一种自容式海洋调查仪器设备的无线充电系统的制作方法

本发明涉及通信技术领域。涉及无线充电系统，具体涉及一种自容式海洋调查仪器设备的无线充电系统。

背景技术：

海流是基础海洋资料，掌握海水流动规律非常重要，可直接为国防、生产、海运交通、渔业、建港服务。海流与渔业关系密切，在寒流和暖流交汇处往往形成良好的渔场；在建港中要考虑海流对泥沙的搬运；海上交通要考虑顺流节约时间等。另外海流的检测还与海洋科学其他领域的研究存在密切的关系，比如水团的形成，海洋内部及海水与空气面热量交换等。

声学多普勒流速剖面仪（adcp）是二十世纪80年代初发展起来的一种测流设备，具有能直接测出断面的流速剖面、不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点，目前广泛应用于流场结构调查、流速和流量测验等。其基本原理是向水中发射超声波脉冲接收反射回波并计算其频率偏移，根据多普勒频移效应精确测量水流的流速流向，以其高精度低功耗特点成为海流剖面测量的理想选择。

adcp通过细小的泥沙颗粒和其他物体对发射的超声波的反射来应用多普勒原理，这些物质（统称为反射物）在一定程度上，甚至存在于看上去清澈的水体中。adcp发送一个声波ping或脉冲进入水体，然后收听水中反射物反射回来的回波，依据回波，adcp内部信号处理单元用一种自相关（该信号同其后来反射回的信号作比较）的模型计算多普勒频移。

adcp获取海流数据时所需的电力供给，来源于电池组或外部供电，即投放、回收皆需有线连接和稳定的电力供给。这对于自容式海洋调查仪器是必然的挑战，高压环境下的电池组加速消耗，不仅是电池的过度消费，还是高强度作业过程中可持续供电的隐患；电池组频繁更换，不仅是人力物力的耗费，更是对水密性和耐压性的严峻考验。一方面要顾及水密和耐压设计，另一方面还要电力供给的持续性，由此引发的现场事故轻则线缆、电池组失效，重则短路、断路，损毁仪器设备。

无线充电最早的专利申请在20世纪20年代就已出现。但一直以来，由于充电效率低、距离短、安全性差等因素阻碍了技术推广，在之后的六十年间没有可观的进展。从20世纪80年代中期开始，随着新型材料出现和技术进步，无线充电专利申请量呈上升趋势。2006年开始，无线充电技术步入快速发展通道。线圈技术是全球无线充电研发的热点技术，相关专利超过了同期所有无线充电技术专利的三分之一。其次是电性能调节技术，约占总量的五分之一。排名第三、四、五位的无线充电专利依次为电路及元件技术、电源及管理技术、检测技术。2006年后，各项技术都开始迅速增长。其中线圈技术的发展势头最为强劲，远超其他技术。电磁感应是目前研究最多的无线充电技术类型，其原理类似于分离的空心变压器，以现代控制理论为基础，利用能量交换技术、磁场耦合技术，实现能量从静止设备向可移动设备的短距离非接触传递。

技术实现要素：

为了提高海上现场工作效率，本发明提供一种自容式海洋调查仪器设备的无线充电系统。本发明具有实现外部无线供电，提高海上现场工作效率，强化海洋调查仪器设备的安全性能，降低人为因素和环境因素对海洋调查仪器设备水密性和耐压性影响的特点。

为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

一种自容式海洋调查仪器设备的无线充电系统，包括无线充电模块、与包括无线充电模块连接充电过流保护模块和无线充电主体，

所述无线充电模块具有10个引脚，其中有l1、l2两个引脚构成的a11线圈，两个接地端引脚，一个en使能端引脚，只有该引脚激活时此模块才能够使用，一个tx发送端引脚，一个rx接收端引脚，一个vbus电源端引脚，两个led发光二极管引脚，两个led发光二极管引脚与vbus电源端引脚共同与外接电源相连；

所述充电过流保护模位于无线充电主体内部中央，无线充电主体内部中央还设有加装三块串联的5v1a可充放电锂电池的pcb板；

所述无线充电主体顶部采用a11线圈外置的灯罩构造，与内置的串联无线充电模块连接，形成手电筒式构造。

进一步的，所述无线充电模块使用dx-wx02无线充电器，其电源输入为5v2a，模块输出为5v1a。

进一步的，所述pcb板采用bb-adcp型。

进一步的，所述充电过流保护模块采用tp4056恒定电流、恒定电压充电模块，其内部为pmosfet架构，热反馈可对充电电流进行自动调节，针对每块锂电池充电进行过流保护；充电电压固定于4.2v，而充电电流通过电阻器进行外部设置，预设值为1a；当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，过流保护模块将自动终止充电循环；去除输入电压时，过流保护模块自动进入低电流状态，将电池漏电流降至2μa以下。

有益效果：本发明以自容式adcp为例，采用锂离子电池为adcp提供能源，无线充电技术为锂离子电池充电，以tp4056模块控制电路、供电电源等几个方面的电路设计优化，降低了维护使用成本并提高了adcp主体密封性。

附图说明

图1为本发明的无线充电模块示意图；

图2为本发明的充电过流保护模块；

图3为本发明的内部构造示意图；

图4为本发明的无线充电主体构造示意图。

具体实施方式

以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。

一种自容式海洋调查仪器设备的无线充电系统，包括无线充电模块、与包括无线充电模块连接充电过流保护模块和无线充电主体，

如图1所示，无线充电模块使用dx-wx02无线充电器，其电源输入为5v2a，模块输出为5v1a；无线充电模块具有10个引脚，其中有l1、l2两个引脚构成的a11线圈，两个接地端引脚，一个en使能端引脚，只有该引脚激活时此模块才能够使用，一个tx发送端引脚，一个rx接收端引脚，一个vbus电源端引脚，两个led发光二极管引脚，两个led发光二极管引脚与vbus电源端引脚共同与外接电源相连；

如图2和图3所示，充电过流保护模位于无线充电主体内部中央，无线充电主体内部中央还设有加装三块串联的5v1a可充放电锂电池的pcb板；其中，pcb板采用bb-adcp型；充电过流保护模块采用tp4056恒定电流、恒定电压充电模块，其内部为pmosfet架构，热反馈可对充电电流进行自动调节，针对每块锂电池充电进行过流保护；充电电压固定于4.2v，而充电电流通过电阻器进行外部设置，预设值为1a；当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，过流保护模块将自动终止充电循环；去除输入电压时，过流保护模块自动进入低电流状态，将电池漏电流降至2μa以下；

如图4所示，无线充电主体顶部采用a11线圈外置的灯罩构造，与内置的串联dx-wx02无线充电模块连接，形成手电筒式构造。

本发明充电过程中，以无线充电主体的a11线圈覆盖于adcp尾部电池舱，充电过程结束，可继续进行adcp连续剖面作业。

本发明通过无线充电技术，能够在达到adcp安全持续性工作的前提下，大大降低维护维修成本和仪器设备故障率；从芯片选型到各个模块工作都从海上现场实际工作出发，尽可能的减少能量消耗，保证adcp可持续性工作。