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一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈及其驱动方法技术方案

技术编号:41580692 阅读:21 留言:0更新日期:2024-06-06 23:56
本发明专利技术涉及一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈及其驱动方法。其中,组合式发射线圈具体包括含所述凸起的外部线圈组件和内部线圈组件;驱动方法具体为驱动所述外部线圈本体和所述内部线圈本体的电流应为50‑200kHz的正弦交流电,驱动外部线圈的电流应大于驱动内部线圈的电流。本发明专利技术通过改进的含凸起组合式发射线圈及其驱动方法,简化了发射线圈的设计和制作流程,有效提高了磁场的利用率并降低系统铜损,与现有技术相比,本发明专利技术能改进整个水下近场电能传输系统的工作效率和整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋,尤其是涉及一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈及其驱动方法


技术介绍

1、近场电能传输技术利用电磁耦合线圈在电源和负载间传递电能,可避免供电回路的直接电接触,能够灵活、安全、可靠地为水下设备供电。然而耦合线圈在水下受海流扰动影响极易发生晃动偏移、对接难度高,会造成系统供电效率低、电能传输质量差等问题。此外,与特定水下负载外形相匹配的耦合线圈设计会造成设备间的不兼容。因此,现有方案采用构建覆盖面积几倍于接收线圈的组合式发射线圈阵列,解决电能传输过程中的偏移问题和兼容问题。特别地,组合式发射线圈阵列中一般由多个圆角方形线圈叠放于不同高度构成,且瞬时状态下每个线圈中所通电流方向一致。如图1所示为现有组合式九发射线圈阵列的结构示意图,该结构中的九个线圈分别置于四个高度上,阴影部分表示导线覆盖的区域,两相邻线圈的导线区域在垂直方向上重叠。通常接收线圈的大小与阵列中单一线圈的大小相当。

2、在准静态近似条件下,可根据毕奥萨伐尔定律计算通电导线周围的磁场分布。如图2所示,由于两个线圈之间的高度差相比于传输距离可基本忽略不计,且相邻两组本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈,其特征在于,所述组合式发射线圈包括含凸起的外部线圈组件(1)和内部线圈组件(2);

2.根据权利要求1所述的一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈,其特征在于,所述非凸起部分(111)、凸起部分(112)和连接部分(113)的各自长度根据输能区域磁场的分布要求计算,凸起部分支撑结构(12)的高度和长度根据凸起部分(112)的长度和连接部分(113)的长度分别确定。

3.根据权利要求1所述的一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈,其特征在于,所述含凸起的外部线圈组件(1)中连接部分(113)的长度不大于传输距离的25%。<...

【技术特征摘要】

1.一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈,其特征在于,所述组合式发射线圈包括含凸起的外部线圈组件(1)和内部线圈组件(2);

2.根据权利要求1所述的一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈,其特征在于,所述非凸起部分(111)、凸起部分(112)和连接部分(113)的各自长度根据输能区域磁场的分布要求计算,凸起部分支撑结构(12)的高度和长度根据凸起部分(112)的长度和连接部分(113)的长度分别确定。

3.根据权利要求1所述的一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈,其特征在于,所述含凸起的外部线圈组件(1)中连接部分(113)的长度不大于传输距离的25%。

4.根据权利要求1所述的一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈,其特征在于,所述非凸起部分(111)、凸起部分(112)与所述连接部分(113)根据实际绕制时的线圈应力设置一定弯曲弧度,弯曲部分的圆心角不大于90°,弯曲部分的转角半径不大于非凸起部分(111)、凸起部分(112)之间高度差的1/2。

5.根据权利要求1所述的一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈,其特征在于,所述外部线圈本体(11)、所述内部线圈本体(21)同轴放置;

6.根据权利要求1所述的一种水下近场电能传输系统组合式发射线圈,其特征在于,所述内部...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕枫蔡天昊李公博王天之
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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