浮标水下传感器非接触供电及通讯系统设计

为实现浮标系统全天候、全天时的海洋数据采集,设计并实现了一套适用于浮标系统的水下传感器供电及通讯系统,预期技术指标为传输功率达到20 W,效率50%以上,数据传输正确率99%以上。系统采用浮标的系泊线缆作为传导介质,通过两级电磁耦合进行水上及水下的能量及数据的传输,采用合理的水上水下电路设计保证了模块的稳定工作及低功耗运行,利用可靠的通讯协议设计保证了数据的有效传输。只需在该平台的水下系统上挂接不同的传感器即可实现对各种水文数据的实时测量。对系统的测试表明该系统能够实现设计功能,运行稳定,效率较高。

海洋浮标非接触电能传输电磁耦合器设计

海洋浮标是海洋监测系统的重要环节,而电能供给问题是海洋浮标系统能否实现对海洋环境实时监测的关键,为了解决海洋浮标系统供电难的问题,提出一种基于电磁耦合原理的非接触电能传输系统的新结构。该结构将固定海洋浮标用的钢缆和传输电能用的电缆分开,用一个和钢缆线平行的电缆环专门用于电能传输。并对电能传输系统的核心部件电磁耦合器进行了设计,选择了磁芯的材料,并利用磁芯几何常数对磁芯的结构参数进行了计算,确定了磁芯的型号,最后计算了绕组匝数。实验表明,系统传输功率达到了22.8 W,总体效率57%,实现了非接触电能的小功率传输,对解决海洋浮标的电能供给问题具有一定的实际意义。