水下非接触供电装置

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。

本发明的技术问题是通过提供一种非接触供电装置6来解决的，该非接触供电装置6在水中从送电回路7的送电线圈8向受电回路的受电线圈10供给电力，并且送电线圈8和受电线圈10以在送电线圈8与受电线圈10之间形成有间隙G的方式接近且相对，该非接触供电装置6包括：

送电耦合器13，所述送电耦合器13包括容纳送电线圈8的送电容器12；

送电软管15，所述送电软管15耦合到送电容器12并容纳送电线圈8的送电引线14；

受电耦合器17，所述受电耦合器17包括容纳受电线圈10的受电容器16；以及

受电软管19，所述受电软管19耦合到受电容器16并容纳受电线圈10的受电引线18，其中，

允许送电耦合器13中的送电耦合器孔隙20和送电软管15中的送电软管孔隙21彼此连通，其中，在送电耦合器孔隙20和送电软管孔隙21中的每一个中密封有黏性树脂D，其中，

允许受电耦合器17中的受电耦合器孔隙22和受电软管19中的受电软管孔隙23彼此连通，并且其中，在受电耦合器孔隙22和受电软管孔隙23中的每一个中密封有黏性树脂D，

或者，

水下非接触供电装置6，所述水下非接触供电装置6不包括送电软管15或受电软管19。

本发明的水下非接触供电装置和优选示例具有以下构造并提供效果。

(1)电力从送电线圈供给受电线圈，而不需要接触。

(2)引线14、18分别耦合到送电耦合器13和受电耦合器17。

(3)例如，关于深海中的高水压，密封树脂D将压力从送电软管15和/或受电软管19的孔隙21、23传输到送电耦合器13和/或受电耦合器17的孔隙20、22。树脂D的典型示例是硅树脂或液体环氧树脂。因此，树脂D消除了送电耦合器和/或受电耦合器的内外压力差。其结果是，水下非接触供电装置可以具有耐高水压的耐压性和机械强度，即使该装置小且重量轻。

(4)由送电线圈8、受电线圈10、引线14、18等产生的热量经由密封在送电耦合器13、受电耦合器17、送电软管15和/或受电软管19中的黏性树脂D的相应孔隙20－23辐射到海水中。因此，水下非接触供电装置由于密封的黏性树脂D而展现良好的冷却能力。

(5)该电源通常通过在送电线圈8与受电线圈10之间的电磁感应耦合进行的。对于具有高电容率的水中的电源，优选地，可以采用附加极性磁耦合，以使得对应于电容的静电感应耦合分量的耦合系数具有正效应。这使得水下非接触供电装置能够有效地利用静电感应耦合来供电。

(6)水的电容率由于水温变化而发生显著变化。对于送电耦合器和受电耦合器的顶盖24、27，优选采用相对电容率小于“10”的材料。这可以减少由于水温变化引起的水的电容率变化的影响、对与水的组合电容的影响、以及对静电感应耦合的影响。

根据本发明的水下非接触供电装置和优选示例的效果和优点如下。第一，水下非接触供电装置能够承受高水压，并且体积小、重量轻。当外部水压升高时，黏性树脂D将压力从送电软管15和/或受电软管19的孔隙传输到送电耦合器13和/或受电耦合器17的孔隙。其结果是，可以消除送电耦合器13和/或受电耦合器17中的内部压力与外部压力之间的差异，从而平衡深海中送电耦合器13和/或受电耦合器17的内部压力和外部压力。黏性树脂D的这种均压效应提供了即使在1000米或以上的深度处、例如在海底资源开发中的深海中或海底进行非接触供电期间，也能充分承受高水压的效果。可以实现体积小、重量轻的非接触供电装置，而不需要采用用于提高耐压性和强度的高强度且坚固的结构。

由送电线圈8、受电线圈10、引线14、18等产生的热量可以经由黏性树脂D辐射到外部环境的海水中。由此，提高了水下非接触供电装置的冷却能力。这使得能够显著地增加电源量，例如与空气中的电源相比电源量加倍。替代地，与相同电源量的空气中的电源相比，可以减小尺寸。

本发明的水下非接触供电装置具有密封在其中的黏性树脂D，并且因此在可靠性、维护性、安全性、强度等方面具有优异的性能。黏性树脂D不易泄漏到外部，并且可靠性优异。更具体而言，黏性树脂D不易泄漏，从而降低了重新密封有黏性树脂D的操作频率。此外，树脂D比油等更黏性，具有优异的耐热性和低可燃性，因此具有优异的安全性。此外，该树脂具有优异的强度和耐寒性。

第二，可以有效地利用高电容率地水的影响和静电感应耦合的影响。在水下非接触供电装置中，送电线圈8和受电线圈10优选地在供电期间采用附加极性磁耦合进行电磁感应耦合。这使得耦合系数由于电容的静电感应耦合分量而产生正效应。具体而言，通过有效地利用送电线圈8和受电线圈10的静电感应耦合的影响，可以利用高于空气的水的电容率来供给电力。

第三，降低了水温变化对水的电容率的影响。由于水温变化，水的电容率变化灵敏且显著。在优选实施方式中，在供电期间，顶盖24、27由相对电容率小于“10”的材料制成，所述顶盖24、27形成彼此相对的送电耦合器13和受电耦合器17的表面。这提供了一种减小由于水温变化引起的水的电容率变化的影响、对与水的组合电容的影响、对静电感应耦合的影响、以及对耦合系数的影响等的效果。

在本发明的优选实施方式中，送电软管15和/或受电软管19具有允许由于外部水压的变化而向内和向外变形的挠性。黏性树脂D将压力从送电软管15和/或受电软管19的孔隙21、23传输到送电耦合器和/或受电耦合器，该压力随着外部水压的升高而收缩和变形，以增加送电耦合器和/或受电耦合器的孔隙20、22的内部压力。因此，黏性树脂D可以提供平衡每个送电耦合器13和/或受电耦合器17中的内部和外部压力的功能。

优选用于送电线圈8和受电线圈10的线圈在供电期间的电磁感应耦合时形成附加极性磁耦合。这允许对应于电容的静电感应耦合分量的耦合系数具有正效应。

本发明的水下非接触供电装置可以具有送电软管和受电软管两者，也可以仅具有送电软管和受电软管中的一个。例如，只有送电耦合器中的孔隙和送电软管中的孔隙可以允许彼此连通，并且可以在其中密封有黏性树脂D，或者，仅允许受电耦合器中的孔隙和受电软管中的孔隙彼此连通，并且可以在其中密封有黏性树脂D。

黏性树脂D密封在没有受电软管与之耦合的受电耦合器或没有送电软管与之耦合的送电耦合器的孔隙中。构成没有受电软管与之耦合的受电耦合器、或者构成没有受电软管与之耦合的送电耦合器的容器，优选地具有允许向内和向外变形的挠性，并且一体地耦合到具有机械强度的耐压性刚性结构的电子设备容器。

从下相对本发明的优选示例的详细描述可以看出本发明的效果、优点和其他目的。

附图说明

图1示出了本发明的实施例的水下非接触供电装置的说明性剖视图。

图2示出了用于说明该实施例的水下非接触供电装置的应用的图。

图3A示出了空气中电磁感应耦合的示意图，示出了减极性磁耦合。

图3B示出了空气中电磁感应耦合的示意图，示出了附加极性磁耦合。

图3C示出了水中电磁感应耦合和静电感应耦合的示意图，示出了减极性磁耦合。

图3D示出了水中电磁感应耦合和静电感应耦合的示意图，示出了附加极性磁耦合。

图4A示出了在附加极性磁耦合等情况下在水中的回路分析结果的图。

图4B示出了顶盖和水的双层结构的模型图。

图4C示出了组合相对电容率的曲线图。

图5示出了第一变型例的示意性剖视图。

图6示出了第二变型例的示意性剖视图。

具体实施方式

将参照图1至图3D来描述本发明的水下非接触供电装置的概要和示例。在图1至图3D中，附图标记6表示示例的水下非接触供电装置。与常规装置一样，水下非接触供电装置6基于电磁感应的互感作用，从送电回路7的送电线圈8向受电回路9的受电线圈10供给电力。送电线圈8和受电线圈10定位成彼此靠近。送电线圈8和受电线圈10隔着间隙G彼此相对。

参照图2，母船3和ROV 5设置有送电回路7。海底电源基座2设置有受电回路9和送电回路7。AUV1设置有受电回路9。当从送电回路7的送电线圈8向受电回路9的受电线圈10供给电力时，送电线圈8与受电线圈10之间存在几十毫米到几百毫米的水下间隙(海面下间隙)G，并且该送电线圈8和受电线圈10被定位成彼此相对。因此，水下非接触供电装置6是将受电线圈10定位到固定的送电线圈8的停止供电类型的装置，并且受电线圈10和送电线圈8具有成对的对称结构。

送电回路7的送电线圈8(图3A至图3D)由圆形线圈构成，并连接到高频电源(电源逆变器)11。高频电源11包括与直流电源连接的、用于交换频率等的逆变器。例如，高频电源11向送电线圈8施加几千赫兹到几万赫兹到几十万赫兹的高频交流电。

受电回路9的受电线圈10(图3A至图3D)由圆形线圈构成，并经由转换器连接到构成二次电池的电池E。在AUV 1中，行驶马达和其他设备由电气地储存电池E中的电源驱动。

将参照图3A至图3D对电磁感应的互感作用进行描述。当在供电期间由送电线圈8产生磁通量Φ时，相应地在受电线圈10中产生感应电动势。其结果是，如已知的，电力从送电线圈8供给到受电线圈10。具体而言，通过将来自高频电源11的馈送交流电流和励磁电流施加和供给到送电线圈8来产生自感电动势，并且在送电线圈8周围产生磁场。该磁场的磁通量Φ在垂直于线圈表面的方向上形成。磁通量Φ作用于受电线圈10以在受电线圈10中产生感应电动势，从而感应磁场。由磁场所导致的一系列的作用使几千瓦或更多的电力供给能够达到几十千瓦到几百千瓦的水平。送电线圈8上的磁通量Φ的磁路和受电线圈10上的磁通量Φ的磁路也在其间形成磁通量Φ的磁路、即磁通路径。因此，送电线圈8和受电线圈10是电磁耦合的。非接触供电是基于这种电磁感应的互感作用而进行的。

在非接触状态下，水下非接触供电装置6在水B中基于电磁感应的互感作用从送电回路7的送电线圈8向受电回路9的受电线圈10供给电力。在供给电力期间，受电线圈10相对于固定的送电线圈8定位。在彼此相对的送电线圈8与受电线圈10之间形成间隙G。参照图2，水下非接触供电装置6包括送电耦合器13、送电软管15、受电耦合器17、以及受电软管19等。

参照图1，送电耦合器13具有送电容器12，并且送电线圈8容纳在送电容器12中。送电软管15耦合到送电容器12，并且送电线圈8的引线14容纳在送电软管15中。

受电耦合器17具有受电容器16，并且受电线圈10容纳在受电容器16中。受电软管19连接到受电容器16，并且受电线圈10的引线18容纳在受电软管19中。

送电耦合器13中的第一孔隙或送电耦合器孔隙20和送电软管15中的第二孔隙或送电软管孔隙21彼此连通，并且送电耦合器孔隙20和送电软管孔隙21中密封有黏性树脂D。类似地，受电耦合器17中的第三孔隙或受电耦合器孔隙22和受电软管19中的第四孔隙或受电软管孔隙23彼此连通，并且在受电耦合器孔隙22和受电软管孔隙23中密封有黏性树脂D。在本示例中，相同的树脂D被密封在第一孔隙至第四孔隙20-23中。

<送电耦合器13，受电耦合器17>

参照图1和图2，送电容器12和受电容器16具有大致矩形截面的形状。送电容器12具有由顶盖24和背板25形成的内部储存空间，并且送电回路7的送电线圈8和第一铁氧体磁芯26储存在该内部储存空间中。顶盖24包括面向受电耦合器17的平面。

类似地，受电容器16具有由顶盖27和背板28形成的内部储存空间，并且受电回路9的受电线圈10和第二铁氧体磁芯29储存在该内部储存空间中。送电容器12的顶盖24和受电容器16的顶盖27具有彼此相对的相应平面。第一铁氧体磁芯26和第二铁氧体磁芯29均为平板状，且每个都增加线圈电感并感应磁通量Φ。

在供电期间，送电耦合器13的顶盖24和受电耦合器17的顶盖27被定位为彼此相对。顶盖24、27都通过模制非导电树脂(例如，聚环氧乙缩醛树脂)而形成的。

<送电软管15，受电软管19>

将参照图1对送电软管15和受电软管19进行描述。在送电线圈8与高频电源11之间容纳引线14的送电软管15的一端部耦合到送电容器12的背板25。送电软管15的另一端部经由耐压贯通件(耐压贯通部)31耦合到电子设备容器30，该电子设备容器30具有储存送电回路7的高频电源11和其他电子设备的金属耐压刚性结构。

将引线18容纳在受电线圈10与电池E之间的受电软管19的一端部耦合到受电容器16的背板28。受电软管19的另一端部经由耐压贯通件33耦合到电子设备容器32，该电子设备容器32具有储存受电回路9的电池E和其他电子设备的金属耐压刚性结构。

送电软管15和受电软管19由软弹性可变形材料、诸如橡胶或乙烯树脂来制成。送电软管15和受电软管19具有允许由于外部水压的上升和下降而向内和向外变形的挠性。

<黏性树脂D>

将参照图1描述树脂D。送电耦合器孔隙20和送电软管孔隙21彼此连通，并且黏性树脂D密封在其中。类似地，受电耦合器孔隙22和受电软管孔隙23彼此连通，并且树脂D密封在其中。

如上所述，在送电容器12的内部储存空间中，树脂D密封在由容纳在内部空间中的第一铁氧体磁芯26和送电线圈8所占用的空间以外的送电耦合器孔隙20的剩余空间中。类似地，在受电容器16的内部储存空间中，树脂D密封在由储存在内部空间中的第二铁氧体磁芯29和受电线圈10所占用的空间以外的受电耦合器孔隙22的剩余空间中。

当引线14储存在送电软管15中时，树脂D密封在送电软管孔隙21的剩余空间中。类似地，当引线18储存在受电软管19中时，树脂D密封在受电软管孔隙23的剩余空间中。

允许送电耦合器孔隙20和送电软管孔隙21彼此连通，并在空间上连接。类似地，允许受电耦合器孔隙22和受电软管孔隙23彼此连通，并在空间上连接。

如上所述，普通黏性树脂D密封在第一孔隙20至第四孔隙23中。通常使用硅酮树脂或液态环氧树脂作为黏性树脂D，或者可以采用其他黏性树脂材料。例如，树脂可以是从处于接近液态、乳状、橡胶状或凝胶状以及半固化状的树脂中选择的任何树脂。树脂D可以是在密封时处于液态然后在密封后固化程度增加的材料。

<树脂D的内外均压作用>

将参照图1描述黏性树脂D的均压作用。当外部水压升高时，送电软管15和受电软管19收缩并变形，并且相应地，送电软管孔隙21和受电软管孔隙23变小，使得树脂D在其中被加压。其结果是，压力通过密封在送电软管孔隙21和受电软管孔隙23中的树脂D传递到送电耦合器孔隙20和受电耦合器孔隙22的树脂D，从而增加送电耦合器孔隙20和受电耦合器孔隙22的内压。树脂D的这种压力传递功能可以产生平衡每个送电耦合器13和受电耦合器17中的内部和外部压力的均压作用。

更具体而言，例如，在深海中，水(海)B中的高水压导致送电软管15和受电软管19以凹陷的方式径向向内收缩和变形。送电软管15和受电软管19的横截面积减小，使得软管15、19的内部容积变小。其结果是，送电软管孔隙21和受电软管孔隙23中的树脂D被加压。压力被传输到送电耦合器孔隙20中的树脂D，并传输到受电耦合器孔隙22中的树脂D，以对送电耦合器孔隙20中的树脂D和受电耦合器孔隙22中的树脂D加压。其结果是，密封在送电耦合器孔隙20中的树脂D的压力和密封在受电耦合器孔隙22中的树脂D的压力增加。其结果是，送电耦合器孔隙20和受电耦合器孔隙22的内部压力增加，直到该压力变得等于深海中的水压为止。

由于如上所述的树脂D的均压作用，在送电耦合器13和受电耦合器17中的每一个中，内部和外部压力变得均匀。因此，在送电容器12与受电容器16的内部与外部之间消除压差。这可以防止送电容器12和受电容器16被水压压碎。

<静电感应耦合>

将参照图3A至图3D以及图4A来描述在高电容率的水B中供电期间的静电感应耦合。在水下非接触供电装置6中，送电线圈8和受电线圈10在供电期间采用附加极性磁耦合进行电磁感应耦合。其结果是，耦合系数K相对于对应于静电感应耦合分量的耦合系数Kc具有正效应。

这将被详细描述。首先，通过水下非接触供电装置6的送电是通过送电线圈8和受电线圈10之间的电磁感应耦合进行的。此外，当在水B中进行输电时，水的相对电容率非常高(在20℃时约为“80”，在0℃时约为“88”)，因此，如图1中所示，不能忽略电容C引起的静电感应耦合。

送电线圈8与受电线圈10之间的电磁感应耦合以两种方式发生、即，当使用图3A中所示的减极性磁耦合线圈时发生减极性磁耦合，而当使用如图3B中所示的附加极性磁耦合线圈时发生附加极性磁耦合。在这方面，对应于电磁感应耦合的耦合系数Km在陆地和空气中的是相同的。另一方面，如图3C和图3D中所示，像在水中B中一样，当通过电容C静电感应耦合变强时，水中B中的耦合系数K在对应于静电感应耦合(成分)的耦合系数Kc的作用符号(极性)上不同。

众所周知，当线圈的绕组线绕成减极性时，互感值为正，从而耦合系数为正；而当绕组线绕成附加极性时，互感值为负，从而耦合系数为负。关于水B中的耦合系数K，在图3C中所示的减极性磁耦合中，Kc为负并从Km中减去，如下面的等式1中所示。另一方面，在图3D的附加性极性磁耦合中，Kc为正，并被加到Km，如下面的等式2中所示。

[数学式1]K＝Km-Kc

[数学式2]K＝Km+Kc

以上内容通过使用图3A至图3D的回路分析得到证实。图4A示出了水B中回路分析的结果，并且以下内容通过使用spice软件(一种用于对电子回路运行进行分析模拟的PC程序)的回路分析得到证实。具体而言，随着频率的增加，受电线圈10的输出电压下降。在水B中的附加极性磁耦合的情况下(K＝Km+Kc)，与水B中的减极性磁耦合(K＝Km-Kc)相比，电压下降的程度较小。由于在如上所述的附加极性磁耦合的情况下，电压下降的程度较小，因此，可以供给更多的电力。

以上内容通过实验得到证实。具体而言，当附加极性磁耦合线圈用作送电线圈8和受电线圈10时，在水(海)B中测得耦合系数K＝0.374，而在空气中的耦合系数K为0.34(K＝0.34)。如上所述，在附加极性磁耦合中，电容C的静电感应耦合具有正效应，并且耦合度可以增加约10％。

这里，实验是在以下条件下进行的。间隙G为30mm。在空气中，送电线圈8的电感为2.03μH，受电线圈10的电感为6.7μH.在水B中，送电线圈8的电感为1.913μH，受电线圈10的电感为6.816μH。

众所周知，耦合系数K是影响通过非接触供电输电性能的重要指标。具体而言，耦合系数K是为了降低电力损失、确保高输出、大量供电等的重要因素。水下非接触供电装置6通过采用附加极性磁耦合，获得了静电感应耦合分量的正效应和耦合系数K的增加的显著优点。

<顶盖24、27的电容率>

将参照图1、图4B和图4C等来描述送电耦合器13和受电耦合器17的顶盖24、27的相对电容率。送电耦合器13的送电容器12和受电耦合器17的受电容器16具有各自的顶盖24、27，并且这些顶盖24、27在供电期间彼此相对。顶盖24、27由相对电容率小于10的材料制成。因此，顶盖24、27可以提供减小由于水温变化而引起的水的电容率波动和与水的组合电容的影响的功能，从而减小对静电感应耦合的影响。

这将被详细描述。水的相对电容率在20℃时约为“80”，并且在0℃时增加约10％至约“88”。这样，水的电容率对水温变化作出灵敏反应并显著变化。例如，深海或海底A(见图2)的水温为5℃或更低。期望的是，如上所述的耦合系数K不会因水温的这种变化而改变。换言之，期望减小由于水温变化而引起的水的电容率波动的影响，并且避免对电容C、静电感应耦合和耦合系数K的影响。

图4B是由具有相对电容率ε

组合电容C

[数学式3]

[数学式4]

在等式3和4中，S是送电线圈8和受电线圈10的面积；ε

顶盖24、27的厚度之和“2d

参照图4C，水和两个顶盖24、27的组合相对电容率ε

即使水的电容率因水温变化而改变，当顶盖24、27的相对电容率小于“10”时，对电容C和静电感应耦合的影响可以显著减小(如果相对电容率为“10”或更大，会对水的相对电容率产生影响)。因此，可以避免水温变化对耦合系数K的影响。

水下非接触供电装置6的典型应用示例如下。

(1)在水B中，电力从送电回路7的送电线圈8供给到受电回路9的受电线圈10，而无接触(图1)。在代表性的示例中，电力从母船3和ROV5供给海底电源基座2。然后，电力从海底电源基座2供给AUV 1(图2)。

(2)电力从送电耦合器13中的送电线圈8传输到受电耦合器17中的受电线圈10。设置有引线14的送电软管15耦合到送电耦合器13。设置有引线18的受电软管19耦合到受电耦合器17(图1)。

(3)在深海或海底A供电时，高水压通过黏性树脂D在装置的内部和外部压力方面均衡。树脂D密封在装置中，并且压力由树脂D分别从送电软管15和受电软管19中的第二孔隙21和第四孔隙23向送电耦合器13和受电耦合器17中的第一孔隙20和第三孔隙22传送。其结果是，送电耦合器13和受电耦合器17的内外压力变得相等(图1)。树脂D的内外均压作用能使送电耦合器13和受电耦合器17即使小型轻质也是对高水压耐压的。

在这方面，送电软管15和受电软管19的耐压贯通件31、33需要具有能够承受从树脂D传递的压力的机械强度。

(4)送电线圈8、受电线圈10、引线14、18等在供电期间产生热量。这样的热量直接传递到密封在送电耦合器13、受电耦合器17、送电软管15和受电软管19的孔隙20、22、21、23的每一个中的树脂D(图1)。树脂D经由送电耦合器13、受电耦合器17、送电软管15和受电软管19将热量辐射到外部水(海水)B中(图2)。采用密封树脂D的水下非接触供电装置6的冷却能力出色。

(5)非接触供电一般通过在送电线圈8与受电线圈10之间的电磁感应耦合进行。此外，水下非接触供电装置6采用附加极性磁耦合(图3A至图3D)，这可以使对应于电容C的静电感应耦合分量的耦合系数Kc具有正效应(见图4A)。这意味着静电感应耦合可以有效地用于耦合系数K，它是供电性能的重要指标。

(6)水的电容率由于水温变化而发生显著变化。深海和海底A的温度较低。在水下非接触供电装置6中，送电耦合器13和受电耦合器17的顶盖24、27由相对电容率小于“10”的材料制成，这可以减少水温变化对水的电容率的影响，以及对与水的组合相对电容率ε

<变型例>

图5和图6分别示出了本发明的变型例。在图1和图2中所示的示例中，水下非接触供电装置6具有送电软管15和受电软管19。在图5和图6所示的变型例中，仅包括送电软管15和受电软管19中的一个。在图5的第一变型例中，该装置仅具有送电软管15而没有受电软管19。在图6的第二变型例中，该装置仅具有受电软管19而没有送电软管15。

例如，当从海底电源基座2向AUV 1供电时，应用第一变型例(图5)。例如，当从ROV5向海底电源基座2(图2)供电时，应用第二变型例(图6)。

在第一变型例(图5)中，仅允许送电耦合器13中的送电耦合器孔隙20和送电软管15中的送电软管孔隙21彼此连通，并在其中密封树脂D。在第二变型例(图6)中，仅允许受电耦合器17中的受电耦合器孔隙22和受电软管19中的受电软管孔隙23彼此连通，并在其中密封树脂D。

在第一变型例(图5)中，黏性树脂D还密封在储存有受电线圈10的受电容器16中的受电耦合器孔隙22中。在第二变型例(图6)中，树脂D还密封在储存有送电线圈8的送电容器12中的送电耦合器孔隙20中。

如上所述，第一变型例的没有受电软管19与之耦合的受电耦合器17(图5)和第二变型例的没有送电软管15与之耦合的送电耦合器13(图6)具有密封在受电耦合器孔隙22或送电耦合器孔隙20中的黏性树脂D，并且该树脂D提供平衡与外部水压变化相关联的内部和外部压力的功能。具体而言，容器12、16可以由于外部水压的变化而灵活地向内和向外变形，并且外部水压被传输到密封在其中的树脂D，使得内部压力与外部压力相等。因此，可变形的容器12、16和密封在其中的树脂D消除了内部压力与外部压力之间的差异。这样的均压作用可以使送电耦合器13和受电耦合器17耐受高水压。

第一变型例(图5)的没有受电软管19(图1)与之耦合的受电耦合器17具有受电容器16的背板28，其一体地耦合到具有具备机械强度的耐压刚性结构的电子设备容器32。来自受电线圈10的引线18经由用于贯通具有耐压刚性结构的电子设备容器32的连接部、即耐压贯通部33连接到电子设备容器32中的受电回路9。

第二变型例(图6)的没有送电软管15(图1)与之耦合的送电耦合器13具有送电容器12的背板25，其一体地耦合到具有具备机械强度的耐压刚性结构的电子设备容器30。来自送电线圈8的引线14经由用于贯通具有耐压刚性结构的电子设备容器30的连接部、即耐压贯通部31连接到电子设备容器30中的送电回路7。

1 AUV(自主式水下载具)

2 海底电源基座

3 母船

4 电缆

5 ROV(远程操作载具)

6 水下非接触供电装置

7 送电回路

8 送电线圈

9 受电回路

10 受电线圈

12 送电容器

13 送电耦合器

14 引线

15 送电软管

16 受电容器

17 受电耦合器

18 引线

19 受电软管

20 送电耦合器孔隙

21 送电软管孔隙

22 受电耦合器孔隙

23 受电软管孔隙

24 送电顶盖

25 送电背板

26 铁氧体磁芯

27 受电顶盖

28 受电背板

29 铁氧体磁芯

30 电子设备容器

31 耐压贯通部

32 电子设备容器

33 耐压贯通部

A 海底

B 水(海)

D 黏性树脂

E 电池。