一种长航时水下航行器制造技术

本发明专利技术公开了一种长航时水下航行器，包括耐压舱体、推进装置、设置在耐压舱体内部的控制模块和电池模块，所述推进装置与控制模块通信连接，与电池模块电连接，所述耐压舱体的上表面设置太阳能电池板，所述耐压舱体的底部设置波浪换能器，所述耐压舱体内部还设置电池管理模块，所述电池管理模块与控制模块通信连接，电池管理模块的输入端还分别与太阳能电池板、波浪换能器的输出端电连接，电池管理模块的输出端与电池模块的输入端电连接；所述太阳能电池板和波浪换能器的信号输入端与控制模块通信连接。采用太阳能和波浪能对电池模块进行充电，提高了航行器执行任务和作业时间，降低了电池模块对航行器总重的占比。低了电池模块对航行器总重的占比。低了电池模块对航行器总重的占比。

【技术实现步骤摘要】
一种长航时水下航行器


[0001]本专利技术属于水下航行器
，具体涉及一种长航时水下航行器。

技术介绍

[0002]海洋面积约占地球表面积的70.8%，其蕴藏了丰富的海洋生物资源、海洋矿物资源和海洋能源，开发利用海洋是解决当前人类社会面临的人口膨胀、资源短缺等一系列难题的极为可靠的途径。水下航行器是进行水下探测、深水勘探、水下作业等的无人智能移动平台，除少数不用电力用压载和抛载完成下潜和上浮外，都是靠电力来推进和游动，实现通信、照明、操纵和导航等。
[0003]目前无缆水下航行器大多数使用电池作为动力源。受限于目前的电池技术，电池的能量密度(单位重量的能量)和比能量(单位容积的能量)较小，航行器难于实现水中长时间航行与执行任务。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提出了一种可用太阳能和波浪能对电池模块进行充电，提高水下航行、执行任务的长航时水下航行器。该水下航行器布局简单，可实现快速上浮、下潜，转向灵活。
[0005]本专利技术的目的是以下述方式实现的：一种长航时水下航行器，包括耐压舱体、推进装置、设置在耐压舱体内部的控制模块和电池模块，所述推进装置与控制模块通信连接，与电池模块电连接，所述耐压舱体的上表面设置太阳能电池板，所述耐压舱体的底部设置波浪换能器，所述耐压舱体内部还设置电池管理模块，所述电池管理模块与控制模块通信连接，电池管理模块的输入端还分别与太阳能电池板、波浪换能器的输出端电连接，电池管理模块的输出端与电池模块的输入端电连接；所述太阳能电池板和波浪换能器的信号输入端与控制模块通信连接。
[0006]进一步地，所述太阳能电池板通过自动折叠组件固定在耐压舱体的上表面，所述自动折叠组件包括活动板、折叠轴和太阳能电池板驱动器，所述太阳能电池板固定在活动板上，所述活动板的一侧通过连接件与耐压舱体连接，所述折叠轴通过所述太阳能电池板驱动器与控制模块连接，所述控制模块通过控制所述太阳能电池板驱动器而控制所述折叠轴动作，进而使所述活动板相对于耐压舱体进行展开动作或折叠动作。
[0007]进一步地，所述推进装置包括2个垂直方向的双向推进器，和2个水平方向的双向推进器，所述垂直方向的双向推进器包括推进器本体和整流涵道；推进器本体通过支撑套筒设置在整流涵道内，所述整流涵道固定在航行器耐压舱体左右两侧；所述水平方向的双向推进器包括推进器本体和卡箍；所述推进器本体通过卡箍固定在航行器耐压舱体尾部；所述推进器本体包括防水电机、调速器、螺旋桨；所述调速器密封于防水电机内部，螺旋桨固定在防水电机的转轴上。
[0008]进一步地，所述太阳能电池板为光电直接转换电池板。
[0009]进一步地，所述波浪换能器采用振荡水柱型、机械型或水流型的波浪发电装置。
[0010]进一步地，所述航行器的顶部设置有水位传感器。
[0011]本专利技术的有益效果：1、由于采用太阳能和波浪能对电池模块进行充电，提高了航行器执行任务和作业时间，降低了电池模块对航行器总重的占比。
[0012]2、由于在波面展开太阳能电池板，增加太阳辐射面积的同时，提高了在波面充电时航行器的稳定性；在水下航行时太阳能电池板折叠，减小了航行过程中航行器的阻力。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的立体结构示意图。
[0014]图2是本专利技术的主视图。
[0015]图3是本专利技术侧视图。
[0016]图4是本专利技术的底视图。
[0017]图5是本专利技术的剖视图。
[0018]图6是本专利技术的航行器的姿态示意图一。
[0019]图7是本专利技术的航行器的姿态示意图二。
[0020]图8是本专利技术中电动缸、连杆机构和折叠轴的连接示意图。
[0021]其中，1
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耐压舱体，2
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双目相机，3a
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左侧垂直方向的双向推进器， 3b
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右侧垂直方向的双向推进器，4太阳能电池板驱动器，5
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太阳能电池板，6a
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左侧双向推进器，6b
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右侧双向推进器，7
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垂直舵，8
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波浪换能器，9
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电池模块，10
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控制模块，11a
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左侧的整流涵道，11b
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右侧的整流涵道，12
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电动缸，13
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连杆机构，14
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折叠轴。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0023]应该指出，以下详细说明都是例式性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的技术含义相同。
[0024]一种长航时水下航行器，包括耐压舱体1、推进装置、双目相机2、设置在耐压舱体内部的控制模块10和电池模块9，所述推进装置和双目相机分别与控制模块通信连接、和电池模块电连接，所述耐压舱体的上表面设置太阳能电池板5，所述耐压舱体的底部设置波浪换能器8，所述耐压舱体1内部还设置电池管理模块，所述电池管理模块与控制模块10通信连接，电池管理模块的输入端还分别与太阳能电池板5、波浪换能器8的输出端电连接，电池管理模块的输出端与电池模块9的输入端电连接；所述太阳能电池板5和波浪换能器8的信号输入端与控制模块10通信连接。
[0025]所述太阳能电池板5通过自动折叠组件固定在耐压舱体的上表面，所述自动折叠组件包括活动板、折叠轴14和太阳能电池板驱动器4，太阳能电池板驱动器4是由水下电动缸12和连杆机构13组成，连杆机构13的一端与电动缸连接，另一端与折叠轴14固定连接，连杆机构将电动缸的直线运动转化为旋转运动，使活动板绕折叠轴转动，相对于耐压舱体进行展开或折叠动作，进一步的，连杆机构可选用导杆滑块机构，如图8所示，所述太阳能电池板固定在活动板上，所述活动板的一侧通过折叠轴14与耐压舱体连接， 所述折叠轴14通过
所述太阳能电池板驱动器4与控制模块10连接，所述控制模块10通过控制所述太阳能电池板驱动器4而控制所述折叠轴动作，进而使所述活动板相对于耐压舱体进行展开动作或折叠动作。航行器在水下航行时处于折叠状态以便减小阻力，在水面航行器时处于展开状态用太阳光发电，同时此状态能提高航行器的稳定性。进一步地，上述太阳能电池板为光—电直接转换电池板，利用光电效应直接将太阳辐射转换为电能，通过电池管理模块的整流器对电池模块中的电池组进行充电。
[0026]上述波浪换能器8可为振荡水柱型、机械型或水流型波浪能发电装置，波浪能发电装置发出的电流通过电池管理模块中的整流器对电池模块中的电池进行充电。
[0027]上述电池模块9为高性能二次电池组如锂电池，电池模块为航行器的其余单元模块供电。
[0028]进一步地，上述控制模块10包括主控板、以及与主控板通信连接的捷联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长航时水下航行器，包括耐压舱体、推进装置、设置在耐压舱体内部的控制模块和电池模块，所述推进装置与控制模块通信连接，与电池模块电连接，其特征在于：所述耐压舱体的上表面设置太阳能电池板，所述耐压舱体的底部设置波浪换能器，所述耐压舱体内部还设置电池管理模块，所述电池管理模块与控制模块通信连接，电池管理模块的输入端还分别与太阳能电池板、波浪换能器的输出端电连接，电池管理模块的输出端与电池模块的输入端电连接；所述太阳能电池板和波浪换能器的信号输入端与控制模块通信连接。2.根据权利要求1所述的长航时水下航行器，其特征在于：所述太阳能电池板通过自动折叠组件固定在耐压舱体的上表面，所述自动折叠组件包括活动板、折叠轴和太阳能电池板驱动器，所述太阳能电池板固定在活动板上，所述活动板的一侧通过连接件与耐压舱体连接，所述折叠轴通过所述太阳能电池板驱动器与控制模块连接，所述控制模块通过控制所述太阳能电池板驱动器而控制所述折叠轴动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李治涛，卢丙举，汪太琨，秦丽萍，陈飞宇，李广华，侯冬冬，付本帅，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一三研究所，
类型：发明
国别省市：