[发明专利]基于无线供电的舱段式航行器及其电路参数设计方法

权利要求书

1.基于无线供电的舱段式航行器，包括级联拼接的多节舱段，其特征在于，在连续的N+1节舱段中：

第1节舱段的尾端安设有无线能量发射线圈(L_p1)；

在第i+1节舱段的首端和尾端分别安设有第i级接收线圈(L_si)和第i级中继发射线圈(L_pi)，第i级接收线圈(L_si)和第i级中继发射线圈(L_pi)之间顺序连接有第i级接收补偿网络、第i级发射补偿网络，1≤i≤N-1，N≥2；

在第N+1节舱段的首端安设有第N级接收线圈(L_sN)，第N级接收线圈(L_sN)连接有第N级接收补偿网络；

首尾相对的第1级接收线圈(L_s1)与无线能量发射线圈(L_p1)耦合以接收能量，尾首相对的第i级中继发射线圈(L_pi)与第i+1级接收线圈(L_s(i+1))耦合以传输能量；

每一级接收补偿网络还通过调节电路连接有负载以为其供电。

2.根据权利要求1所述的基于无线供电的舱段式航行器，其特征在于：第1节舱段中还设有顺序连接的直流电压源、逆变电路、原边补偿网络，所述原边补偿网络连接所述无线能量发射线圈(L_p1)。

3.根据权利要求2所述的基于无线供电的舱段式航行器，其特征在于：所述调节电路为整流电路。

4.根据权利要求1～3任一项所述的基于无线供电的舱段式航行器，其特征在于：无线能量发射线圈(L_p1)、第i级接收线圈(L_si)、第i级中继发射线圈(L_pi)、第N级接收线圈(L_sN)均为平面线圈，1≤i≤N-1。

5.根据权利要求3所述的基于无线供电的舱段式航行器，其特征在于：所述原边补偿网络采用LCC补偿网络，包括原边补偿电感(L_f1)、第一原边补偿电容(C_p1)、第二原边补偿电容(C_f1)，所述原边补偿电感(L_f1)、第一原边补偿电容(C_p1)顺序串联在所述逆变电路的一输出端与所述无线能量发射线圈(L_p1)的一端之间；所述第二原边补偿电容(C_f1)的一端连接所述原边补偿电感(L_f1)与所述第一原边补偿电容(C_p1)的公共端，另一端连接所述逆变电路的另一输出端与所述无线能量发射线圈(L_p1)的另一端。

6.根据权利要求5所述的基于无线供电的舱段式航行器，其特征在于：第i级发射补偿网络采用LCC补偿网络，包括第i级中继补偿电感(L_f(i+1))、第i级第一中继补偿电容(C_p(i+1))、第i级第二中继补偿电容(C_f(i+1))，所述第i级第一中继补偿电容(C_p(i+1))、第i级第二中继补偿电容(C_f(i+1))串联在第i级中继发射线圈(L_p(i+1))的两端，第i级中继补偿电感(L_f(i+1))的一端连接第i级接收补偿网络，另一端连接第i级第一中继补偿电容(C_p(i+1))与第i级第二中继补偿电容(C_f(i+1))的公共端。

7.根据权利要求6所述的基于无线供电的舱段式航行器，其特征在于：每一级接收补偿网络均采用接收串联补偿电容。