一种免维护水下供电系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种免维护水下供电系统，其包括封闭且耐压的箱体，该箱体内设置有串联或并联的数个电池和管理该数个电池的电池管理系统，所述箱体上设有输入接口和为外部设备供电的输出接口；设有水力发电装置，该水力发电装置通过所述输入接口为所述数个电池充电。本发明利用水力冲击叶轮，使叶轮驱动发电机发电，给本供电系统的电池充电，不仅充分利用资源，节省了资源；而且可为设备持续供电，无需工作人员经常维护，降低了人工成本。本发明的供电系统的箱体可采用牺牲阳极、阴极保护和喷涂防腐漆等方式进行保护，大大提高了供电系统的防腐蚀性能。
【专利说明】
一种免维护水下供电系统
技术领域
[0001]本发明涉及水下供电设备。
【背景技术】
[0002]现有水下装置一般应用于海洋科学研究、抢救财物、勘探开采、科学侦测、维护设备、搜索援救、海底电缆维修、水下旅游观光等，也可做军事用途。在进行水下活动时，由于压强很大，因而水下装置上的装备必须具备很强的抗压、防水、防腐能力。水下供电系统作为装载有电池的主要储能装备，是水下装置必不可少的元件，其性能直接影响水下装置的性能。水下装置在水下运行时，其水下电池包也很容易受到腐蚀，一旦腐蚀，将严重影响电池包的正常工作，进而影响水下装置的安全性。
[0003]然而，目前的水下供电设备一般采用电池包，现有市场上的电池包大多包装简单，防腐能力弱，承受水下压力的能力弱，如在水下长时间使用，电池包出现故障的几率增加，这就需要工作人员频繁维护，导致人工成本的提高。加之，现有的电池包的电能耗尽后须重新更换，无法对设备进行持续供电，也需要工作人员进行维护。
【发明内容】
[0004]针对上述技术问题，本发明提供一种抗压防腐能力较强且可持续供电的免维护水下供电系统。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种免维护水下供电系统，包括封闭且耐压的箱体，该箱体内设置有串联或并联的数个电池和管理该数个电池的电池管理系统，所述箱体上设有输入接口和为外部设备供电的输出接口；设有水力发电装置，该水力发电装置通过所述输入接口为所述数个电池充电。
[0006]作为优选，所述水力发电装置包括由水力冲击转动的叶轮和由叶轮驱动转动的发电机，该发电机输出的电能经整流模块和滤波稳压模块后通过所述输入接口为所述数个电池充电。
[0007]作为优选，设有数个所述叶轮，该数个叶轮分布在所述箱体外侧的三维空间内。
[0008]作为优选，所述箱体上设有为所述数个电池直接充电的充电接口。
[0009]作为优选，所述箱体呈球形、方形或圆柱形。
[0010]作为优选，所述箱体采用双层结构，外层由合金钢或玻璃钢制成，内层由绝缘材料制成。
[0011]作为优选，所述箱体外设有与该箱体外壁连接的锌板。
[0012]作为优选，所述箱体外设置有石墨电极，该石墨电极通过所述输出接口与箱体外壁电连接。
[0013]作为优选，所述箱体外壁喷涂有防腐漆。
[0014]作为优选，所述箱体内预充有惰性气体。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果: 1、本发明利用水力冲击叶轮，使叶轮驱动发电机发电，给本供电系统的电池充电，不仅充分利用资源，节省了资源;而且可为设备持续供电，无需工作人员经常维护，降低了人工成本。
[0016]2、本发明的供电系统的箱体可采用牺牲阳极、阴极保护和喷涂防腐漆等方式进行保护，大大提高了供电系统的防腐蚀性能。
[0017]3、本发明的箱体可设置为球形，可在箱体内充入惰性气体，也可将箱体设计为双层结构，从而大大提高耐压能力。
【附图说明】
[0018]图1是本发明一种优选方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合图1详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0020]—种免维护水下供电系统，包括封闭且耐压的箱体I，该箱体I内设置有串联或并联的数个电池2和管理该数个电池的电池管理系统10，该电池管理系统可通过实时监测每个电池的物理参数来评估电池的状态，并且可以在线诊断与预警，提高电池工作安全性，延长使用寿命;而且可以实现对电池放电和预充电的控制，达到均衡管理，实现电池工作的自动化管理;所述箱体I上设有输入接口 7和为外部设备供电的输出接口 8;还设有水力发电装置，该水力发电装置通过所述输入接口 7为所述数个电池2充电。本发明借助水力，使水力发电装置随时给箱体内的电池充电，解决了现有电池包无法持续供电的技术问题；同时，本发明充分利用水力资源，实现无污染、免维护的目的。发明的箱体上还设有为所述数个电池直接充电的充电接口 12，当水力发电装置停止发电或出现故障时，箱体内的电池可通过该充电接口外接其他的电源进行直接充电，从而保证供电系统持续正常工作，提高了可靠性。
[0021]本发明的水力发电装置包括由水力冲击转动的叶轮3和由叶轮3驱动转动的发电机4，该数个叶轮3分布在所述箱体I外侧的三维空间内；多个叶轮的设置可以提供更大的驱动力，且可保证供电系统在任意一个方向运动时，至少有一个方位的叶轮转动，从而提供持续的驱动力，使发电机持续发电；发电机4输出的电能经整流模块6和滤波稳压模块9后变成稳定的直流电源，该直流电源再通过所述输入接口 7为所述数个电池2充电。在实施过程中，水力冲击叶轮转动，所述叶轮的转动驱动发电机工作产生电能，从而给所述箱体内的电池充电；该方案充分利用水下的水力资源，不仅设计巧妙实用，而且操作简易，降低成本。
[0022]本发明的箱体I可设计成球形、方形或圆柱形等，但采用球形结构具有较好的抗压能力；且可在箱体内预充惰性气体，如氮气、氩气等，一方面可抵消箱体外部一部分水力的压力，减小箱体承受的压力，提高箱体的耐压性能；另一方面，箱体内电池工作时产生的热量可释放在气体中，降低电池工作时的环境温度，延长电池的使用寿命。本发明的箱体还可以采用双层结构，进一步提高耐压能力，其中外层采用合金钢或玻璃钢制成，合金钢和玻璃钢抗压力强，防水功能显著；内层采用绝缘材料11制成，可防止漏电，提高安全性能。
[0023]在防腐蚀方面，第一采用牺牲阳极法，即在箱体外设置与该箱体外壁连接的锌板；在水下，活性较强的锌板受到腐蚀，而箱体受到保护，延长电池的使用寿命;该方式简便易行，不需要外加电源;第二采用阴极保护法，即箱体外设置石墨5等活性较弱的电极，该石墨电极通过所述输出接口与箱体外壁电连接，箱体内的电池通过输出接口为石墨电极和箱体外壁外加电源，从而防止箱体腐蚀;第三采用喷漆，即在所述箱体外壁喷涂防腐漆，提高防腐能力。在实施过程中，可采用上述一种或两种方式进行防腐，采用两种方式时，第一和第三结合或第二与第三结合。
[0024]以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在【具体实施方式】以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种免维护水下供电系统，包括封闭且耐压的箱体(I)，其特征在于:该箱体(I)内设置有串联或并联的数个电池(2)和管理该数个电池的电池管理系统(10)，所述箱体上设有输入接口(7)和为外部设备供电的输出接口(8);设有水力发电装置，该水力发电装置通过所述输入接口( 7 )为所述数个电池(2 )充电。2.根据权利要求1所述免维护水下供电系统，其特征在于:所述水力发电装置包括由水力冲击转动的叶轮(3)和由叶轮(3)驱动转动的发电机(4)，该发电机(4)输出的电能经整流模块(6)和滤波稳压模块(9)后通过所述输入接口(7)为所述数个电池(2)充电。3.根据权利要求2所述免维护水下供电系统，其特征在于:设有数个所述叶轮(3)，该数个叶轮(3)分布在所述箱体(I)外侧的三维空间内。4.根据权利要求1至3中任意一项所述免维护水下供电系统，其特征在于:所述箱体上设有为所述数个电池直接充电的充电接口( 12 )。5.根据权利要求1至3中任意一项所述免维护水下供电系统，其特征在于:所述箱体(I)呈球形、方形或圆柱形。6.根据权利要求1至3中任意一项所述免维护水下供电系统，其特征在于:所述箱体(I)采用双层结构，外层由合金钢或玻璃钢制成，内层由绝缘材料(11)制成。7.根据权利要求1至3中任意一项所述免维护水下供电系统，其特征在于:所述箱体(I)外设有与该箱体外壁连接的锌板(5)。8.根据权利要求1至3中任意一项所述免维护水下供电系统，其特征在于:所述箱体(I)外设置有石墨电极，该石墨电极通过所述输出接口与箱体外壁电连接。9.根据权利要求1至3中任意一项所述免维护水下供电系统，其特征在于:所述箱体(I)外壁喷涂有防腐漆。10.根据权利要求1至3中任意一项所述免维护水下供电系统，其特征在于:所述箱体内预充有惰性气体。
【文档编号】H02B1/46GK105939045SQ201610402628
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】李荐, 严海, 李德才, 耿占吉
【申请人】长沙巨力电子科技股份有限公司