[发明专利]基于磁共振的水下无线充电方法和装置

权利要求书

1.一种基于磁共振的水下无线充电方法，其特征在于，在水下设置对水下设备进行充电的水下接驳站，所述方法具体包括： 

在待充电的水下设备靠近所述水下接驳站后，所述水下接驳站中的谐振电路将电能转换为电磁波，通过电磁耦合将所述电磁波传输给所述水下接驳站中的谐振体； 

所述水下接驳站中的谐振体和所述水下设备中的谐振体产生磁共振，所述水下接驳站中的谐振体将所述电磁波传输给所述水下设备中的谐振体； 

所述水下设备中的谐振体通过电磁耦合将所述电磁波传输给所述水下设备中的谐振电路，所述水下设备中的谐振电路将所述电磁波转换为电能，利用所述电能对所述水下设备的电池进行充电。 

2.根据权利要求1所述的基于磁共振的水下无线充电方法，其特征在于，所述的在待充电的水下设备靠近所述水下接驳站后，所述水下接驳站中的谐振电路将电能转换为电磁波，通过电磁耦合将所述电磁波传输给所述水下接驳站中的谐振体，包括： 

在所述水下接驳站中设置通信电路、电源、整流电路、串联谐振电路和功率放大器，在待充电的水下设备靠近所述水下接驳站，所述通信电路接收到所述水下设备发出的充电请求消息后，所述电源输出直流电给所述整流电路，所述整流电路将所述直流电转换为交流电后输出给所述串联谐振电路； 

所述串联谐振电路中的电感利用所述交流电产生电磁波，通过调整串联谐振电路的谐振频率使所述电磁波的频率大于设定数值，所述功率放大器对所述电磁波的功率进行放大处理，所述串联谐振电路通过电磁耦合将功率放大后的电磁波传输给所述水下接驳站中的谐振体。 

3.根据权利要求2所述的基于磁共振的水下无线充电方法，其特征在 于，所述的水下接驳站中的谐振体和所述水下设备中的谐振体产生磁共振，所述水下接驳站中的谐振体将所述电磁波传输给所述水下设备中的谐振体，包括： 

在所述水下接驳站中设置至少两个谐振体，所述水下接驳站中的谐振体1接收水下接驳站中的谐振电路通过电磁耦合传输过来的电磁波，所述水下接驳站中的谐振体1和所述水下接驳站中的谐振体2产生磁共振，所述谐振体1将所述电磁波传输给所述谐振体2； 

在所述水下设备中设置至少两个谐振体，所述水下设备中的谐振体3和所述水下接驳站中的谐振体2产生磁共振，所述谐振体3接收所述谐振体2传输过来的电磁波，通过调整所述谐振体2、谐振体3之间的互感系数、调整所述谐振体3对所述谐振体2的发射阻抗，使所述谐振体2、谐振体3之间传输电磁波的距离超过设定距离； 

所述水下设备中的谐振体3和所述水下设备中的谐振体4产生磁共振，所述谐振体3将所述电磁波传输给所述谐振体4。 

4.根据权利要求3所述的基于磁共振的水下无线充电方法，其特征在于，所述的方法还包括： 

所述谐振体2包括互相串联的第二等效电感、第二分布电容、第二等效串联电阻和谐振体3对所述谐振体2的发射阻抗，所述谐振体3包括互相串联的第三等效电感、第三分布电容、第三等效串联电阻和谐振体4对所述谐振体3的发射阻抗； 

通过调整所述谐振体2和谐振体3中的电子元件的参数值来调整所述谐振体2和谐振体3之间的互感系数，使得所述谐振体2、谐振体3之间传输电磁波的距离超过设定距离。 

5.根据权利要求3或4所述的基于磁共振的水下无线充电方法，其特征在于，所述的水下设备中的谐振体通过电磁耦合将所述电磁波传输给所述水下 设备中的谐振电路，所述水下设备中的谐振电路将所述电磁波转换为电能，利用所述电能对所述水下设备的电池进行充电，包括： 

在所述水下设备中还设置通信电路、串联谐振电路、整流电路、稳压电路，所述谐振体4通过电磁耦合将所述电磁波传输给所述水下设备中的谐振电路，所述水下设备中的串联谐振电路中的电感将所述电磁波转换为交流电，将所述交流电传输给所述整流电路，所述整流电路输出直流电给所述稳压电路，所述稳压电路利用稳压处理后的直流电对所述水下设备的电池进行充电； 

所述水下设备中的电池充电完成后，所述水下设备中的通信电路向所述水下接驳站中的通信电路发送充电完成消息，所述水下接驳站停止对所述水下设备进行充电。 

6.根据权利要求1所述的基于磁共振的水下无线充电方法，其特征在于，所述的水下接驳站中的通信电路、电源、整流电路、串联谐振电路和功率放大器采用模块化的电路板来实现，将所有电路板设置在密封腔内，在所述密封腔内中充入冷却油。