关于水下无线电能传输技术的研究

为了解决水下充电AUV的问题，研究人员试图将无线电传输技术应用于水下，以提高充电系统的可靠性和安全性。 2001年，布拉德利（Bradley）和费佐尔（Feezor）是第一个开发通过海底观察网络收取AUV的系统的系统。该系统可以在水下为2000m的AUV提供200W的电力，传输效率为79％。

由于无线电传输系统的能量传输端与接收端没有直接接触，因此对接态度容易在水下电流的影响下抵消和倾斜，并且大多数AUV的定位准确性和困难的态度控制，因此在充电过程中的线圈失误很难。尽管传统的E形磁芯结构具有强大的磁路围墙和高效率，但它对磁芯的横向位置具有很高的灵敏度，因此传统的E形磁芯结构仅适用于固定位置的负载。

允许相对旋转的圆锥形和罐形核心通常在AUV中使用。如图8所示，与E形岩心相比，它们的核心结构与线圈排列不同，但是它们的结构在轴向对称性上，而初级和次要边都可以相对旋转而不会影响传输效果。 2004年，日本东北大学和NEC Corporation使用特殊形状的铁氧体芯和圆锥形线圈优化了松散耦合变压器的设计。优化的水下无线充电系统可以向AUV提供500W的电力，其传输效率高达90％。

CAN形磁芯可以将线圈间隙中的高频磁场限制为核心柱，形成磁屏蔽效果，该磁屏蔽效应具有很强的抑制电磁干扰的能力，并且主要和次级线圈可以获得更高的耦合系数。可以在腹部或头部安装圆锥形或坦克形结构。当安装在飞机的腹部上时，必须准确控制对接精度，以防止由于过量的停靠力而损坏；安装在飞机头上时，对接过程更容易控制，但这将对车辆导航和声纳系统产生一定的影响。

通过海水实验，Manikandan等。将平面螺旋线圈，储罐线圈和圆锥形线圈与铁芯在不同的传输距离处的效率性能进行了比较，并指出不同的线圈结构具有其自身的适用距离。除了优化核心结构外，自2004年以来，美国科学研究人员一直致力于将AUV的插件和未插入水下充电码头（DOCK）转变为无线充电方法，并成功地开发了多类AUV AUV AUV无线无线充电码头，并已成功地应用了商业和军事领域。

我的国家开始在水下无线充电领域进行研究，但发展迅速，并取得了一些令人满意的结果。郑大学教授的团队致力于解决由深海极端环境引起的水下无线充电问题。它已经对水下无线充电机制，耦合器分离结构设计以及深海极端环境因素的干扰进行了连续和深入的研究。图9显示了电磁耦合器的实验原型和包装结构。

西北理工大学的Zhang Kehan教授使用磁耦合共振原理来深入研究海水中的能量传递机理和涡流损失，并获得了计算涡流损失的近似公式。该公式表明开元棋官方正版下载，海水间隙的涡流损失与谐振频率的二次功率成正比，与透射线圈半径的二次功率成正比，并且与磁诱导强度的二次功率成正比。设计了环形铁氧体核心结构，安装在初级侧的基站，并安装在次级侧的AUV的腹部上。如图10所示，成功实现了500W的电能传输。这种环形磁芯结构需要在飞机的腹部上进行修饰，并且需要改善其多功能性。

为了克服耦合系数的变化和由AVU态度偏移引起的谐振频率偏移，文献[35]提出并根据相位锁定环测试了频率控制方法，以使系统在谐振频率点保持运行开yunapp体育官网入口下载手机版，并提高AUV的水下充电效率和稳定性。此外，天津科技大学，国民国民大学开元ky888棋牌官网版，重庆大学，海军工程大学，沉阳自动化研究所和其他部门都对AUV水下无线无线充电进行了研究，并在独立的知识产权方面取得了许多成果。