、生物附着等影响，更换电池组方式易损伤电池组结构件，会产生断电并易产生电池组损失，水下操作复杂，因此一般情况下采用电池组在线充电方式，为此需要解决好水下电池组在线快速充电问题，从而方便水下装备电池组使用，并降低运营成本。

现有水下充电连接器为直接连接方式，连接器结构紧凑，对接要求高，湿拔插次数有限，国内大部分使用进口产品，采购周期长、价格高。水下电子系统设备供电一般采用低压直流，外供电需要经过AC-DC或是DC-DC变换，变换成水下电池组充电需要的低压直流供电，现有的无线充电技术基本原理均采用耦合方式实现能量无线耦合传递，一般为平面耦合结构，耦合传递功率较小(数百瓦量级如500W，耦合转换效率85％)。为了实现水下电池组在线快速充电，需要有相应的水下快速充电器，方便由潜水员或是水下ROV等操作，无线充电连接器是一种对接要求低的结构，方便潜水员或是水下机器人快速对接并实施水下电池组充电。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种无线耦合效率高、耦合传递功率大，对接简单可靠，对接无水密问题的水下电池组无线快速充电器装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：输入信号的激励信号发送单元与输出信号的耦合输出单元相互嵌套联接；

所述的激励信号发送单元为：第一水密封装盒内通过第一支撑架设置有激励电路，第一水密封装盒上端设置有上盖板，第一水密封装盒与上盖板通过第一水密卡片、第一连接件联接，第一水密封装盒下部两侧通过第二连接件设置有水密管套，第一水密封装盒内靠近水密管套设置有激励电磁铁，输入线缆通过第一水密封装盒上端的输入接插件接激励电路，激励电路通过激励线圈连接线接激励电磁铁；

所述的耦合输出单元为：第二水密封装盒内底部通过第二支撑架设置有耦合电路，第二水密封装盒开口处设置有下盖板，下盖板通过第二水密卡片、第三连接件与第二水密封装盒连接，第二支撑架顶端通过支撑架设置有耦合电磁铁，第二水密封装盒上端设置有位于耦合电磁铁的耦合线圈水密盖板，耦合电磁铁通过耦合线圈连接线接耦合电路，耦合电路通过输出插接件接输出线缆。

本发明的第一水密封装盒的激励端耦合壁与第二水密封装盒的耦合端耦合壁相互嵌套联接。

本发明的耦合电磁铁为：至少一个耦合磁芯围绕形成圆柱体，圆柱体外圆周设置有耦合线圈。

本发明的耦合电磁铁为：至少一个耦合磁芯围绕形成圆台，圆台外圆周设置有耦合线圈。