[实用新型]一种水下快速无线充电装置

说明书

一种水下快速无线充电装置。其包括发射端、接收端、高压气囊和高压气囊导气管；发射端包括发射端底座、发射端线圈和环状电磁铁；接收端包括接收端底座、接收端线圈和隔板。本实用新型优点：使用电能来自于发射端的环状电磁铁，在发射端与接收端对接过程中可使其接收端底座吸合在一起，提供垂直于两个线圈母线的电磁吸力，理想状态下可使发射端线圈与接收端线圈尽可能保持相对静止，减少了水下水流波动对整个系统带来的实际运动效果，提高了水下非接触性充电过程电能传输的稳定性。可将发射端与接收端进行对接和释放，简化了工作步骤与环节，节省了水下充电活动的时间。

技术领域

本实用新型属于水下充电系统及其控制技术领域，具体涉及一种水下快速无线充电装置。

背景技术

21世纪将是海洋的世纪，近年来人们对海洋的探索、开发与利用不断深入，尤其是对水下和海底的科学研究活动日益普遍和频繁。水下科研活动需要相当种类的水下机电设备的支持，如水下机器人、水下航行器和海底观测站等。许多此类设备利用蓄电池进行供电，于是给水下设备的电池充电就成为了一个必须解决的问题。使用接触式的湿插拔接口将电源与水下设备连接进行充电，费用代价高昂，在水下有诸多安全隐患，且受制于插口连接，从而使设备位置受到限制。

现在已存在水下非接触式充电技术与设备，减少了水下电能传输的成本、风险并简化了操作，但现在的水下非接触充电还面临一些问题，主要包括：

1)电能传输不稳定。由于水下环境复杂，且始终受到水流的冲击，因此主次线圈耦合器间位置会产生相对位移，距离不是固定不变的，结果会对耦合器的性能产生影响，从而影响电能传输效率。而通过一些机械结构提高磁芯间隙的稳定性的措施，又会增加系统的质量和复杂性。

2)由于海水中存在各种杂质和电解质，海水中实际的磁导率较空气中的磁导率低，影响电磁感应主副线圈的工作效率，使得电能传输效率减弱。

在非接触性电能传输系统中，传输效果与两个线圈间的距离相关，同样一组线圈距离增大后，电能传输效果会降低，而在水下充电过程中，不能使得线圈面积可以随线圈间距离改变而变化。于是保持两个线圈间稳定不变的距离关系，会使电能传输的稳定性提高。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种水下快速无线充电装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供的水下快速无线充电装置包括发射端、接收端、高压气囊和高压气囊导气管；其中，发射端包括发射端底座、发射端线圈和环状电磁铁；发射端底座为板状结构；环状电磁铁的下端口固定在发射端底座的表面外侧部位，并且与发射端电源相连接；发射端线圈也为环状，下端口以与环状电磁铁同心的方式设在环状电磁铁内侧的发射端底座上，发射端底座上位于发射端线圈和环状电磁铁之间的部位形成有多个发射端排水孔，发射端线圈和环状电磁铁之间的空间为线圈间隙，并且发射端线圈与发射端电源连接；接收端包括接收端底座、接收端线圈和隔板；接收端底座水平设置，中部形成有一个进气孔；接收端线圈为环状，上端口连接在接收端底座的外部边缘处，下部插入在发射端的线圈间隙中，由此实现接收端与发射端的对接，并且接收端线圈与受电设备的电池连接，由此将通过发射端传输的电能转化储存在受电设备的电池中；隔板的边缘连接在接收端线圈的内圆周面上部，边缘部位形成有多个引气孔，并且当接收端与发射端对接后，引气孔与线圈间隙相连通，隔板与接收端底座之间的空间为导气空腔；高压气囊通过高压气囊导气管与接收端底座上的进气孔相连。

所述的多个引气孔在隔板的边缘均匀设置。

所述的发射端排水孔在发射端底座上均匀设置。

本实用新型提供的水下快速无线充电装置具有如下优点：