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進(jìn)入21世紀(jì)，對(duì)海洋的探測(cè)、開(kāi)發(fā)與利用已經(jīng)成為各國(guó)科學(xué)家的重要活動(dòng)。然而，海洋水下設(shè)備的能源供給問(wèn)題始終沒(méi)有得到徹底解決，在動(dòng)力電池能量密度無(wú)法取得突破性進(jìn)展的條件下，傳統(tǒng)的電能補(bǔ)給方式主要有兩種：一種是將水下設(shè)備打撈上岸，更換新電池或采用有線方式給電池充電；另一種是在船舶、海底基站等供電平臺(tái)通過(guò)電纜系統(tǒng)向水下設(shè)備進(jìn)行水下濕插拔式充電。

第一種方式需要人工操作，自動(dòng)化程度低，充電隱蔽性差，易造成水下軍事設(shè)備暴露目標(biāo)；濕插拔方式操作維護(hù)過(guò)程復(fù)雜，成本昂貴，由于插拔力較大，導(dǎo)致接口磨損嚴(yán)重，易產(chǎn)生漏電事故，可靠性和安全性不高。傳統(tǒng)的電能補(bǔ)給方式限制了水下設(shè)備的續(xù)航力和執(zhí)行任務(wù)能力，人類必須探索新型電能補(bǔ)給方式。

近年來(lái)，無(wú)線電能傳輸技術(shù)（Wireless Power Transfer, WPT）受到了全世界的廣泛關(guān)注，它打破了傳統(tǒng)有線電能傳輸?shù)墓逃懈窬?，擺脫了冗雜電線的束縛，使得供電電源和充電設(shè)備完全隔離，供電電路和充電電路實(shí)現(xiàn)獨(dú)立封裝，較好地解決了有線電能傳輸存在的電線裸露、易產(chǎn)生接觸火花、可移動(dòng)性差等問(wèn)題，在某些極端環(huán)境和特殊條件下具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在電動(dòng)汽車、工業(yè)生產(chǎn)、生物醫(yī)療、航空航天、海洋、高山海島等多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

無(wú)線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用在海洋領(lǐng)域，能夠提高水下設(shè)備的充電安全性、可靠性、靈活性和隱蔽性，增強(qiáng)水下設(shè)備的工作能力，其典型應(yīng)用案例是水下自主航行器（Autonomous Underwater Vehicle, AUV）與海底基站或母船對(duì)接充電，以及海洋觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)電設(shè)備供電。然而，水下無(wú)線電能傳輸通過(guò)海水這一特殊電磁介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞，特殊的傳輸介質(zhì)增加了水下無(wú)線電能傳輸技術(shù)的難度。

海水具有良好的導(dǎo)電性，高頻電磁場(chǎng)將在海水中引起電渦流損耗，降低能量傳輸效率，影響系統(tǒng)傳輸性能；深海條件下的巨大海水壓力造成“壓磁效應(yīng)”，鐵氧體磁導(dǎo)率下降，引起系統(tǒng)參數(shù)突變，耦合性能降低；海水水流沖擊會(huì)造成電磁耦合器兩個(gè)磁心軸線偏移，系統(tǒng)耦合狀態(tài)變化，系統(tǒng)穩(wěn)定性下降；海水溫度、鹽度、殼體附著微生物等變量的擾動(dòng)都將引起系統(tǒng)參數(shù)的微變，改變系統(tǒng)的耦合系數(shù)，影響供電穩(wěn)定性。

作為無(wú)線電能傳輸?shù)囊粋€(gè)重要領(lǐng)域，國(guó)外對(duì)水下無(wú)線電能傳輸技術(shù)的研究已經(jīng)比較深入，取得了一系列研究成果，并成功在多型軍民用產(chǎn)品中推廣應(yīng)用，但國(guó)內(nèi)在此方面的研究還不完善，采用無(wú)線電能傳輸技術(shù)的水下產(chǎn)品并不多。水下無(wú)線電能傳輸技術(shù)解除了電路間的物理連接，可以從根本上解決有線傳輸在安全性、可靠性、靈活性和隱蔽性等方面的弊端，是破解水下設(shè)備能源問(wèn)題的重要手段，具有光明的發(fā)展和應(yīng)用前景。

無(wú)線電能傳輸技術(shù)已進(jìn)入快速發(fā)展階段，無(wú)需接觸就可供電的特點(diǎn)使其在水下設(shè)備的應(yīng)用具有重要意義和廣闊前景，是解決水下機(jī)電設(shè)備能源問(wèn)題的重要途徑。雖然目前該項(xiàng)研究只處于初級(jí)階段，還有很多理論和實(shí)際問(wèn)題需要突破和解決，但相信在廣大科技工作者的努力下，這些問(wèn)題都將迎刃而解，水下無(wú)線電能傳輸一定會(huì)迎來(lái)美好的明天。

（摘編自《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，原文標(biāo)題為“水下無(wú)線電能傳輸技術(shù)及應(yīng)用研究綜述”，作者為吳旭升、孫盼等。）水下無(wú)線電能傳輸技術(shù)及應(yīng)用研究綜述