With the increasing demand of water and underwater exploration, more and more
electric unmanned surface vehicles (USV) are put into use in recent years. However,
because of the present battery technology limits, these devices require to be recharged
frequently that is a challenging problem taking into account the complex water
environment where these equipments are acting. To improve safety and convenience of
USV charging a wireless power transfer (WPT) system is proposed in this dissertation.
In this case, the boat can be controlled to go to the charging facilities. During charging
by the implemented WPT system, the state of charging can be remotely monitored by
host computer.
The moving control is based on embedded system. The relative position between
transmitting coil and receiving coil is supposed to be sensed by magnetic sensor, since
the relative position has great impact on transmission efficiency.
The remote monitoring software was implemented in the host computer and was
developed in LABVIEW. A graphical user interface was developed to control the boat
moving and collect the data from the WPT and the boat sensors. The effectiveness of the
proposed system was tested for instance in the laboratory environment and in-field tests
are also planned in the near future.Com a crescente procura da exploração em ambientes aquáticos e subaquáticos , os
veículos elétricos de superfície não tripulados ("electric unmanned surface vehicle" -USV)
têm sido cada vez mais utilizados nestes últimos anos. No entanto, devido aos limites
atuais relacionados com a tecnologia utilizada nas baterias, os dispositivos precisam de
ser recarregados com frequência para poderem operar num ambiente aquático complexo.
Para melhorar a segurança e a conveniência do carregamento da bateria de um USV, um
sistema para recarregamento da bateria de um barco não tripulado através de transferência
de energia sem fios("wireless power transfer" - WPT) é proposto nesta dissertação. Neste
caso de estudo, o barco tem a capacidade de ser controlado para chegar a um ponto de
recarregamento da bateria, que se encontra fixado por uma doca mecânica. Enquanto o
sistema WPT érecarregado, os dados associados ao processo de recarregamento da
bateria podem ser monitorizados por um computador host.
O controlo da movimentação do barco é baseado num sistema embebido. A posição
relativa entre a bobina transmissora e a bobina receptora deve ser detectada pelo sensor
magnético, uma vez que a posição relativa tem um grande impacto na eficiência da
transmissão.
Em termos do computador host, foi utilizado o software LABVIEW para programar a
interface que permite controlar o movimento do barco e recolher os dados. Finalmente,
a eficácia do sistema proposto foi experimentada e testada num ambiente de laboratório
