本實用新型涉及水下供電設備。
背景技術:
現有水下裝置一般應用于海洋科學研究、搶救財物、勘探開采、科學偵測、維護設備、搜索援救、海底電纜維修、水下旅游觀光等,也可做軍事用途。在進行水下活動時,由于壓強很大,因而水下裝置上的裝備必須具備很強的抗壓、防水、防腐能力。水下供電系統作為裝載有電池的主要儲能裝備,是水下裝置必不可少的元件,其性能直接影響水下裝置的性能。水下裝置在水下運行時,其水下電池包也很容易受到腐蝕,一旦腐蝕,將嚴重影響電池包的正常工作,進而影響水下裝置的安全性。
然而,目前的水下供電設備一般采用電池包,現有市場上的電池包大多包裝簡單,防腐能力弱,承受水下壓力的能力弱,如在水下長時間使用,電池包出現故障的幾率增加,這就需要工作人員頻繁維護,導致人工成本的提高。加之,現有的電池包的電能耗盡后須重新更換,無法對設備進行持續供電,也需要工作人員進行維護。
技術實現要素:
針對上述技術問題,本實用新型提供一種抗壓防腐能力較強且可持續供電的免維護水下供電系統。
本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種免維護水下供電系統,包括封閉且耐壓的箱體,該箱體內設置有串聯或并聯的數個電池和管理該數個電池的電池管理系統,所述箱體上設有輸入接口和為外部設備供電的輸出接口;設有水力發電裝置,該水力發電裝置通過所述輸入接口為所述數個電池充電。
作為優選,所述水力發電裝置包括由水力沖擊轉動的葉輪和由葉輪驅動轉動的發電機,該發電機輸出的電能經整流模塊和濾波穩壓模塊后通過所述輸入接口為所述數個電池充電。
作為優選,設有數個所述葉輪,該數個葉輪分布在所述箱體外側的三維空間內。
作為優選,所述箱體上設有為所述數個電池直接充電的充電接口。
作為優選,所述箱體呈球形、方形或圓柱形。
作為優選,所述箱體采用雙層結構,外層由合金鋼或玻璃鋼制成,內層由絕緣材料制成。
作為優選,所述箱體外設有與該箱體外壁連接的鋅板。
作為優選,所述箱體外設置有石墨電極,該石墨電極通過所述輸出接口與箱體外壁電連接。
作為優選,所述箱體外壁噴涂有防腐漆。
作為優選,所述箱體內預充有惰性氣體。
與現有技術相比,本實用新型具有以下有益效果:
1、本實用新型利用水力沖擊葉輪,使葉輪驅動發電機發電,給本供電系統的電池充電,不僅充分利用資源,節省了資源;而且可為設備持續供電,無需工作人員經常維護,降低了人工成本。
2、本實用新型的供電系統的箱體可采用犧牲陽極、陰極保護和噴涂防腐漆等方式進行保護,大大提高了供電系統的防腐蝕性能。
3、本實用新型的箱體可設置為球形,可在箱體內充入惰性氣體,也可將箱體設計為雙層結構,從而大大提高耐壓能力。
附圖說明
圖1是本實用新型一種優選方式的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合圖1詳細說明本實用新型,在此本實用新型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型,但并不作為對本實用新型的限定。
一種免維護水下供電系統,包括封閉且耐壓的箱體1,該箱體1內設置有串聯或并聯的數個電池2和管理該數個電池的電池管理系統10,該電池管理系統可通過實時監測每個電池的物理參數來評估電池的狀態,并且可以在線診斷與預警,提高電池工作安全性,延長使用壽命;而且可以實現對電池放電和預充電的控制,達到均衡管理,實現電池工作的自動化管理;所述箱體1上設有輸入接口7和為外部設備供電的輸出接口8;還設有水力發電裝置,該水力發電裝置通過所述輸入接口7為所述數個電池2充電。本實用新型借助水力,使水力發電裝置隨時給箱體內的電池充電,解決了現有電池包無法持續供電的技術問題;同時,本實用新型充分利用水力資源,實現無污染、免維護的目的。實用新型的箱體上還設有為所述數個電池直接充電的充電接口12,當水力發電裝置停止發電或出現故障時,箱體內的電池可通過該充電接口外接其他的電源進行直接充電,從而保證供電系統持續正常工作,提高了可靠性。
本實用新型的水力發電裝置包括由水力沖擊轉動的葉輪3和由葉輪3驅動轉動的發電機4,該數個葉輪3分布在所述箱體1外側的三維空間內;多個葉輪的設置可以提供更大的驅動力,且可保證供電系統在任意一個方向運動時,至少有一個方位的葉輪轉動,從而提供持續的驅動力,使發電機持續發電;發電機4輸出的電能經整流模塊6和濾波穩壓模塊9后變成穩定的直流電源,該直流電源再通過所述輸入接口7為所述數個電池2充電。在實施過程中,水力沖擊葉輪轉動,所述葉輪的轉動驅動發電機工作產生電能,從而給所述箱體內的電池充電;該方案充分利用水下的水力資源,不僅設計巧妙實用,而且操作簡易,降低成本。
本實用新型的箱體1可設計成球形、方形或圓柱形等,但采用球形結構具有較好的抗壓能力;且可在箱體內預充惰性氣體,如氮氣、氬氣等,一方面可抵消箱體外部一部分水力的壓力,減小箱體承受的壓力,提高箱體的耐壓性能;另一方面,箱體內電池工作時產生的熱量可釋放在氣體中,降低電池工作時的環境溫度,延長電池的使用壽命。本實用新型的箱體還可以采用雙層結構,進一步提高耐壓能力,其中外層采用合金鋼或玻璃鋼制成,合金鋼和玻璃鋼抗壓力強,防水功能顯著;內層采用絕緣材料11制成,可防止漏電,提高安全性能。
在防腐蝕方面,第一采用犧牲陽極法,即在箱體外設置與該箱體外壁連接的鋅板;在水下,活性較強的鋅板受到腐蝕,而箱體受到保護,延長電池的使用壽命;該方式簡便易行,不需要外加電源;第二采用陰極保護法,即箱體外設置石墨5等活性較弱的電極,該石墨電極通過所述輸出接口與箱體外壁電連接,箱體內的電池通過輸出接口為石墨電極和箱體外壁外加電源,從而防止箱體腐蝕;第三采用噴漆,即在所述箱體外壁噴涂防腐漆,提高防腐能力。在實施過程中,可采用上述一種或兩種方式進行防腐,采用兩種方式時,第一和第三結合或第二與第三結合。
以上對本實用新型實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹,本文中應用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理;同時,對于本領域的一般技術人員,依據本實用新型實施例,在具體實施方式以及應用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。