本發(fā)明涉及一種充電技術(shù)，特別是一種水下充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

有些水下設(shè)備通常情況下要長期工作在水下，水下設(shè)備使用的是充電電池供電，當水下設(shè)備的充電電池工作到一定的時間時，充電電池的電能就會降低到設(shè)備無法工作的狀態(tài)，需要到地面充電。有些需要靠專用的充電設(shè)備對水下設(shè)備進行充電。

然而水下設(shè)備與專用的充電設(shè)備在水下進行充電的一個難題是電源的連接。用人工作業(yè)雖然可以解決這一問題，但會帶來許多操作上的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種充電效率高，能在水下移動中充電的一種水下充電系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種水下充電系統(tǒng)，其特征是：它至少包括電能無線發(fā)送端、電能無線接收端；電能無線發(fā)送端用于向電能無線接收端進行無線充電；電能無線接收端用于通過接收電能無線發(fā)送端發(fā)送的無線電能向電能無線接收端的充電電池充電。

所述的電能無線發(fā)送端包括：FPGA、4管逆變電路組成，4管逆變電路的輸出端與高頻變壓器的初級線圈電連接；FPGA產(chǎn)生高頻調(diào)制電壓控制4管逆變電路的4個管子順序?qū)?，?管逆變電路輸入端電連接直流電源，直流電源或是由交流整流后產(chǎn)生或大容量電池供給，在4管逆變電路輸出端連接的高頻變壓器的初級線圈產(chǎn)生一個高頻信號，通過水介質(zhì)耦合到電能無線接收端；

電能無線接收端包括：高頻變壓器的次級線圈、整流電路、DC/DC電源、恒流電路和充電電池，高頻變壓器的次級線圈、整流電路、DC/DC電源、恒流電路和充電電池固定在水下殼體內(nèi)，次級線圈與整流電路電連接，整流電路的輸出端與DC/DC電源的輸入端電連接，DC/DC電源的輸出端與恒流電路輸入端電連接，恒流電路和充電電池電連接。整流電路通過DC/DC電源與恒流電路電連接，DC/DC電源202產(chǎn)生一個穩(wěn)定的電壓供給恒流電路，由恒流電路的輸出端與充電電池形成充電回路，向充電電池充以恒定的直流；高頻變壓器的次級線圈通過接收初級線圈耦合的高頻能量，在將次級線圈高頻能量經(jīng)整流電路整流成直流，通過恒流電路向充電電池充電。

所述的電能無線接收端的次級線圈繞在永磁柱上，永磁柱與水下殼體的一個充電端面為一體。

所述的電能無線接收端固定在水下殼體內(nèi)，水下殼體在水下，水下殼體內(nèi)的驅(qū)動電路驅(qū)動殼體到電能無線發(fā)送端，電能無線發(fā)送端的初級線圈產(chǎn)生在磁力線通過永磁柱端面感應(yīng)到次級線圈。

所述的4管逆變電路的4只三極管或MOS管和4只二極管構(gòu)成橋路，4只二極管分別并接在4只三極管的發(fā)射與集電極上，兩只三極管串聯(lián)，每兩只串聯(lián)后，集電極接來自整流的直流正端，發(fā)射極接來自整流電路輸出的直流負端，每兩只串聯(lián)后其中的連接點形成兩個輸出端，與高頻變壓器4的初級電連接；二極管分別并接在4只三極管的發(fā)射與集電極之間，正端與發(fā)射極電連接。

所述的電能無線發(fā)送端1還包括一個處理器和RAM，處理器和RAM與FPGA構(gòu)成帶數(shù)據(jù)通信的高頻調(diào)制電路，所述的電能無線接收端的次級線圈連接一個解調(diào)電路，通過帶數(shù)據(jù)通信的高頻調(diào)制電路和解調(diào)電路之間構(gòu)成可通信的電路，實現(xiàn)電能無線發(fā)送端和電能無線接收端的數(shù)據(jù)通信。

所述的FPGA產(chǎn)生高頻在915Khz－2.45Mhz之間，包括915Khz 和2.45Mhz。

所述的電能無線發(fā)送端有多路，水平間隔固定在板體上，初級線圈按間隔水平固定在板體內(nèi)，板體為防水防腐材料，在板體的上端部有通過防水電纜供給4管逆變電路的直流電壓源。

所述的水下殼體和板體之間通過磁性定位。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明通過高頻變壓器將電能無線發(fā)送端和電能無線接收端之間形成磁電連接；由高頻調(diào)制電壓控制4管逆變電路的4個管子順序?qū)?，?管逆變電路輸出端連接的高頻變壓器的初級線圈產(chǎn)生一個高頻信號，通過水介質(zhì)耦合到電能無線接收端；高頻變壓器的次級線圈通過接收初級線圈耦合的高頻能量，在將次級線圈高頻能量經(jīng)整流電路整流成直流，然后通過恒流電路向充電電池充電，實現(xiàn)無線充電。

將電能無線接收端的次級線圈繞在永磁柱上，永磁柱與水下殼體的一個充電端面為一體，增強了電能的耦合效率，同時在充電時，通過在初級線圈產(chǎn)生的磁場與永磁柱端面的磁場形成反磁性產(chǎn)生吸引力進行水中定位。

本發(fā)明具有耦合效率高，定位能力好，同時可實現(xiàn)多路充電的能力。

附圖說明

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明：

圖1是本發(fā)明實施例原理圖；

圖2是次級線圈繞在永磁柱上的原理圖；

圖3是水下移動單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是具有多路電能無線發(fā)送端的水下裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、電能無線發(fā)送端；2、電能無線接收端；3、水介質(zhì)；4、高頻變壓器；5、板體；6、防水電纜；7、直流電源。

具體實施方式

如圖1所示，一種水下充電系統(tǒng)，其特征是：它至少包括電能無線發(fā)送端1、電能無線接收端2；電能無線發(fā)送端1用于向電能無線接收端2進行無線充電；電能無線接收端2用于通過接收電能無線發(fā)送端1發(fā)送的無線電能向電能無線接收端2的充電電池充電。

圖1中電能無線發(fā)送端1包括：FPGA101、4管逆變電路102組成，4管逆變電路的輸出端與高頻變壓器4的初級線圈103電連接；FPGA101產(chǎn)生高頻調(diào)制電壓控制4管逆變電路102的4個管子順序?qū)?，?管逆變電路102輸入端電連接直流電源7，直流電源7或是由交流整流后產(chǎn)生或大容量電池供給，在4管逆變電路102輸出端連接的高頻變壓器4的初級線圈103產(chǎn)生一個高頻信號，通過水介質(zhì)3耦合到電能無線接收端2；

電能無線接收端2包括：高頻變壓器的次級線圈201、整流電路203、DC/DC電源202、恒流電路204和充電電池205，高頻變壓器的次級線圈201、整流電路203、DC/DC電源202、恒流電路204和充電電池205固定在水下殼體206內(nèi)，次級線圈201與整流電路203電連接，整流電路203的輸出端與DC/DC電源202的輸入端電連接，DC/DC電源202的輸出端與恒流電路204輸入端電連接，恒流電路204和充電電池205電連接。整流電路203通過DC/DC電源202與恒流電路204電連接，DC/DC電源202產(chǎn)生一個穩(wěn)定的電壓供給恒流電路204，由恒流電路204的輸出端與充電電池205形成充電回路，向充電電池205充以恒定的直流；高頻變壓器的次級線圈201通過接收初級線圈103耦合的高頻能量，在將次級線圈201高頻能量經(jīng)整流電路203整流成直流，通過恒流電路204向充電電池205充電。

如圖2、圖3所示，所述的電能無線接收端的次級線圈201繞在永磁柱207上，永磁柱207與水下殼體206的一個充電端面為一體。

所述的電能無線接收端2的次級線圈201繞在永磁柱207上，永磁柱端面作為水下殼體206的一部分。

所述的電能無線接收端固定在水下殼體206內(nèi)，水下殼體206在水下，水下殼體206內(nèi)的驅(qū)動電路驅(qū)動殼體到電能無線發(fā)送端1，電能無線發(fā)送端1的初級線圈103產(chǎn)生在磁力線通過永磁柱端面感應(yīng)到次級線圈201。

4管逆變電路102的4只三極管（或MOS管）和4只二極管構(gòu)成橋路，4只二極管分別并接在4只三極管的發(fā)射與集電極上，兩只三極管串聯(lián)，每兩只串聯(lián)后，集電極接來自整流的直流正端，發(fā)射極接來自整流電路輸出的直流負端，每兩只串聯(lián)后其中的連接點形成兩個輸出端，與高頻變壓器4的初級電連接；二極管分別并接在4只三極管的發(fā)射與集電極之間，正端與發(fā)射極電連接。

FPGA101產(chǎn)生高頻在915Khz－2.45Mhz之間，包括915Khz 和2.45Mhz。

如圖4所示，所述的電能無線發(fā)送端1有多路，水平間隔固定在板體5上，初級線圈103按間隔水平固定在板體5內(nèi)，板體5為防水防腐材料，在板體5的上端部有通過防水電纜6供給4管逆變電路的直流電壓源。

所述的水下殼體206和板體5之間通過磁性定位。

所述的磁性定位是通過電能無線發(fā)送端1在初級線圈103產(chǎn)生的磁場與永磁柱端面的磁場形成反磁性產(chǎn)生吸引力。

所述的電能無線發(fā)送端1還包括一個處理器104和RAM105，處理器104和RAM105與FPGA101構(gòu)成帶數(shù)據(jù)通信的高頻調(diào)制電路，所述的電能無線接收端2的次級線圈201連接一個解調(diào)電路208，通過帶數(shù)據(jù)通信的高頻調(diào)制電路和解調(diào)電路208之間構(gòu)成可通信的電路，實現(xiàn)電能無線發(fā)送端和電能無線接收端的數(shù)據(jù)通信。

本發(fā)明通過高頻變壓器將電能無線發(fā)送端和電能無線接收端之間形成磁電連接；由高頻調(diào)制電壓控制4管逆變電路的4個管子順序?qū)ǎ?管逆變電路輸出端連接的高頻變壓器的初級線圈產(chǎn)生一個高頻信號，通過水介質(zhì)耦合到電能無線接收端；高頻變壓器的次級線圈通過接收初級線圈耦合的高頻能量，在將次級線圈高頻能量經(jīng)整流電路整流成直流，然后通過恒流電路向充電電池充電，實現(xiàn)無線充電。

將電能無線接收端的次級線圈繞在永磁柱上，永磁柱與水下殼體的一個充電端面為一體，增強了電能的耦合效率，同時在充電時，通過在初級線圈產(chǎn)生的磁場與永磁柱端面的磁場形成反磁性產(chǎn)生吸引力進行水中定位。

本實施例沒有詳細敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。