水下一对多无插针磁耦合连接器制造技术

一种水下一对多无插针磁耦合连接器，包括电能发送舱、电能接收舱，所述电能发送舱内安装有发射端；所述电能接收舱内安装有接收端；所述电能发送舱的另一端安装有电能接收舱固定器，所述电能接收舱固定器上设有3个用于与电能接收舱对接的对接舱，所述电能发送舱的端部在每个对接舱的底部均设置有用于无线电能发送的发送端磁芯模块，所述电能发送舱的端部在发送端磁芯模块的周围安装有用于实现与电能接收舱对接固定的一号磁铁；所述电能接收舱的另一端安装有用于无线电能接收的接收端磁芯模块，所述电能接收舱的端部在接收端磁芯模块的周围安装有与一号磁铁配合磁吸对接固定的二号磁铁；所述发送端与接收端之间组成一对三通信组网系统。三通信组网系统。三通信组网系统。

【技术实现步骤摘要】
水下一对多无插针磁耦合连接器


[0001]本专利技术属于水下通讯
，具体涉及一种水下一对多无插针磁耦合连接器。

技术介绍

[0002]地球上存在着三极，南极北极与深海，南极与北极相对深海来说，环境还可以让人实地观测，实地勘探，而深海拥有着巨大的资源储存，但是因为深海中巨大的压强关系，人只能通过深海潜航器或者通过在水下航行的自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)这种间接观测的方式进行科学勘探。这种极端恶劣的环境下，在陆地上非常简单的接插工作在水下也会变得异常复杂，通常需要两台设备之间长时间的校准对齐，才能完成接插供电的工作，并且深海水密件价格昂贵，通常要配合很长的线缆使用，极大的提高了深海勘探的成本。
[0003]现有的水下湿插拔接插件，生产工艺极其复杂，工艺和技术基本被国外所垄断，例如美国Teledyne ODI公司的水下湿插拔件，价格昂贵，且无法在极端深海环境下使用。为了解决深海供电困难的问题，人们想到了利用电磁感应的方式进行电能传输。而目前市面上还并没有成熟的全海深非接触电能传输方案。
[0004]现有技术存在以下不足之处：
[0005]1)现有的水下无线传输设备没有考虑到极端深海环境的使用，在万米级的水下环境中需要特殊的结构支撑。
[0006]2)现有的水下无线传输设备没有考虑在水下连接的方案，只是提供了一种技术方案与电缆接头，在深海无法进行水中作业的情况下，无法很快速的完成无线传输的对接工作。
[0007]3)现有的水下无线传输装置都是一对一传输，当应对多个设备需要同时充电或需要同时传输时这些设备无法满足多设备同时充电通信的需求。

技术实现思路

[0008]针对上述
技术介绍
介绍中存在的问题，本专利技术的目的在于提供了一种能够对接贴合、保证电能传输的稳定性、传输效率高的水下一对多无插针磁耦合连接器。
[0009]本专利技术采用的技术方案是：
[0010]一种水下一对多无插针磁耦合连接器，包括电能发送舱、电能接收舱，所述电能发送舱的一端密封连接有电能发送舱端盖，所述电能发送舱端盖上密封连接有电能发送舱水密件，所述电能发送舱内安装有发射端；所述电能接收舱的一端密封连接有电能接收舱端盖，所述电能接收舱端盖上密封连接有电能接收舱水密件，所述电能接收舱内安装有接收端；其特征在于：所述电能发送舱的另一端安装有电能接收舱固定器，所述电能接收舱固定器上设有3个用于与电能接收舱对接的对接舱，所述电能发送舱的端部在每个对接舱的底部均设置有用于无线电能发送的发送端磁芯模块，所述电能发送舱的端部在发送端磁芯模块的周围安装有用于实现与电能接收舱对接固定的一号磁铁；所述电能接收舱的另一端安
装有用于无线电能接收的接收端磁芯模块，所述电能接收舱的端部在接收端磁芯模块的周围安装有与一号磁铁配合磁吸对接固定的二号磁铁；所述发送端与接收端之间组成一对三通信组网系统。本专利技术一号磁铁和二号磁铁能够实现电能发射舱和电能接收舱在传输无线电能时紧密的吸在一起，电能接收舱在水中外力的作用下也能够牢固的吸附在电能发送端上，同时通过磁铁的效果可以实现电能接收舱和电能发送舱在任意的角度关系上也能稳定传输无线电能，水下机械臂也不需要一直将电能接收舱保持在指定位置，水下机械臂可以继续操作其余的电能接收舱，降低了水下设备资源的使用，提高了无线电能传输系统的工作自由度和稳定性。本专利技术通过一对三通信组网系统实现了一组电能发送装置对三组电能接收装置同时提供能量，并且电能传输时的功率不会下降，提高了无线电能的传输效率。
[0011]进一步，所述发送端包括逆变电路模块，发送端降压电路模块，发送端无线通信模块，发射级线圈，其中
[0012]所述逆变电路模块，其输入端与电压输入连接，其输出端与发射级线圈连接，用于输出交流电；
[0013]所述发送端降压电路模块，其与逆变电路模块、和无线通讯模块电性连接，用于将输入电压降压后给逆变电路模块、发送端无线通讯模块供电；
[0014]所述发送端无线通信模块，其与逆变电路模块电性连接，用于无线通讯，其为主机协调模式；
[0015]所述发射极线圈，设置有3个，用于与接收端的接收级线圈进行电能传输。
[0016]进一步，所述发送端磁芯模块包括一号磁芯，所述发射极线圈缠绕在一号磁芯上，所述一号磁芯通过磁芯支架安装于电能发送舱的端部外侧。
[0017]进一步，所述磁芯支架、一号磁铁、一号磁芯通过灌胶方式固定在电能发送舱上，实现电能发送端的结构稳定性和水密性。
[0018]进一步，所述接收端包括接收电路模块，稳压电路模块，接收端降压电路模块，补偿电路模块，接收级线圈，接收端无线通信模块，其中
[0019]所述接收电路模块，其与接收级线圈连接，用于将接收到的高频交流电转化为直流电输入；
[0020]所述稳压电路模块，其与所述接收电路模块电性连接，用于过滤整流桥整流后的杂波；
[0021]所述接收端降压电路模块，其与所述接收电路模块电性连接，用于将输入电压降压后给接收端无线通讯模块供电；
[0022]所述接收级线圈发射极线圈，用于与发送端的发射极线圈进行电能传输；
[0023]所述接收端无线通信模块，用于无线通讯，其为从机协调模式。
[0024]进一步，所述接收端磁芯模块包括二号磁芯，所述接收级线圈缠绕在二号磁芯上，所述二号磁芯安装于电能接收舱的端部外侧。
[0025]进一步，所述二号磁芯、二号磁铁均通过灌胶方式固定在电能接收舱的端部外侧。
[0026]进一步，所述电能接收舱的对接端外部设有倒角结构，在对接时，让水下机械臂移动电能接收舱的过程中更加准确有效的将电能接收舱放入电能接收舱固定器的理想位置上，并且能够保证有较高的位置精度，提高了无线电能传输系统的稳定性和传输效率。
[0027]进一步，所述电能发送舱和电能接收舱内均设置有散热模块。
[0028]本专利技术与现有技术相比，其显著优点包括：
[0029]1、电能发送舱和电能接收舱的结构设置，可以用于水下一万米深度使用的无线电能与信号传输系统，使得该系统能在极端恶劣环境下能够保持正常稳定工作。
[0030]2、实现了水下“一对三”能量传输与通信，通过电路设计使用了电路补偿的方式保证了系统能够同时对三个接收端都能输出同样的功率，并且使得该系统的传输效率在理想情况下不低于百分之九十，在磁芯未能充分贴合的情况下不低于百分之七十。
[0031]3、用于水下的“一对多”通信电路，可以设置主机与从机。主机可以同时接收三个从机的数据，并且从机之间可以通过主机来转发。主机与从机的通信通过通信设备的地址号来进行识别，设备拥有短地址与长地址两种地址号，可以在设置模式设置需要使用的通道号，想要连接的设备数量，以及主机转发模式。
[0032]4、通过强磁铁进行对接贴合，保证了系统电能传输的稳定性。
附图说明
[0033]图1是本专利技术的对接后的剖视结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下一对多无插针磁耦合连接器，包括电能发送舱、电能接收舱，所述电能发送舱的一端密封连接有电能发送舱端盖，所述电能发送舱端盖上密封连接有电能发送舱水密件，所述电能发送舱内安装有发射端；所述电能接收舱的一端密封连接有电能接收舱端盖，所述电能接收舱端盖上密封连接有电能接收舱水密件，所述电能接收舱内安装有接收端；其特征在于：所述电能发送舱的另一端安装有电能接收舱固定器，所述电能接收舱固定器上设有3个用于与电能接收舱对接的对接舱，所述电能发送舱的端部在每个对接舱的底部均设置有用于无线电能发送的发送端磁芯模块，所述电能发送舱的端部在发送端磁芯模块的周围安装有用于实现与电能接收舱对接固定的一号磁铁；所述电能接收舱的另一端安装有用于无线电能接收的接收端磁芯模块，所述电能接收舱的端部在接收端磁芯模块的周围安装有与一号磁铁配合磁吸对接固定的二号磁铁；所述发送端与接收端之间组成一对三通信组网系统。2.根据权利要求1所述的一种水下一对多无插针磁耦合连接器，其特征在于：所述发送端包括逆变电路模块，发送端降压电路模块，发送端无线通信模块，发射级线圈，其中所述逆变电路模块，其输入端与电压输入连接，其输出端与发射级线圈连接，用于输出交流电；所述发送端降压电路模块，其与逆变电路模块、和无线通讯模块电性连接，用于将输入电压降压后给逆变电路模块、发送端无线通讯模块供电；所述发送端无线通信模块，其与逆变电路模块电性连接，用于无线通讯，其为主机协调模式；所述发射极线圈，设置有3个，用于与接收端的接收级线圈进行电能传输。3.根据权利要求2所述的一种水下一对多无插针磁耦合连接器，其特征在于：所述发送端磁芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：史剑光，李旭升，黄一梁，王棋锋，江晓，彭时林，于海滨，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：