CN106410975A - 一种水下充电*** - Google Patents
一种水下充电*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN106410975A CN106410975A CN201610780009.8A CN201610780009A CN106410975A CN 106410975 A CN106410975 A CN 106410975A CN 201610780009 A CN201610780009 A CN 201610780009A CN 106410975 A CN106410975 A CN 106410975A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electric energy
- energy wireless
- circuit
- high frequency
- receiving end
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000004247 hand Anatomy 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H02J5/005—
-
- H02J7/025—
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及一种水下充电***，其特征是：它至少包括电能无线发送端、电能无线接收端；电能无线发送端用于向电能无线接收端进行无线充电；电能无线接收端用于通过接收电能无线发送端发送的无线电能向电能无线接收端的充电电池充电。该装置具有充电效率高，能在水下移动中充电等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种充电技术，特别是一种水下充电***。
背景技术
有些水下设备通常情况下要长期工作在水下，水下设备使用的是充电电池供电，当水下设备的充电电池工作到一定的时间时，充电电池的电能就会降低到设备无法工作的状态，需要到地面充电。有些需要靠专用的充电设备对水下设备进行充电。
然而水下设备与专用的充电设备在水下进行充电的一个难题是电源的连接。用人工作业虽然可以解决这一问题，但会带来许多操作上的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种充电效率高，能在水下移动中充电的一种水下充电***。
本发明的目的是这样实现的，一种水下充电***，其特征是：它至少包括电能无线发送端、电能无线接收端；电能无线发送端用于向电能无线接收端进行无线充电；电能无线接收端用于通过接收电能无线发送端发送的无线电能向电能无线接收端的充电电池充电。
所述的电能无线发送端包括：FPGA、4管逆变电路组成，4管逆变电路的输出端与高频变压器的初级线圈电连接；FPGA产生高频调制电压控制4管逆变电路的4个管子顺序导通，在4管逆变电路输入端电连接直流电源，直流电源或是由交流整流后产生或大容量电池供给，在4管逆变电路输出端连接的高频变压器的初级线圈产生一个高频信号，通过水介质耦合到电能无线接收端；
电能无线接收端包括：高频变压器的次级线圈、整流电路、DC/DC电源、恒流电路和充电电池，高频变压器的次级线圈、整流电路、DC/DC电源、恒流电路和充电电池固定在水下壳体内，次级线圈与整流电路电连接，整流电路的输出端与DC/DC电源的输入端电连接，DC/DC电源的输出端与恒流电路输入端电连接，恒流电路和充电电池电连接。整流电路通过DC/DC电源与恒流电路电连接，DC/DC电源202产生一个稳定的电压供给恒流电路，由恒流电路的输出端与充电电池形成充电回路，向充电电池充以恒定的直流；高频变压器的次级线圈通过接收初级线圈耦合的高频能量，在将次级线圈高频能量经整流电路整流成直流，通过恒流电路向充电电池充电。
所述的电能无线接收端的次级线圈绕在永磁柱上，永磁柱与水下壳体的一个充电端面为一体。
所述的电能无线接收端固定在水下壳体内，水下壳体在水下，水下壳体内的驱动电路驱动壳体到电能无线发送端，电能无线发送端的初级线圈产生在磁力线通过永磁柱端面感应到次级线圈。
所述的4管逆变电路的4只三极管或MOS管和4只二极管构成桥路，4只二极管分别并接在4只三极管的发射与集电极上，两只三极管串联，每两只串联后，集电极接来自整流的直流正端，发射极接来自整流电路输出的直流负端，每两只串联后其中的连接点形成两个输出端，与高频变压器4的初级电连接；二极管分别并接在4只三极管的发射与集电极之间，正端与发射极电连接。
所述的电能无线发送端1还包括一个处理器和RAM，处理器和RAM与FPGA构成带数据通信的高频调制电路，所述的电能无线接收端的次级线圈连接一个解调电路，通过带数据通信的高频调制电路和解调电路之间构成可通信的电路，实现电能无线发送端和电能无线接收端的数据通信。
所述的FPGA产生高频在915Khz－2.45Mhz之间，包括915Khz 和2.45Mhz。
所述的电能无线发送端有多路，水平间隔固定在板体上，初级线圈按间隔水平固定在板体内，板体为防水防腐材料，在板体的上端部有通过防水电缆供给4管逆变电路的直流电压源。
所述的水下壳体和板体之间通过磁性定位。
本发明的优点是：本发明通过高频变压器将电能无线发送端和电能无线接收端之间形成磁电连接；由高频调制电压控制4管逆变电路的4个管子顺序导通，在4管逆变电路输出端连接的高频变压器的初级线圈产生一个高频信号，通过水介质耦合到电能无线接收端；高频变压器的次级线圈通过接收初级线圈耦合的高频能量，在将次级线圈高频能量经整流电路整流成直流，然后通过恒流电路向充电电池充电，实现无线充电。
将电能无线接收端的次级线圈绕在永磁柱上，永磁柱与水下壳体的一个充电端面为一体，增强了电能的耦合效率，同时在充电时，通过在初级线圈产生的磁场与永磁柱端面的磁场形成反磁性产生吸引力进行水中定位。
本发明具有耦合效率高，定位能力好，同时可实现多路充电的能力。
附图说明
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例原理图；
图2是次级线圈绕在永磁柱上的原理图；
图3是水下移动单元结构示意图；
图4是具有多路电能无线发送端的水下装置的结构示意图。
图中，1、电能无线发送端；2、电能无线接收端；3、水介质；4、高频变压器；5、板体；6、防水电缆；7、直流电源。
具体实施方式
如图1所示，一种水下充电***，其特征是：它至少包括电能无线发送端1、电能无线接收端2；电能无线发送端1用于向电能无线接收端2进行无线充电；电能无线接收端2用于通过接收电能无线发送端1发送的无线电能向电能无线接收端2的充电电池充电。
图1中电能无线发送端1包括：FPGA101、4管逆变电路102组成，4管逆变电路的输出端与高频变压器4的初级线圈103电连接；FPGA101产生高频调制电压控制4管逆变电路102的4个管子顺序导通，在4管逆变电路102输入端电连接直流电源7，直流电源7或是由交流整流后产生或大容量电池供给，在4管逆变电路102输出端连接的高频变压器4的初级线圈103产生一个高频信号，通过水介质3耦合到电能无线接收端2；
电能无线接收端2包括：高频变压器的次级线圈201、整流电路203、DC/DC电源202、恒流电路204和充电电池205，高频变压器的次级线圈201、整流电路203、DC/DC电源202、恒流电路204和充电电池205固定在水下壳体206内，次级线圈201与整流电路203电连接，整流电路203的输出端与DC/DC电源202的输入端电连接，DC/DC电源202的输出端与恒流电路204输入端电连接，恒流电路204和充电电池205电连接。整流电路203通过DC/DC电源202与恒流电路204电连接，DC/DC电源202产生一个稳定的电压供给恒流电路204，由恒流电路204的输出端与充电电池205形成充电回路，向充电电池205充以恒定的直流；高频变压器的次级线圈201通过接收初级线圈103耦合的高频能量，在将次级线圈201高频能量经整流电路203整流成直流，通过恒流电路204向充电电池205充电。
如图2、图3所示，所述的电能无线接收端的次级线圈201绕在永磁柱207上，永磁柱207与水下壳体206的一个充电端面为一体。
所述的电能无线接收端2的次级线圈201绕在永磁柱207上，永磁柱端面作为水下壳体206的一部分。
所述的电能无线接收端固定在水下壳体206内，水下壳体206在水下，水下壳体206内的驱动电路驱动壳体到电能无线发送端1，电能无线发送端1的初级线圈103产生在磁力线通过永磁柱端面感应到次级线圈201。
4管逆变电路102的4只三极管（或MOS管）和4只二极管构成桥路，4只二极管分别并接在4只三极管的发射与集电极上，两只三极管串联，每两只串联后，集电极接来自整流的直流正端，发射极接来自整流电路输出的直流负端，每两只串联后其中的连接点形成两个输出端，与高频变压器4的初级电连接；二极管分别并接在4只三极管的发射与集电极之间，正端与发射极电连接。
FPGA101产生高频在915Khz－2.45Mhz之间，包括915Khz 和2.45Mhz。
如图4所示，所述的电能无线发送端1有多路，水平间隔固定在板体5上，初级线圈103按间隔水平固定在板体5内，板体5为防水防腐材料，在板体5的上端部有通过防水电缆6供给4管逆变电路的直流电压源。
所述的水下壳体206和板体5之间通过磁性定位。
所述的磁性定位是通过电能无线发送端1在初级线圈103产生的磁场与永磁柱端面的磁场形成反磁性产生吸引力。
所述的电能无线发送端1还包括一个处理器104和RAM105，处理器104和RAM105与FPGA101构成带数据通信的高频调制电路，所述的电能无线接收端2的次级线圈201连接一个解调电路208，通过带数据通信的高频调制电路和解调电路208之间构成可通信的电路，实现电能无线发送端和电能无线接收端的数据通信。
本发明通过高频变压器将电能无线发送端和电能无线接收端之间形成磁电连接；由高频调制电压控制4管逆变电路的4个管子顺序导通，在4管逆变电路输出端连接的高频变压器的初级线圈产生一个高频信号，通过水介质耦合到电能无线接收端；高频变压器的次级线圈通过接收初级线圈耦合的高频能量，在将次级线圈高频能量经整流电路整流成直流，然后通过恒流电路向充电电池充电，实现无线充电。
将电能无线接收端的次级线圈绕在永磁柱上，永磁柱与水下壳体的一个充电端面为一体，增强了电能的耦合效率，同时在充电时，通过在初级线圈产生的磁场与永磁柱端面的磁场形成反磁性产生吸引力进行水中定位。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (10)
1.一种水下充电***，其特征是：它至少包括电能无线发送端（1）、电能无线接收端（2）；电能无线发送端（1）用于向电能无线接收端（2）进行无线充电；电能无线接收端（2）用于通过接收电能无线发送端（1）发送的无线电能向电能无线接收端（2）的充电电池充电。
2.根据权利要求1所述的一种水下充电***，其特征是：所述的电能无线发送端（1）包括：FPGA（101）、4管逆变电路（102）组成，4管逆变电路的输出端与高频变压器（4）的初级线圈（103）电连接；FPGA（101）产生高频调制电压控制4管逆变电路（102）的4个管子顺序导通，在4管逆变电路（102）输入端电连接直流电源（7），直流电源（7）或是由交流整流后产生或大容量电池供给，在4管逆变电路（102）输出端连接的高频变压器（4）的初级线圈（103）产生一个高频信号，通过水介质（3）耦合到电能无线接收端(2）。
3.根据权利要求1所述的一种水下充电***，其特征是：电能无线接收端包括：高频变压器的次级线圈、整流电路、DC/DC电源、恒流电路和充电电池，高频变压器的次级线圈、整流电路、DC/DC电源、恒流电路和充电电池固定在水下壳体内，次级线圈与整流电路电连接，整流电路的输出端与DC/DC电源的输入端电连接，DC/DC电源的输出端与恒流电路输入端电连接，恒流电路和充电电池电连接；
整流电路通过DC/DC电源与恒流电路电连接，DC/DC电源产生一个稳定的电压供给恒流电路，由恒流电路的输出端与充电电池形成充电回路，向充电电池充以恒定的直流；高频变压器的次级线圈通过接收初级线圈耦合的高频能量，在将次级线圈高频能量经整流电路整流成直流，通过恒流电路向充电电池充电。
4.根据权利要求3所述的一种水下充电***，其特征是：所述的电能无线接收端的次级线圈（201）绕在永磁柱（207）上，永磁柱（207）与水下壳体（206）的一个充电端面为一体。
5.根据权利要求3所述的一种水下充电***，其特征是：所述的电能无线接收端固定在水下壳体（206）内，水下壳体（206）在水下，水下壳体（206）内的驱动电路驱动壳体到电能无线发送端（1），电能无线发送端（1）的初级线圈（103）产生在磁力线通过永磁柱端面感应到次级线圈（201）。
6.根据权利要求2所述的一种水下充电***，其特征是：所述的4管逆变电路（102）的4只三极管或MOS管和4只二极管构成桥路，4只二极管分别并接在4只三极管的发射与集电极上，两只三极管串联，每两只串联后，集电极接来自整流的直流正端，发射极接来自整流电路输出的直流负端，每两只串联后其中的连接点形成两个输出端，与高频变压器4的初级电连接；二极管分别并接在4只三极管的发射与集电极之间，正端与发射极电连接。
7.根据权利要求1所述的一种水下充电***，其特征是：所述的电能无线发送端（1）还包括一个处理器（104）和RAM（105），处理器（104）和RAM（105）与FPGA（101）构成带数据通信的高频调制电路，所述的电能无线接收端（2）的次级线圈（201）连接一个解调电路（208），通过带数据通信的高频调制电路和解调电路（208）之间构成可通信的电路，实现电能无线发送端和电能无线接收端的数据通信。
8.根据权利要求7所述的一种水下充电***，其特征是：所述的FPGA（101）产生高频在915Khz－2.45Mhz之间，包括915Khz 和2.45Mhz。
9.根据权利要求1所述的一种水下充电***，其特征是：所述的电能无线发送端（1）有多路，水平间隔固定在板体（5）上，初级线圈（103）按间隔水平固定在板体（5）内，板体（5）为防水防腐材料，在板体（5）的上端部有通过防水电缆（6）供给4管逆变电路的直流电压源。
10.根据权利要求9所述的一种水下充电***，其特征是：所述的水下壳体（206）和板体（5）之间通过磁性定位。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610780009.8A CN106410975A (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 一种水下充电*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610780009.8A CN106410975A (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 一种水下充电*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106410975A true CN106410975A (zh) | 2017-02-15 |
Family
ID=58000239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610780009.8A Pending CN106410975A (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 一种水下充电*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106410975A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110881434A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-17 | 上海埃威航空电子有限公司 | 具有无线充电监控功能的离岸深水养殖*** |
| RU2744064C1 (ru) * | 2020-08-06 | 2021-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии и информационных сигналов на подводный аппарат |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104734315A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-06-24 | 中国矿业大学 | 一种电动汽车蓄电池无线充电***及其控制方法 |
| CN105262154A (zh) * | 2015-08-28 | 2016-01-20 | 扬州大学 | 一种水下机器人无线充电***及其控制方法 |
| CN105703458A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-06-22 | 哈尔滨工程大学 | 一种自主水下航行器在水下无线充电设备 |
-
2016
- 2016-08-31 CN CN201610780009.8A patent/CN106410975A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104734315A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-06-24 | 中国矿业大学 | 一种电动汽车蓄电池无线充电***及其控制方法 |
| CN105262154A (zh) * | 2015-08-28 | 2016-01-20 | 扬州大学 | 一种水下机器人无线充电***及其控制方法 |
| CN105703458A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-06-22 | 哈尔滨工程大学 | 一种自主水下航行器在水下无线充电设备 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110881434A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-17 | 上海埃威航空电子有限公司 | 具有无线充电监控功能的离岸深水养殖*** |
| RU2744064C1 (ru) * | 2020-08-06 | 2021-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии и информационных сигналов на подводный аппарат |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khutwad et al. | Wireless charging system for electric vehicle | |
| CN211089487U (zh) | 一种5g基站高压直流远程供电*** | |
| CN105186641A (zh) | 管道机器人无线充电*** | |
| CN104065145A (zh) | 无线充电装置及其充电方法 | |
| CN104426205A (zh) | 无线充电装置与方法以及使用该装置的移动终端 | |
| CN101814776B (zh) | 无线电能传输装置 | |
| CN106410975A (zh) | 一种水下充电*** | |
| CN108400582B (zh) | 一种基于特斯拉高压线圈短接的单导线电能传输*** | |
| CN206547014U (zh) | 智能无线充电电路、智能无线充电装置 | |
| CN106253406A (zh) | 一种无线水下充电终端 | |
| CN103545850A (zh) | 一种电子设备 | |
| CN105119357A (zh) | 一种远距离无线充电设备 | |
| CN105515210A (zh) | 非接触充电桩、车载充电装置和充电*** | |
| CN206135449U (zh) | 一种水下充电装置 | |
| CN206533151U (zh) | 一种高效率无线水下充电装置 | |
| CN204361762U (zh) | 一种基于电磁感应的轨道小车充电装置 | |
| CN206135450U (zh) | 一种无线水下充电电路 | |
| CN206135448U (zh) | 多路挂式水下充电板 | |
| CN207579603U (zh) | 自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置 | |
| CN206850503U (zh) | 一种用于agv的低电压大电流高效无线充电装置 | |
| CN211530860U (zh) | 无线充电发射器、接收器、移动机器人及无线充电*** | |
| CN108638893A (zh) | 一种基于输电杆塔的无人机充电*** | |
| CN207098765U (zh) | 非接触式电能传输装置 | |
| CN203859778U (zh) | 一种无线充电供电手机后盖 | |
| CN206533198U (zh) | 具有对位能力的无线水下开关电源充电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170215 |