Последние достижения в подводных энергетических системах и беспроводной передаче энергии для зарядки автономных подводных аппаратов

В последние годы существенно возросла потребность в автономных подводных аппаратах (АПА) для обслуживания морской инфраструктуры и океанографического мониторинга. Непрерывный мониторинг и наблюдение являются основными задачами, для выполнения которых предназначены АПА. Однако обеспечение длительной автономности АПА представляет собой сложную задачу из-за ограниченных размеров и ёмкости бортовой аккумуляторной батареи. Традиционные методы подзарядки, такие как замена батареи или использование мокросоединяемых разъёмов, ограничивают автономность АПА. Технология беспроводной передачи энергии под водой (UWPT) представляется подходящей альтернативой, способной обеспечить автономную зарядку АПА. Однако проектирование системы UWPT в морской среде связано с определёнными ограничениями и требует комплексных инженерных исследований различных модулей системы. В научной литературе представлены исследования систем UWPT как на системном, так и на схемотехническом уровне. В статье представлен обзор последних достижений в области систем UWPT и рассмотрены морские источники энергии, топологии силовых преобразователей, компенсационные топологии и различные типы магнитных соединителей. Также обсуждаются инженерные проблемы проектирования систем UWPT, включая потери на вихревые токи и биообрастание. Кроме того, обобщены современные направления исследований, потенциальные проблемы в области UWPT и перспективные технологические разработки — от прототипов до практических изделий, а также предложены рекомендации по дальнейшему развитию.