日本渔民的减少和老龄化是一个严重的问题,为了减少人手的高负荷工作,这是因素之一,正在推广水产养殖网清洁机器人等自动化。未来,预计将开发一种所谓的水下无人机,这是一种驻留在海中的机器人,负责从水质管理到鱼类生长检查的一切。

 无人机需要充电,还需要收集水下收集的数据。此外,必须抑制重量增加。因此,这次丰桥工业大学的研究团队开发了一种新型的电力发射器/接收器,通过供电站以轻巧且节省空间的方式在海上实现无线供电和信息通信。

 在无线电能领域,海水表现为一种非常有损的电介质。另一方面,针对高频电流在富含离子的海水中流动这一事实,该团队从专注于海水电导率的功率发射器/接收器的等效电路构建了一个新的操作理论。基于此理论,我们使用四块超薄平板设计了功率发射器/接收器,并对其进行了原型设计和测量。结果,即使在海水中 4 cm 距离传输 1 kW 功率,电源效率为2。得到%以上的结果。使用它,我们还成功地进行了小型水下无人机的供电实验和实时视频通信。无人机上安装的电源接收器和电源电路的总重量约为90g,极其轻便。

 预计这一结果将极大地提高水下无人机的运行效率,并最终导致开发出可以管理陆地上一切的水下无人机系统。

纸张信息:[IEEE 微波理论与技术汇刊] 用于水下无线电力和数据传输的导电耦合器设计
[IEEE 微波理论与技术汇刊] 在淡水中运行的电容式无线电力传输系统的设计

丰桥工业大学

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