水下航行器的无线充电系统、装置及充电方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种水下航行器的无线充电系统、装置及充电方法，属于水下无线充电技术领域，水下航行器的无线充电系统，包括水下航行器和无线充电装置，所述水下航行器包括具有接收线圈的无线接收端；所述无线充电装置包括充电平台，充电平台内有设置有无线发射端，以及可在所述无线发射端控制下移动的移动装置，所述无线发射端包括发射线圈，所述发射线圈设置于所述移动装置上。本发明专利技术通过无线充电技术可以增加水下航行器续航能力；不需要水下航行器具有精准定位功能，就可以实现无线充电，具有成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
水下航行器的无线充电系统、装置及充电方法
本专利技术属于水下无线充电
，尤其涉及一种水下航行器的无线充电系统、装置及充电方法。
技术介绍
无线充电系统是一种通过空间电磁场耦合来进行电能传输的技术，其主要优点是不需要插拔，使用简单方便，充电设备可以做到防水，在水中进行能量传输，可以应用到海洋装备中。其中水下航行器行业，迄今为止面临最大的问题之一就是续航和更换电池，需要人工定时打捞更换电池，这样成本会非常昂贵，所以水下航行器采用水下无线充电是一种趋势，但是目前水下无线充电的模式是水下航行器自主导航定位，利用水下声呐定位到一个很精确的位置进行充电，例如，有的制作一个喇叭口状的充电位置，让水下航行器钻入并卡住，然后进行无线充电，但是本身普通声呐定位精度不精确，所以水下航行器有很大几率连喇叭口都找不到，这就有可能导致充电过程的失败。
技术实现思路
本专利技术针对上述的技术问题，提出一种水下航行器的无线充电系统、装置及充电方法，通过无线充电技术可以增加水下航行器续航能力，减少打捞成本；不需要水下航行器具有精准定位功能，就可以实现无线充电，具有成本低的优点。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：作为本专利技术的一个方面，一种水下航行器的无线充电系统，包括水下航行器和无线充电装置，所述水下航行器包括具有接收线圈的无线接收端；所述无线充电装置包括充电平台，所述充电平台内设置有无线发射端，以及可在所述无线发射端控制下移动的移动装置，所述无线发射端包括发射线圈，所述发射线圈设置于所述移动装置上。作为优选，以相互垂直的X轴、Y轴为参考，所述移动装置包括沿所述充电平台周边设置的第一框架，可沿Y轴方向滑动连接于所述第一框架的第二框架，以及可沿X轴方向滑动连接于所述第二框架的线圈固定座，所述发射线圈固定连接于所述线圈固定座上。作为优选，所述移动装置还包括驱动所述第二框架滑动的第一电机丝杠组件，以及驱动所述线圈固定座滑动的第二电机丝杠组件，所述第一电机丝杠组件连接于所述第一框架上，所述第二电机丝杠组件连接于所述第二框架上。作为优选，所述无线充电装置还包括与无线发射端连接的电源，所述电源通过线缆连接至所述充电平台的外部。作为优选，所述无线发射端包括可接收所述无线接收端信号的第一通信模块，以及可对所述第一通信模块的信号处理并控制所述移动装置移动方向的发射端电路，所述发射端电路与所述第一通信模块连接；所述无线接收端包括可与所述第一通信模块建立通讯的第二通信模块，以及用于向所述水下航行器的电池充电的接收端电路，所述接收端电路与所述第二通信模块连接。作为优选，所述水下航行器还包括可接收处理所述第二通信模块信号并控制所述航行器动作的控制器，所述控制器与所述无线接收端连接。作为优选，所述水下航行器包括机体，以及设置于所述机体上的脚架，所述接收线圈连接于所述脚架上。作为本专利技术的另一发面，提供一种无线充电装置，用于为水下航行器充电，包括充电平台，所述充电平台内设置有无线发射端，以及可在所述无线发射端控制下移动的移动装置，所述无线发射端包括发射线圈，所述发射线圈设置于所述移动装置上。作为本专利技术的又一方面，提供一种无线充电方法，基于上述的无线充电系统，包括以下步骤：当无线发射端接收到水下航行器落入充电平台区域内的信号后，控制移动装置带动发射线圈按照预定路线移动，当检测到水下航行器中接收线圈的磁场反馈之后，无线发射端根据无线接收端的磁场反馈信号控制移动装置的移动方向，直至发射线圈与接收线圈位置精确对准，以进行充电。作为优选，还包括以下步骤：当检测到接收线圈与发射线圈之间的工作距离不在规定范围时，无线接收端发送信号给水下航行器中的控制器，控制器控制水下航行器向无线充电平台方向移动直至落到预设的工作距离范围内。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1、本专利技术通过在无线充电平台内设置移动装置，将发射线圈固定到移动装置上，在无线发射端控制下移动装置带动发射线圈移动，当水下航行器落到无线充电平台上时，通过移动装置带动发射线圈移动，实现发射线圈与水下航行器上的接收线圈对准，可以避免现有技术中，水下航行器需要精准定位的问题，本专利技术的无线充电装置使得水下航行器只要落到无线充电装置上即可，不需要精确定位。2、本专利技术的移动装置通过在平台内部沿其周边设置第一框架，通过第二框架在Y轴方向沿第一框架滑动，以及发射线圈在X轴沿第二框架移动，可以实现发射线圈在X轴、Y轴方向的移动，通过无线发射端控制移动装置在X轴、Y轴方向的移动可以找准水下航行器上的接收线圈，具有结构简单的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供无线充电系统的功能框图；图2为本专利技术所提供无线充电系统中移动装置的结构示意图；图3为本专利技术所提供无线充电系统的结构示意图；图4为本专利技术所提供无线充电系统中线圈垂直工作距离与系统增益的曲线图；图5为本专利技术所提供水下航行器的无线充电方法的流程图；以上各图中：1、水下航行器；10、控制器；11、第二通信模块；12、接收端电路；13、接收线圈；14、电池；15、脚架；16、动力排水口；2、无线充电装置；20、移动装置；201、第一框架；202、第二框架；203、线圈固定座；204、第一丝杠；205、第一电机；206、第二丝杠；207、第二电机；21、第一通信模块；22、发射端电路；23、发射线圈；24、电源；25、线缆。具体实施方式下面，通过示例性的实施方式对本专利技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。现有技术中为了保证水下航行器的续航能力，以及避免人工打捞更换电池的麻烦，用于为水下航行器无线自动充电的技术应运而生，在水下放置无线充电装置，当水下航行器电量不足时，可移动至充电装置进行无线充电，水下航行器在进行水下无线充电时，需要发射线圈与接收线圈精确对准才能实现最大地充电效率，为达到精确对准，可以采取提高水下航行器定位精度的手段，但会带来较高的成本问题，或者采取在充电装置上设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下航行器的无线充电系统，包括水下航行器和无线充电装置，其特征在于，所述水下航行器包括无线接收端；所述无线充电装置包括充电平台，所述充电平台内设置有无线发射端，以及可在所述无线发射端控制下移动的移动装置，所述无线发射端包括发射线圈，所述发射线圈设置于所述移动装置上。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下航行器的无线充电系统，包括水下航行器和无线充电装置，其特征在于，所述水下航行器包括无线接收端；所述无线充电装置包括充电平台，所述充电平台内设置有无线发射端，以及可在所述无线发射端控制下移动的移动装置，所述无线发射端包括发射线圈，所述发射线圈设置于所述移动装置上。


2.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，以相互垂直的X轴、Y轴为参考，所述移动装置包括沿所述充电平台周边设置的第一框架，可沿Y轴方向滑动连接于所述第一框架的第二框架，以及可沿X轴方向滑动连接于所述第二框架的线圈固定座，所述发射线圈固定连接于所述线圈固定座上。


3.根据权利要求2所述的无线充电系统，其特征在于，所述移动装置还包括驱动所述第二框架滑动的第一电机丝杠组件，以及驱动所述线圈固定座滑动的第二电机丝杠组件，所述第一电机丝杠组件连接于所述第一框架上，所述第二电机丝杠组件连接于所述第二框架上。


4.根据权利要求2所述的无线充电系统，其特征在于，所述无线充电装置还包括通过线缆与所述充电平台连接的电源。


5.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述无线发射端包括可接收所述无线接收端信号的第一通信模块，以及可对所述第一通信模块的信号处理并控制所述移动装置移动方向的发射端电路，所述发射端电路与所述第一通信模块连接；所述无线接收端包括可与所述第一通信模块建立通讯的第二通信模块，以及用于向所述水下航行器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李聃，
申请(专利权)人：青岛鲁渝能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37