[实用新型]一种利用海流能进行海底无线充电的装置

说明书

本实用新型公开了一种利用海流能进行海底无线充电的装置，它涉及水下无线充电技术领域。它的收缩涵道为纵向设置的圆环结构，收缩涵道的中间通道处的两端开口直径大、中间开口直径小，开口小的中间部分通过前支撑和后支撑安装有发电机，发电机前后分别设有前透平和后透平；收缩涵道内设有若干储能模块，储能模块之间通过电缆连接，所述收缩涵道的顶部和侧边分别设置无线充电装置，无线充电装置与储能模块电连接。本实用新型的优点在于：收缩涵道将低密度海流能变成高能量密度水流，发电机利用透平吸收的水动能源源不断为收缩涵道内部的储能模块充电，充分利用海流能充电；自治航行器可进行自动对接充电，自治航行器可以稳定固定在收缩涵道上。

技术领域

本实用新型涉及水下无线充电技术领域，具体涉及一种利用海流能进行海底无线充电的装置。

背景技术

海流能储量巨大，有多种开发形式，但是将其应用在水下无线充电领域未见报道。现有自治航行器主要采用高密度蓄能电池作为动力能源，大部分需要航行器回收充电后再作业，航行器容易暴露。或者利用太阳能对水下自治航行器进行充电，这种方式暴露的可能性更大。采用非接触无线自主充电的方式进行水下充电，可大幅简化自治航行器充电作业流程，并且能够增强其作业隐蔽性能和应用范围。

海底或者深海的水流速低、功率密度低、水流发电的能力低、透平效率低，不能够为自治航行器提供足够的能量供给。

现有技术中已有无线充电实用新型专利，但是大都在于无线充电部分，能量获取效率低下。需要实用新型一种无线充电装置能够解决能量获取部分与无线充电部分。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用海流能进行海底无线充电的装置，能够解决水下能量密度低的问题与非接触无线自主充电的问题，简单可靠。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：包括收缩涵道、储能模块、无线充电装置、发电机以及基于多传感器信息融合的机械手；所述收缩涵道内设有储能模块，所述储能模块与无线充电装置电连接，所述收缩涵道内设有发电机；

所述收缩涵道为纵向设置的圆环结构，收缩涵道中间为水平方向的水流通道，收缩涵道中间通道的两端为圆形开口，收缩涵道的中间通道的两端开口直径大、中间开口直径小，开口小的中间部分通过前支撑和后支撑安装有发电机，所述发电机前后分别设有前透平和后透平，所述前透平和后透平面向收缩涵道的两端设置；

所述收缩涵道内设有若干储能模块，所述储能模块之间通过电缆连接，所述收缩涵道的顶部和侧边分别设置无线充电装置，所述无线充电装置与储能模块电连接，无线充电装置具有自主识别装置；收缩涵道外侧安装有基于多传感器信息融合的、将自治航行器抓住并与收缩涵道紧密贴合的机械手，自治航行器具有与无线充电装置相对应的无线充电接收装置。

进一步的，所述无线充电装置内设有声呐模块，自治航行器内安装有对应的水声通信装置、控制装置与电池能量管理系统。

进一步的，所述收缩涵道的外侧安装有机械手，所述机械手安装在无线充电装置侧边，所述无线充电装置内部安装有感应装置以及控制系统，所述控制系统控制机械手对自治航行器的抓取，基于多传感器信息融合的机械手为角度传感器、位移传感器、应力传感器多传感器信息融合的机械手，能够保证机械手在抓取航行器时位置准确，力度合适。

采用上述结构后，本实用新型的优点在于：

1、收缩涵道中间的收缩水道可以将侧边的水流聚集，起到水流动能聚集的作用，将低密度的海流能变成高能量密度的水流，发电机可以利用透平吸收的水动能源源不断地为收缩涵道内部的储能模块充电，充分利用海流能进行充电；

2、自治航行器可以通过水声通信装置与无线充电装置的声呐模块进行通信，控制装置收到信号后控制无线充电接收装置进行自动对接充电，充电时，机械手可以自动抓取固定住自治航行器，使自治航行器稳定固定在收缩涵道上，不会因为水流或者其他因素与收缩涵道发生脱离或者碰撞；