海上浮式充电站及充电方法与流程

本发明涉及水下无线充电，尤其是一种海上浮式充电站及充电方法。

背景技术：

1、世界海洋强国都在大力推动发展海洋装备，uuv(unmanned underwater vehicle)大规模应用，动力系统技术的研究起步较晚，也是制约uuv发展的瓶颈之一。

2、对于提高uuv性能而言，能源一直是主要考虑的因素之一。uuv自身携带的能源有限，目前主要依靠uuv水面布放回收进行充电，这种充电方法操作步骤多，时间长，充电效率较低。

技术实现思路

1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的海上浮式充电站及充电方法，在海上装备充电站在水下为uuv充电，从而免去布放回收步骤并解决uuv长期工作的能源问题。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种海上浮式充电站，适用于水域充电，包括半潜式平台，半潜式平台上安装有风电机组，

4、半潜式平台内设有连接风电机组的锂电池，锂电池连接有控制模块和通讯定位模块，

5、半潜式平台位于水域中的底部安装有密封的蜂窝线圈，蜂窝线圈与锂电池接通，待充电uuv靠近蜂窝线圈充电。

6、作为上述技术方案的进一步改进：

7、半潜式平台的重心位于水面以下。

8、所述风电机组包括安装在半潜式平台顶面的风机底座，风机底座上连接塔筒、叶片和风电机箱。

9、一种利用海上浮式充电站的充电方法，风电充足时，风电机组对锂电池浮充，风电不足时，锂电池作为电源对待充电uuv供电。

10、作为上述技术方案的进一步改进：

11、充电具体过程为：

12、对锂电池上电，锂电池驱动控制模块工作，控制模块启动风电机组工作，风电机组运行，给锂电池充电；

13、通讯定位模块与外界待充电uuv信号传输，如没有接到待充电uuv的充电等待命令，则系统自检，驱动风电机组继续工作，向锂电池充电；

14、如接到待充电uuv的充电等待命令，则与待充电uuv通信，待充电uuv驶向半潜式平台，进入充电站所在的充电水域，靠近蜂窝线圈进行充电，直至充电完成，uuv离开。

15、风电机组的输出功率不满足待充电uuv的用电需求时，触发锂电池作为电量输出环节。

16、待充电uuv平贴于蜂窝线圈面上进行充电。

17、多个待充电uuv在航行向半潜式平台时，对称式分布在蜂窝线圈面上。

18、本发明的有益效果如下：

19、本发明通过使用浮式平台作为充电站，平台在海域上几乎不受体积限制，能够提供尽量大的充电面积，给多种、大量的uuv进行充电。且充电过程中，uuv平贴在平台底部，无需进行uuv导向对接，能够降低适配难度，缩短从航行到开始充电的时间。

20、本发明中，锂电池既能够作为存储结构，又能够作为放电结构，在电能不足时起到补充作用，确保充电站的充电功能持续。

21、本发明的充电站重心靠近水面或位于水面以下，提高充电站自身的稳定程度；本发明的充电方法还提供了uuv的停泊方法，在泊近充电站时，呈对称状分布在蜂窝线圈面上，从而降低浮式平台单侧倾斜等不稳定的问题。

技术特征：

1.一种海上浮式充电站，适用于水域充电，其特征在于：包括半潜式平台(1)，半潜式平台(1)上安装有风电机组(2)，

2.如权利要求1所述的海上浮式充电站，其特征在于：半潜式平台(1)的重心位于水面以下。

3.如权利要求1所述的海上浮式充电站，其特征在于：所述风电机组(2)包括安装在半潜式平台(1)顶面的风机底座(5)，风机底座(5)上连接塔筒(4)、叶片(3)和风电机箱。

4.一种利用权利要求1所述的海上浮式充电站的充电方法，其特征在于：风电充足时，风电机组(2)对锂电池(6)浮充，风电不足时，锂电池(6)作为电源对待充电uuv供电。

5.如权利要求4所述的海上浮式充电站的充电方法，其特征在于，充电具体过程为：

6.如权利要求5所述的海上浮式充电站的充电方法，其特征在于，风电机组(2)的输出功率不满足待充电uuv的用电需求时，触发锂电池(6)作为电量输出环节。

7.如权利要求5所述的海上浮式充电站的充电方法，其特征在于，待充电uuv平贴于蜂窝线圈(9)面上进行充电。

8.如权利要求7所述的海上浮式充电站的充电方法，其特征在于，多个待充电uuv在航行向半潜式平台(1)时，对称式分布在蜂窝线圈(9)面上。

技术总结
本发明涉及一种海上浮式充电站及充电方法，适用于水域充电，包括半潜式平台，半潜式平台上安装有风电机组，半潜式平台内设有连接风电机组的锂电池，锂电池连接有控制模块和通讯定位模块，半潜式平台位于水域中的底部安装有密封的蜂窝线圈，蜂窝线圈与锂电池接通，待充电UUV靠近蜂窝线圈充电。本发明在海上装备充电站在水下为UUV充电，是免去布放回收步骤并解决UUV长期工作的能源问题的一种有效办法。

技术研发人员：刘媛慧,张彤彤,李泽成,吴昌脉
受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15