專利名稱：水下電能傳輸非接觸式連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于水下環(huán)境電能傳輸?shù)耐ㄓ眠B接裝置。
背景技術(shù)：
海水是電的良導(dǎo)體，因此在水下傳輸電能不能像在陸地輸電一樣采用裸露導(dǎo)體接觸的方式。目前采用較多的是內(nèi)部含有金屬纜、通過(guò)導(dǎo)體接觸傳輸電能
的濕拔插接頭，但此類接頭價(jià)格昂貴使用壽命短，并且需要ROV進(jìn)行復(fù)雜的插拔操作，因此其推廣應(yīng)用受到很大限制。隨著電能和信號(hào)傳輸技術(shù)的提高，通過(guò)水下基站向水下設(shè)備長(zhǎng)期供應(yīng)電能、發(fā)送指令和接收數(shù)據(jù)成為可能，為此急需一種使用方便、壽命長(zhǎng)的連接裝置，作為基站和設(shè)備間電能傳輸?shù)耐ǖ馈?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于水下環(huán)境的電能傳輸非接觸式連接裝置，作為水下探測(cè)設(shè)備和水下基站之間的電能傳輸渠道。
本發(fā)明的水下電能傳輸非接觸式連接裝置，包括插座和插頭；
插座包括由第一殼體和第一端蓋構(gòu)成的密封腔，密封腔內(nèi)固定有第一支
架并充有硅油，第一支架上方固定有將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的逆變電路，第一支架下方固定有扁平狀原邊線圈，原邊線圈的軸線與密封腔的軸線重合，原邊
線圈與逆變電路相連，第一多芯耐壓防水導(dǎo)線穿越端蓋與逆變電路相連；
插頭包括由第二殼體和第二端蓋構(gòu)成的密封腔，密封腔內(nèi)固定有第二支架并充有硅油，第二支架下方固定有將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的轉(zhuǎn)換電路，第二支架上方固定有扁平狀副邊線圈，副邊線圈的軸線與密封腔的軸線重合，副邊線圈與轉(zhuǎn)換電路相連，第二多芯耐壓防水導(dǎo)線穿越端蓋與轉(zhuǎn)換電路相連。
工作原理供能插座固定在水下基站上，接受插頭集成在水下探測(cè)設(shè)備中，通過(guò)其它外加的對(duì)接機(jī)械裝置，保證供能插座和接收插頭的軸線對(duì)齊，并盡可能縮短兩者間的距離。水下基站通過(guò)第一多芯耐壓防水導(dǎo)線將直流電輸入逆變電路，經(jīng)過(guò)逆變電路將直流電變?yōu)楦哳l交流電，在原邊線圈內(nèi)產(chǎn)生出高頻交變磁場(chǎng)。交變磁場(chǎng)的一部分穿過(guò)副邊線圈，并在副邊線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。副邊線圈用于電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生的交流電勢(shì)，經(jīng)過(guò)接收轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出，通過(guò)第二多芯耐壓防水導(dǎo)線送入用電設(shè)備，為用電設(shè)備提供電能。電能傳輸結(jié)束后，非接觸式連接裝置的插座和插頭可自由分離。
為了使得原邊線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)盡可能多的穿過(guò)副邊線圈，可將原邊線圈套在標(biāo)準(zhǔn)P型或PM型的鐵氧體磁芯上?？蓪⒏边吘€圈套在標(biāo)準(zhǔn)P型或PM 型的鐵氧體磁芯上。
本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明采用將電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)中的電能進(jìn)行間接傳輸?shù)姆绞?，避免了金?導(dǎo)體直接接觸，大大簡(jiǎn)化了密封裝置，有效防止了水下應(yīng)用環(huán)境中的漏水、漏 電事故，顯著提高了可靠性，內(nèi)部充灌硅油平衡內(nèi)外壓力并改善電路板的散熱， 傳送完成后可自由分離，尤其方便水下移動(dòng)設(shè)備的使用。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐 壓、密封效果好，可靠性高，應(yīng)用方便，有效解決了水下電能傳輸接口的安全 性和造價(jià)昂貴的問(wèn)題。


圖1是水下電能傳輸非接觸式連接裝置示意圖。
圖中1-多芯耐壓防水導(dǎo)線，2-第一端蓋，3-端蓋密封圈，4-導(dǎo)線密封圈， 5-硅油，6-第一殼體，7-逆變電路，9-第一支架，10-原邊線圈，11-鐵氧體磁芯， 12-副邊線圈，13-鐵氧體磁芯，14-轉(zhuǎn)換電路，15-第二支架，17-硅油，18-第二 殼體，19-端蓋密封圈，20-第二端蓋，21-導(dǎo)線密封圈，22-第二多芯耐壓防水導(dǎo) 線。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
參照?qǐng)Dl，水下電能傳輸非接觸式連接裝置，包括插座和插頭； 插座包括由第一殼體6和第一端蓋2構(gòu)成的密封腔，密封腔內(nèi)固定有第 一支架9并充有硅油5，第一支架9上方固定有將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的逆變電 路7，第一支架9下方固定有扁平狀原邊線圈10，原邊線圈10的軸線與密封腔 的軸線重合，原邊線圈10與逆變電路7相連，第一多芯耐壓防水導(dǎo)線1穿越端 蓋2與逆變電路7相連，圖示實(shí)例中，原邊線圈套在PM型第一鐵氧體磁芯11 上，第一端蓋上裝有端蓋密封圈3和導(dǎo)線密封圈(4)。
插頭包括由第二殼體18和第二端蓋20構(gòu)成的密封腔，密封腔內(nèi)固定有 第二支架15并充有硅油17，第二支架15下方固定有將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的 轉(zhuǎn)換電路14，第二支架15上方固定有扁平狀副邊線圈12，副邊線圈12的軸線 與密封腔的軸線重合，副邊線圈12與轉(zhuǎn)換電路14相連，第二多芯耐壓防水導(dǎo) 線22穿越端蓋20與轉(zhuǎn)換電路14相連，圖示實(shí)例中，副邊線圈套在PM型第二 鐵氧體磁芯13上，第二端蓋上裝有端蓋密封圈19和導(dǎo)線密封圈21。
權(quán)利要求
1.水下電能傳輸非接觸式連接裝置，其特征是包括插座和插頭；插座包括由第一殼體(6)和第一端蓋(2)構(gòu)成的密封腔，密封腔內(nèi)固定有第一支架(9)并充有硅油(5)，第一支架(9)上方固定有將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的逆變電路(7)，第一支架(9)下方固定有扁平狀原邊線圈(10)，原邊線圈(10)的軸線與密封腔的軸線重合，原邊線圈(10)與逆變電路(7)相連，第一多芯耐壓防水導(dǎo)線(1)穿越端蓋(2)與逆變電路(7)相連；插頭包括由第二殼體(18)和第二端蓋(20)構(gòu)成的密封腔，密封腔內(nèi)固定有第二支架(15)并充有硅油(17)，第二支架(15)下方固定有將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的轉(zhuǎn)換電路(14)，第二支架(15)上方固定有扁平狀副邊線圈(12)，副邊線圈(12)的軸線與密封腔的軸線重合，副邊線圈(12)與轉(zhuǎn)換電路(14)相連，第二多芯耐壓防水導(dǎo)線(22)穿越端蓋(20)與轉(zhuǎn)換電路(14)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下電能傳輸非接觸式連接裝置，其特征是原邊 線圈(10)套在標(biāo)準(zhǔn)P型或PM型的鐵氧體磁芯(11)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下電能傳輸非接觸式連接裝置，其特征是副邊 線圈(12)套在標(biāo)準(zhǔn)P型或PM型的鐵氧體磁芯(13)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下電能傳輸非接觸式連接裝置，其特征是第一 端蓋上裝有端蓋密封圈(3)和導(dǎo)線密封圈(4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下電能傳輸非接觸式連接裝置，其特征是第二 端蓋上裝有端蓋密封圈(19)和導(dǎo)線密封圈(21)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于水下電能傳輸?shù)姆墙佑|式連接裝置，由插座和插頭組成。插座和插頭的內(nèi)部含有電磁感應(yīng)線圈，電磁感應(yīng)線圈可以帶有標(biāo)準(zhǔn)的PM形磁芯或者標(biāo)準(zhǔn)P型磁芯，也可以不帶磁芯。插座內(nèi)部的逆變電路將水下基站提供的直流電轉(zhuǎn)化為高頻交流電，產(chǎn)生同頻率的交變磁場(chǎng)，插頭內(nèi)的副邊線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)過(guò)插頭內(nèi)的接收轉(zhuǎn)換電路后驅(qū)動(dòng)負(fù)載。本發(fā)明與傳統(tǒng)接插件相比，通過(guò)磁場(chǎng)間接傳輸電能，不需要插頭和插座直接接觸，避免了接觸磨損，大大提高了設(shè)備的可靠性和使用壽命，另外，也避免了水下濕插拔接插件必須使用水下機(jī)器人插拔操作而導(dǎo)致的高額費(fèi)用。
文檔編號(hào)H02M3/22GK101667778SQ20091015362
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者李德駿, 李澤松, 楊燦軍, 麟 林, 鷹 陳 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)