水下无线电能传输研究进展-南京信息工程大学学报.pdf

ＤＯＩ：１０．１３８７８／ ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｎｕｉｓｔ．２０１７．０１．００６ 牛王强１ 水下无线电能传输研究进展 摘要 ０　 引言 首先对水下无线电能传输技术进行 了分类，然后给出了磁感应式水下无线 　 　 水下无线电能传输可以将电能以非接触的方式从发送器提供给 电能传输的基本结构和工作原理，讨论 接收器．这种传输方式不存在发送器和接收器的直接电气连接，避免 了该技术的最优工作频率、传输距离、线 圈结构选择、涡流损耗与频率分裂现象． 了传统湿插拔供电方式由于金属接插件接触引起的火花、漏电、腐蚀 随后简要给出了磁谐振式水下无线电能 ［１］ 等缺点，提高了水下电能传输的安全性 ，可用于海底基站对水下航 传输技术和电场耦合式水下无线电能传 ［２⁃４］ ［５⁃６］ 行器（ＡＵＶ）的供电 、海洋浮标对水下设备的供电 、ＡＵＶ对水下 输的研究现状．最后对水下无线电能传 ［７⁃８］ 输技术有待研究的问题进行了展望． 传感器的电池补电以及对水处理节点的供电 等环境． 关键词 目前文献中尚没有水下无线电能传输的综述，有文献的一些章 水下无线电能传输；工作频率；线圈 ［９⁃１０］ 节 涉及到水下无线电能传输的研究进展．水下无线电能传输的分 结构；涡流损耗；频率分裂；磁感应式；磁 ［１１］ 谐振式；电场耦合式 类如图１所示 ．本文主要给出磁感应式水下无线电能传输的研究 进展，简单涉及到磁谐振式水下无线电能传输与电场耦合式水下无 中图分类号 ＴＭ７２４；ＴＭ１５ 线电能传输． 文献标志码 Ａ 图１　 水下无线电能传输的分类 Ｆｉｇ１　 Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ １　 磁感应式水下无线电能传输 １１　 基本结构与工作原理 磁感应式水下无线电能传输系统可以用电路互感模型来描 述［１２⁃１５］．图２是两线圈串联谐振水下无线电能传输系统的电路模型， Ｌ 和Ｌ 是线圈电感，Ｒ 和Ｒ 是一次侧和二次侧内阻，Ｃ 和Ｃ 是串 收稿日期 ２０１６⁃１１⁃２９ １ ２ ｐ１ ｐ２ １ ２ 联谐振电容，Ｍ是线圈间互感，Ｒ 是负载电阻，Ｖ 是信号源电压． 资助项目 工信部联装［２０１６］２６号“自升式平 Ｌ ｉｎ 台中央控制系统研制与应用示范”资助 两侧的电压回路方程是 作者简介