[发明专利]水下非接触供电装置

说明书

本发明涉及水下非接触供电装置。允许送电耦合器孔隙(20)和送电软管孔隙(21)彼此连通。粘性树脂(D)密封在送电耦合器孔隙(20)和送电软管孔隙(21)中的每一个中。允许受电耦合器孔隙(22)和受电软管孔隙(23)彼此连通。黏性树脂(D)密封在受电耦合器孔隙(22)和受电软管孔隙(23)中的每一个中。

技术领域

本发明总体上涉及一种水下非接触供电装置，更具体而言，涉及在诸如海洋之类的水中使用的非接触供电装置。

背景技术

对于例如电动车辆和智能手机，不与电缆等机械接触而供电、即所谓的非接触供电被持续开发。例如，无线电源已经在智能手机上投入实际应用。无线供电装置称为无线输电(WPT)装置。陆地上的非接触供电装置基于电磁感应的互感作用来供电。具体而言，例如，安装在车辆等上的受电回路的受电线圈相对于固定在路面等上的送电回路的送电线圈定位，并且电力从送电线圈供给到受电线圈，其中，送电线圈与受电线圈之间形成有几十毫米到几百毫米的气隙。

水中的非接触供电与陆地上的非接触供电的不同之处在于，水介设于送电线圈与受电线圈之间的间隙中。水中的非接触供电与大气压下的陆地上的非接触供电的不同之处在于，送电线圈和受电线圈被设置在深海海底具有高水压的环境中。

具体而言，参照本专利申请的图2，例如，当在海底A上长时间进行某种机器人作业时，需要设置在海底A上的海底电源基座2作为向潜水作业机器人、即AUV(自主式水下载具)1供给电力的电源基座。海底电源基座2使用从母船3通过电缆4连接的遥控ROV(远程操作载具)5来向潜水作业机器人1供给电力，从而为潜水作业机器人1的二次电池充电。

具体而言，设置在海底的海底电源基座2通过对海底电源基座2的二次电池充电储存从母船3接收的电力。储存的电力然后由海底电源基座2供给自主式水下探测机器人的AUV 1，并储存在AUV 1的二次电池中。

为了在水下(海洋)B供给和传输电力，非接触供电装置(即无线输电；WPT)的技术是必不可少的。具体而言，非接触供电技术对于在ROV 5与海底电源基座2之间输电、以及在海底电源基座2与AUV 1之间输电是一定必不可少的。

在日本特开2012-016106号公报和日本特开2012-143106号公报中公开了常规的陆基和空中的非接触供电装置。

关于在海底A的水(海洋)B中使用常规的陆基和空中非接触供电装置，已经指出了以下问题。第一，要求海底使用的设备能够承受高水压、小型且轻质。例如，在开发海床资源时，电力在1000米或更深深度处的深海和海底A供给和传输。因此，要求包括用于非接触供电的送电线圈的耦合器容器和包括受电线圈的耦合器容器能够承受深海和海底A的这种高水压。

耦合器容器自然也要求轻质且小型。换言之，例如，在耦合器容器的设计中，用于增加耦合器容器的压力阻力和强度的高强度和坚固的结构导致重量和尺寸的增加，这对于在深海中作业和操作是非期望的。

第二，必须考虑到这样一个事实：与空气相比，介设于送电线圈与受电线圈之间的间隙中的水的电容率很高。使用非接触供电的输电是通过送电线圈与受电线圈之间的电磁感应耦合进行的。在水中非接触输电的情况下，水被插入(作为媒介)。水的相对电容率远高于空气的相对电容率。因此，电容引起的静电感应耦合是不容忽视的。这表明有必要设计一种方法来有效地利用水中的非接触供电中的静电感应耦合。

第三，需要受水温变化影响较小的结构，以便该装置可以在水(海洋)下的任何地方使用。具体而言，水的电容率对水温变化很灵敏，并且会由于水温变化而发生显著变化。因此，在水温小于等于5℃的深海或海底A进行非接触供电和输电时，需要减小或避免对电容、静电感应耦合和耦合系数的影响的结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种特别适用于在深海中非接触供电的水下非接触供电装置。