TW202023898A - 用於保護表面免於生物污損之具有電感式電力轉移的抗污損系統 - Google Patents

Abstract

一種用於在一表面浸沒於水中時保護該表面免於生物污損的抗污損燈光系統。一水感測器經使用於感測水，從而偵測該光源配置或該光源配置的一部分是否浸沒於水中。該光源配置或該光源配置的該部分係依賴於該水感測器輸出而經控制。

Description

用於保護表面免於生物污損之具有電感式電力轉移的抗污損系統

本揭露係關於具有用於供電抗污損系統之負載的電感式電力轉移系統的抗污損系統。本揭露進一步關於在使用時受污損並具有此類抗污損系統的物體。

生物污損或生物性污損係微生物、植物、藻類、及/或動物在表面上的累積，特別係暴露於潮濕或含水環境（諸如，海、湖、或河）的表面者。生物污損有機體之中的品種係高度多樣化，且延伸遠遠超出藤壺及海藻的附著。根據一些估計，超過1700種物種（其包含超過4000種有機體）是生物污損的原由。生物污損分為微生物污損（其包括生物膜形成及細菌黏附）及宏觀生物污損（其係較大有機體之附著）。由於判定何物預防有機體沉積之不同的化學及生物學，此等生物亦分類為硬污損或軟污損類型。

石灰質（硬）污損生物包括藤壺、結殼苔蘚蟲類、軟體動物、多毛類動物與其他管蟲、以及斑馬貽貝。非石灰質（軟）污損生物的實例係海草、水螅體、藻類、及生物膜「黏質物(slime)」。此等有機體共同形成一污損群落。

在數種情況下，生物污損產生實質問題，諸如例如：機器停止運轉、進水口堵塞、及船的船體所遭受的阻力增加且因此燃油消耗增加。經估計，耗油量中之至多40%的增加可歸咎於生物污損。由於大型油輪或貨櫃運輸船在燃油上可一天消耗多達€200,000，使用有效的防污損方法進行實質節約係可行的。因此，防污損的課題（亦即，移除或預防污損形成的程序）係眾所周知的。

在工業程序中，生物分散劑可用以控制生物污損。在較少受到控制的環境中，以使用除生物劑的塗層、熱處理、或能量脈衝來殺死或驅除有機體。預防有機體附著的無毒性機械策略包括選擇具有光滑表面的材料或塗層，或創建僅提供不良錨點之類似於鯊魚或海豚的皮膚之奈米尺度的表面拓撲。

WO 2014/188347揭示用於預防生物污損的系統，其中待保持清潔免於污損的所有表面或顯著的表面量（例如，船的船體）係以發射殺菌光（特別係UV光）的層覆蓋。因此，已知採用基於光的方法（特別係使用紫外(ultra-violet, UV)光）以減少或預防污損。使用足量的UV光殺死大多數的微生物、使其等不活動、或無法繁殖係眾所周知的。此效應主要受到UV光之總劑量的支配。殺死90%之某種微生物的一般劑量係每平方公尺10 mW-小時。在此方面特別有效的光類型係具有在100至280 nm之近似波長範圍中之波長的UVC光。在WO 2014/188347中，使用較低功率的UV LED以提供必要的UV光。LED通常可包括在小封裝中，且消耗比其他類型的光源更少的電力。LED可經製造以發射各種期望波長的(UV)光，且可將其等的操作參數（最明顯地說，輸出功率）控制至高程度。適合的殺菌劑量可輕易地以既有的UV LED達成。

在已知系統中，必須將電力傳遞至光源，該等光源設置在施加於船的層中。就系統需要設計成使得其允許施加至物體（例如，船體）的大的不規則形狀表面及可在潛在地引起電危險以及腐蝕問題之其至少部分地浸沒於水中的情況下操作而言，此係有問題的。

因此對於其係電動的經改良抗污損系統有需求。

本發明的一目的係至少部分地預見上述需求。

發明人已認識到必須施加及操作此類系統的上述條件需要作出數種設計選擇以應付此類情況。具有受保護的流電電力供應電路系統的單一元件系統會係較佳的。但此類系統實際上將難以設計及安裝至大的物體。

根據本發明的一第一態樣，提供一種如申請專利範圍中所定義的抗污損系統。

本發明者已認知到具有包括多個抗污損面板之模組化設計的抗污損系統將至少部分地完成上述目的，該等面板用於覆蓋物體之表面的區域。尤其係此會藉由將該等抗污損面板施加至此類表面的不同區域而允許覆蓋物體（例如，船的船體）的大的表面。此將不僅使系統的安裝更容易，亦將使系統在可覆蓋之表面的形狀（例如，彎曲的）及大小方面更靈活。為使此一系統成為穩健操作的系統，將電力供應策略選擇成部分基於使用如申請專利範圍中所定義之電力傳輸系統的無線電力轉移。使用此類轉移系統，可使用中央電力電感式電力發射器以將電力提供至多個電感式電力接收器。因此，各面板可具有一個此類接收器，且因此由該中央電感式電力發射器供電。此提供將電力傳遞至在大區域上延伸的負載（複數個抗污損裝置）的有效方式。具體來說，可形成至少一個且較佳地更多個（每一個均與多個電力接收面板關聯）電力傳遞傳輸器的網格，以覆蓋大區域。可將電感式電力接收器及（一或多個）傳輸器封裝在面板中，使得其等受保護而免於環境條件（例如，水）。因此，可在電力可依需要轉移的同時減少腐蝕問題。此外，可將從電源（例如，船的發電器或電池或類似者）至（多個）電感式電力發射器的中央電力供應建立在物體的水線之上，使得流電連接可用於此目的而不造成（例如）腐蝕問題，同時水線下方的電力轉移可無線地發生。使用電感元件（諸如，線圈）之無線電力轉移的使用不僅藉由不具有至環境之開口的封裝而簡化水密配置的製作，亦使抗污損系統的施加更容易。歸根結底，使用此類電感設計，可某種程度地容許不同地橫跨物體之大致不規則表面的發射器與接收器元件之對準上的些微差異，否則會在電力轉移上導致差異。

使用該電力轉移系統，可以電力供應待驅動以提供抗污損輻射的抗污損裝置。該驅動在抗污損系統使用期間不必係連續的。該驅動可係週期性的。在一些實施例中，將所有的經轉移電力用於此驅動。在其他實施例中，僅將電力的一部分用於驅動抗污損裝置。因此，在此類情形中，可轉移比驅動抗污損裝置所需更多的電力。因此，其他裝置（諸如，感測器或資料轉移裝置）可使用該過量電力來驅動。在此等實施例的變化中，電力可用於間斷地驅動抗污損裝置，亦即，在一個時間週期期間，而在與該一個時間週期不同的另一時間週期不驅動其等。在此非驅動週期中，電力可停止轉移，或可將其用於驅動其他裝置，諸如，感測器或資料轉移系統。這樣可係便利的，例如，當未轉移用於同時驅動所有需要電力之裝置的足夠電力時。

抗污損系統的抗污損裝置較佳地包含UV光源，且尤其包含UV-C光源。在此類情形中，UV或UV-C光提供抗污損輻射。

抗污損系統係由實體地彼此分開的電感式電力發射器及電應式電力接收器製作的模組化系統，其中多個接收器可由一個發射器供應電力。

在一實施例中，抗污損系統包含第一面板（電力供應面板），該第一面板包括電感式電力發射器，及與該第一面板分開的複數個第二面板（抗污損面板），各第二面板包含該複數個電感式電力接收器中之至少一者及該複數個抗污損裝置中之至少一者。該等抗污損面板可覆蓋比電力供應器面板更大的區域。具體來說，各抗污損面板將從電力供應面板接收的電力分布至抗污損面板內的抗污損裝置。此等裝置（若有一個以上）較佳地橫跨抗污損面板的區域分布。

該複數個第二面板之各者較佳地包括一或多種防水材料，存在於該特定第二面板內的該複數個電感式電力接收器之任何者及該複數個該等抗污損裝置之任何者係由該一或多種防水材料加以封裝。該封裝用於保護該複數個電感式電力接收器及該複數個抗污損裝置至少免於液體水。保護意謂著至少部分但較佳地整體屏蔽而免於環境水，諸如，海水。此可在該系統在含水情況中使用時減少接收器及抗污損裝置的腐蝕及短路問題，其等終究係易受此類劣化影響的電裝置。防水材料的一個實例包含聚矽氧聚合物。另一實例包含氟乙烯聚合物(fluoroethylene polymer, FEP)。封裝可採取許多形式，其等的一者係包含埋置在該等材料之至少一者中的裝置。該材料可係單一類型的材料，但亦可係採混合形式或採成層形式或二者的複合物。因此，可有包含例如聚矽氧聚合物及FEP聚合物之層的系統。接著可將該等裝置埋置在聚矽氧聚合物中，而FEP聚合物用作在聚矽氧聚合物之頂部上的另外覆蓋層。

在抗污損系統的一實施例中，該一或多個電感式發射器元件各包含電力發射器線圈或由電力發射器線圈組成且該一或多個電感式接收器元件各包含電力發射器線圈或由電力接收器線圈組成，且該電感式電力發射器及該等電感式電力接收器經組態使得當該系統安裝至該物體時該一或多個電力接收器線圈之各者均至少部分地與該一或多個電力發射器線圈中之至少一者重疊。線圈可用作提供用於電感耦合之內部（封閉）剖面區域（將磁場通量集中於其中）的有效率的電力轉移元件。線圈可具有一或多個繞組，諸如，例如多過2個、多於3個、多於5個繞組。發射器線圈可具有比接收器線圈更少或更多的繞組。線圈（發射器及/或接收器線圈）可具有用於進一步集中磁通量的核心，但此並非當然需要的。發射器線圈及接收器線圈可具有相同的剖面區域或不同的剖面區域。例如，發射器線圈可具有比接收器線圈更大的剖面區域。例如，當多個接收器線圈需要從同一個發射器線圈汲取電力時，此係有利的。

在一實施例中，該複數個電感式電力接收器之各者經組態使得當該系統安裝至該物體時，一各別電感式電力接收器元件的至少一個電力發射器元件至少部分地與該至少一個電力發射器元件重疊，且其中該複數個第二面板之各者包含其之至少一個電力接收器元件設置於其中的一或多個邊緣區域。此重疊對最佳化該電感耦合係有利的。較佳地，然後任何發射或接收元件係如於上文或下本所揭示的線圈。在有包含電感式電力接收器之第二面板的情形中，該複數個第二面板之各者均包含將其之至少一個電力接收器元件設置於其中的一或多個邊緣區域(22)。將該等二次面板之各者，例如，安裝在電感式電力發射器上方。電感式電力發射器，例如，係用於安裝在物體的表面上方，且該等電感式電力接收器面板與該電感式電力發射器重疊。因此，電力接收器元件（例如，採線圈形式）佔該等面板的相對小的區域，且具有電感式電力傳輸器部件的面板僅需要小重疊區域，使得整體系統通常可保持薄。同樣地，可使電感式電力傳輸器（例如，當係一次面板的部件時）所佔的區域相對於由二次面板所覆蓋的區域保持小。

電感式電力傳輸器可包含用於電連接至至少一個電力發射器元件的電力饋送線及電力返回線。可將一對電力饋送線及電力返回線稱為電力傳輸線。可將電感式電力發射器設計成具有導致低損耗的低AC傳輸線阻抗。此類線稱為部分或完全平衡的傳輸線。為此，電力饋送線及返回線可以沿著具有絕緣體在其間之線的經定義恆定距離並排延伸。其等可在單一層多導體軌設定中並排配置，或在多導體層設定中將一者配置在另一者的頂部上。後者可提供近乎完全平衡的電力傳輸線。

在抗污損系統的一有利實施例中，該至少一個電感式發射器元件包含各者以並聯組態電連接至該電力饋送線及至該電力返回線並相對於彼此串聯定位在電感式電力發射器內的複數個電感式發射器元件，該複數個電感式發射器元件之各者經配置以電感耦合至該複數個電感式電力接收器的一者的該至少一個電感式接收器元件中之至少一者。再次，發射器及接收器元件係較佳地如上文或下文所定義的線圈。各電感式電力接收器可電感耦合至該電感式電力發射器之該等電力發射器元件的至少一者，且較佳地電感耦接至一者。

串聯地定位意指該等元件相對於彼此以並排方式在空間中分布，使得有至少一些非重疊部分。此係以有效率方式將電流傳遞至各電力接收器元件的方式，使得電力接收器元件可以用於覆蓋物體之大表面的最佳對準並排定位。此類系統可係電壓驅動的。串聯發射器元件（其將意謂著電流在所有點均相同）的使用會使總電壓更難以維持在安全電壓限制（諸如，50Vrms）內。

電感式電力發射器可具有從該電感式電力傳輸器的一端延伸至該至少一個電感式發射器元件的電力饋送線，及從該至少一個電感式發射器元件延伸至該電感式電力傳輸器的該一端的電力返回線，其中該電力饋送線及該電力返回線位於該至少一個電感式發射器元件的一側上。因此，對於複數個電感式發射器元件之各者，電力饋送線及電力返回線位於此類電感式電力發射器的一側上。較佳地該等線沿著該複數個電感式電力傳輸器的相同側延伸。以此方式，由電力饋送線及電力返回線在電感式發射器元件的位置處導致的磁場，因為平行電組態，該等場由於連續線圈之電流的接出而沿著此等線的長度係不同強度的）至少部分或實質地抵銷，使得從電感式電力發射器內的一個電感式發射器元件到達另一者的更均勻磁場強度實現。

在該抗污損系統的另一配置中，電感式電力發射器包含至少一個電感式發射器元件，用於電感耦合至複數個電力接收器元件，該複數個電力接收元件包含該複數個電感式電力接收器之至少二者的該至少一個電力接收器元件。較佳的是該電感式電力發射器包含用於耦合至該複數個電感式電力接收器之該等電力接收器元件之各者及每一者的單一電感式發射器元件。因此，單一電力發射器元件用於電感耦合至一組感應式電力接收器。以此方式，電感耦合及隨之的至各電感式電力接收器的電力轉移可相同或接近相同。

在抗污損系統的一實施例中，電感式電力發射器包括電力饋送線及電力返回線，且該至少一個電感式發射器元件之各者包含該電力饋送線的一區段及該電力返回線的一區段。現在不存在實際線圈，而僅存在彼此接近之線的區段以在其間提供可用於與電力接收器元件電感耦合的總和場。此係較簡單的設計。

在防污損系統的一實施例中，該系統進一步包含該電感式電力發射器的另外一者及至少一個連接構件，其中該電感式電力發射器的電力饋送線經由該連接構件連接至該另外的電感式電力發射器的電力返回線。在此一配置中，該系統包含一組電感式電力發射器，且各者與一各別複數個電感式電力接收器關聯。該等電感式電力傳輸器之各者包含電力饋送線及電力返回線，且該等電感式電力發射器的一者的電力饋送線連接至該等電感式電力傳輸器之該另外一者的電力返回線。

在此設計中，個別電感式電力傳輸器不具有閉電力傳輸線。替代地，其等定義一個電力發射器線圈的一半及另一電力發射器線圈的一半。再次有在該條帶的全部長度上延伸的一個電力發射器線圈。

接著將連接構件較佳地提供在，例如，相鄰地配置的電感式電力發射器的第二端之間，以將一個傳輸器的電力饋送線與相鄰一者的電力饋送線連接至一側，並將該一個傳輸器的電力返回線與相鄰條帶的電力饋送線連接至另一側。

該電感式電力發射器可包含在電感式發射器元件下方採用例如層或片之形式的鐵氧體材料，因此在將系統安裝至物體時，在物體的表面與該等元件之間。因此該系統可保持高效率，例如，接近50%，即使待將該系統安裝於其上方的表面係導電的，諸如，例如係具有金屬船體的情形。該鐵氧體材料係在該表面（例如，船的船體）與電感式變壓器一次繞組之間，以防止渦流通過定義該表面的導電層。當表面係以非導電材料（諸如，木材或塑膠）製作時，可施配此類鐵氧體材料。

可提供用於施加至表面的塗層或漆料，使得該系統係用於安裝在該塗層或漆料的層上，其中該塗層或漆料具有大於20（例如大於100、例如大於200）的相對導磁率(µ_r )。因此較佳地將塗層或漆料定位在系統與表面之間。

目的係預防或減弱將導致損耗之渦流在船體中的存在。值愈高，效能愈佳。此改善耦合因子，例如，即使使用聚酯或鋁船體。

例如，高相對導磁率也可引起高介電質介電率。

此提供一種減少金屬船體中之渦流（引起損耗）並可避免對鐵氧體材料之需求的替代方式。塗層或漆料具有，例如，埋置的鐵磁粒子。

例如，該等電感式電力接收器具有小於5 mm（例如小於4 mm、例如小於3 mm）之厚度。此厚度一般包括印刷電路板(printed circuit board, PCB)。

包括電感式電力接收器的二次面板可具有小於2 cm（例如，小於1.5 cm或甚至小於1 cm）之厚度。此可包括上文所定義的封裝材料。

複數個抗污損裝置包含例如用於提供如上文所描述之抗污損光的一或多個光源。電感式電力轉移系統因此可係待施加至表面之基於光之抗污損系統的部件。光源可係包含例如用於發射具有在270 nm與280 nm之間的波長之UV光的UV-C LED的陣列之光源配置的部分。

該抗污損系統可包含用於將電力傳遞至電感式電力發射器的電源。例如，電源包含具有50kHz至1 MHz之共振頻率的共振電路，例如，50kHz至200kHz，例如，60kHz至90kHz。

電感式電力接收器及電感式電力傳輸器可包含在各別的第一及第二面板中，該等第一及第二面板之各者包括具有保護功能並可選地亦具有光學功能（例如，光導）的聚矽氧材料。

第二面板可具有許多形狀，諸如三角形或矩形。其等可具有0.5 m² 或更大的面積。較佳地是，其等具有2.5 m² 或更大的面積。此類面板的側可係大於0.1或0.2公尺（較佳地大於0.5公尺）的尺寸（長度及寬度）。在系統中有多個面板的情形中，面板或不同面板的所有側不需具有相同尺寸。

只要適合在抗污損系統中使用，第一面板的形狀及大小（面積）或尺寸（長度、寬度）可係能夠保護礦石甚至覆蓋表面的任何者。其等形狀及大小可根據其等所需要施加之該表面的大小及形狀來選擇。因為表面係海洋物體（諸如，船隻、船等）的一者較佳，此類表面通常相當大，亦即大於或遠大於1 m² 。

第一面板及隨之的電感式電力傳輸器可具有任何形狀，但較佳地係伸長的且更佳亦係矩形的。其較佳地具有大於0.2公尺、或大於0.5公尺的長度。長度大於1公尺甚至係更佳。只要可容納第一面板的電組件，其寬度可係任何尺寸。其等可具有0.1公尺或更大（諸如例如0.5公尺或更大）的寬度。

意圖將如上文描述的系統安裝至在正常使用情況下暴露於污損的物體。此通常意指該系統亦將至少部分地暴露於此類情況。

在本發明的一進一步態樣中，因此提供一種在正常使用時暴露於污損情況的物體，該物體包含如上文描述的抗污損系統，其中該電感式電力發射器及該複數個電感式電力接收器以相對於彼此固定的組態安裝在該物體上，從而提供電感耦合。固定組態意指在該物體的使用期間，系統的該等部件係不可移位的。此並非意指其等不能從物體移除，諸如例如會在系統之部件的修復或置換期間發生。固定可以許多方式完成，諸如例如使用任何種類的螺絲、夾具、或膠合。

複數個抗污損裝置之各者較佳地均包含用於提供作為抗污損輻射之UV光的UV光源。UV光在微生物的DNA層級上運作，且基於此類光源的系統可因此對各式各樣的抗污損奏效。

在該物體的一實施例中，該抗污損系統包含 -               一第一面板，其包括該電感式電力發射器(10)，及 -               複數個第二面板，其等與該第一面板分開，各第二面板包含該複數個電感式電力接收器(20)中之至少一者及該複數個抗污損裝置中之至少一者， 其中該第一面板及該複數個第二面板經安裝至該物體，使得該複數個第二面板之不同者至少部分地安裝至該物體的不同區域。該系統的模組化允許覆蓋該物體之安裝該系統的區域，使得該等第一及第二面板彼此相鄰地固定至該物體以覆蓋大面積，同時電力可由第一面板有效地提供至多個第二面板。該第一面板較佳地具有用於此目的的伸長形狀，其中第二面板沿著長度方向橫向地從該伸長形狀延伸，以形成諸如人字形的設計。

在一實施例中，該物體在正常使用時係用於部分或完全浸沒於水中，且其中該複數個第二面板之各者包括一或多種防水材料，存在於該特定第二面板內的該複數個電感式電力接收器之任何者及該複數個該等抗污損裝置之任何者係由該一或多種防水材料加以封裝，以用於防水保護其等。該物體較佳地係在使用期間暴露於水且尤其係海水者。此類物體包括，例如，建築物，諸如，水閘、鑽油平台、抽水站、或浮標(buoy)及船隻（例如，船）。海洋物體可係如上文或下文描述的任何物體，諸如，例如船隻或船。該物體較佳地係船。在所有情形中，將該系統安裝在物體的外側表面，使得將至少該等電感式電力接收器（或電感式電力接收器係其等一部分的該等第二面板）安裝至此表面。較佳的是亦將電感式電力發射器（或電感式電力發射器係其等一部分的該等第一面板）安裝至該外側表面。

在一實施例中，該物體具有水線，且將該第一面板的一部分安裝成使得當該物體在使用時該第一面板該一部分留在該水線之上，使得用於提供電力至該電感式電力發射器的電源可經由設置於水線之上的流電連接而連接至電感式電力傳輸器。該電源可經組態以經由設置在海洋物體之水線之上的流電連接提供電力至電感式電力發射器。該電感式電力發射器（較佳地採用如上文討論之條帶的形式）可延伸至水線之上，使得可在水外側的位置產生至電源的流電接觸，且當涉及負載的電力供應時，該系統可完全封閉並封裝在水線之下。

因此，該物體包含一表面，且該抗污損系統係安裝在該表面上。

該物體可具有施加至其表面及其表面與該抗污損系統之間的如本文之前定義的塗層材料。此對於以接近該表面的導電材料製作的物體（例如，具有金屬船體的船）或具有接近該系統所施加之該表面的金屬部件之如本文所定義的其他構造係有利的。

本發明亦提供一種將如所揭示的抗污損系統安裝至物體的方法。該抗污損系統及/或物體之特徵的任何者可用於定義此類安裝方法。例如，可有一種將系統的至少一部分且尤其係電感式電力發射器安裝在物體的水線之上的安裝方法。在一實施例中，可將具有高於20之介電率的鐵氧體材料及/或塗層材料施加在該物體與至少該電感式電力傳輸器之間。

本發明的此等及其他態樣將參考下文描述的（多個）實施例闡明且將係顯而易見的。

將參考圖式描述如申請專利範圍所定義之抗污損系統的實例。

應該理解到，詳細說明與特定實例雖然指示了設備、系統、與方法的例示性實施例，但僅意圖用於說明的目的，而不意圖限制本發明的範圍。從以下描述、所附申請專利範圍、與附圖，將更佳地理解本發明的設備、系統、與方法的這些與其他特徵、態樣、與優點。應該理解到，圖式僅是示意性的，且未按比例繪製。也應該理解到，整個圖式使用相同的元件符號來表示相同或相似的部分。

圖1顯示安裝至採船1之形式之物體的此一抗污損系統。該系統係用於當該船使用時保護該物體免於污損。此意指相較於沒有該系統的船，該系統至少能夠減少污損。此情形中的表面係船之船體的外側表面，該外側表面在該船之水線30之下的部分在該船使用時可變成浸沒於水中並隨之暴露於污損中。

一般而言，水線係物體（諸如例如，船的船體）在正常使用時該物體的表面與水的表面接觸之線。

該抗污損系統包含一組（複數個）第一面板10，該等第一面板之各者包括（或在最簡單的實施例中係）電感式電力發射器。此情形中的第一面板（及隨之的電力傳輸器）具有長度長於寬度的伸長矩形形狀。將其等安裝在該表面上，使得其等的長度方向就船的水線30成非零角度。在圖式中，此角度約90度，使得第一面板在船的高度上的垂直方向上延伸。其等沿著船的長度方向（平行於船的水線）在空間中分佈。

電感式電力發射器包括且因此面板亦包括電力傳輸線，諸如，電力饋送線及電力返回線。其等至少部分地從面板之遠端的一者延伸至面板的其他遠端。在面板10的上遠端處（其在此情形中在水線30之上），電力傳輸線連接至電力的一或多個來源（未圖示）。此類來源可為任何種類的發電機或電池等。

電感式電力發射器各包含一或多組電感式發射器元件，使用該等電感式發射器元件，電力可經由磁感應傳輸。在此情形中，此等電感式發射器元件採取各具有1至5個繞組之電力發射器線圈的形式。然而，可使用其他者。

一般而言，意圖使電感式發射器元件及電感式接收器元件包括能夠運載交流電的任何導電元件，以便產生或擷取能量可藉其傳輸的磁場。二條導線之間的耦合可藉由將此類導體捲繞成線圈並在一共同軸上將其等放置在一起，因此一個線圈的磁場通過另一線圈而增加。耦合亦可藉由在線圈中的鐵磁材料（像是鐵或鐵氧體）的磁芯而增加，該磁芯增加磁通量。該二個線圈可實體地包含在單一單元中（如在變壓器的一次及二次繞組中）或可分開。一組一次繞組可具有電線的一或多個繞組。在本文件中，一組一次繞組稱為電力發射器線圈。因此，電感式電力發射器包括一或多個電力發射器線圈。

該抗污損系統進一步包括一組（複數個）第二面板20，該等第二面板可稱為抗污損面板。其等以在空間中分布方式安裝在表面上，使得各者覆蓋船之船體的表面的不同區域。在此情形中，將其等全部安裝在水線30之下，但亦有其等的一些安裝在水線之上以考量當物體使用時的波浪。此情形中的面板20具有伸長矩形形狀，該矩形形狀具有平行於水線的長度方向及垂直於水線的寬度方向。其等經安裝至表面，使得不同面板覆蓋表面的至少部分不同區域。在此情形中，其等完全不彼此重疊。其等具有面對該船的第一面板表面，使用該第一面板表面將其等附接至船表面，並具有相對於第一面板表面之面對水的第二面板表面。

此等第二面板各包含至少一個電感式電力接收器，該至少一個電感式電力接收器用於從與其等關聯之第一面板10的一或多者接收電力。面板20之各者包含複數個UV光源，該等UV光源藉由以由該一或多個電感式電力接收器接收並由面板20與其關聯之該等電感式電力發射器的一或多者傳輸的電力驅動其等而用於提供抗污損光。將此實例中的抗污損光至少朝向面對水之面板表面導向，使得可在船的使用期間暴露於污損中的此表面處減少或預防污損。該等光源以使得其等在覆蓋船之表面的部分的面板20的區域上方在空間中分布的光源配置來配置。使用此一抗污損系統，船的表面實際上至少部分地由面板20的表面組成。因為後者受保護而免於污損，船的船體表面亦間接地受到保護。應注意面板及光源可經組態使得（例如）藉由使抗污損光在面板20面對船之船體表面的表面離開該等面板而亦提供至船表面。因此，然後提供光使得照明船之施加面板的表面及/或第二面板之暴露於污損的表面（因為其現在係暴露於水的此面板表面）以減少或預防污損。

此一抗污損面板20可如何設計及可使用什麼光源以提供抗污損光的進一步細節在本技術領域中已為人所知且，例如，描述於WO 2014/188347中。於其中揭示用於預防生物污損的方法及系統，其中待保持清潔免於污損的所有表面或顯著的表面量（例如，船的船體）係以具有發射殺菌光（特別係UV光，諸如，UV C光）之層的面板覆蓋。使用足量的UV光殺死大多數的微生物、使其等不活動、或無法繁殖係眾所周知的。因此，該等光源可用於提供紫外(UV)抗污損光。UV光係由可見光譜之波長下限及X射線輻射帶所侷限的該部分電磁光。UV光的光譜範圍按定義係在100與400 nm之間，且係人眼所不可見的。使用CIE分類，將UV光譜細分成三個帶： 從315 nm至400 nm的UVA（長波） 從280 nm至315 nm的UVB（中波） 從100 nm至280 nm的UVC（短波）

用於產生UV的各種光源係為已知，諸如，低壓汞放電燈、中壓汞放電燈、及介電障壁放電燈。較佳選項（例如，如WO 2014/188347所提議者）係低成本、較低功率的UV LED。LED通常可包括在較小封裝中，且消耗比其他類型的光源更少的電力。LED可經製造以發射各種期望波長的(UV)光，且可將其等的操作參數（最明顯地說，輸出功率）控制至高程度。適合的殺菌劑量可輕易地以既有的UV LED達成。

面板20的電感式電力接收器各包括用於從電感式電力發射器的線圈接收電力的一或多個電感式接收器元件。在此情形中，此類電感式接收器元件採用具有數個繞組之電力接收器線圈的形式，例如，在每線圈1與5個繞組之間。

將此等電力接收器線圈定位在面板20中，使得其等與第一面板的一或多者的電力發射器線圈的一或多者對準，使得電力可在其等之間感應地傳輸。因此，可將電力發射器線圈視為變壓器的一側，而經對準電力接收器線圈接著形成該變壓器的另一側。或者，換句話說，一對對準的一次及電力接收器線圈可形成用於電力轉移的變壓器。

圖1之系統係有利的，因為其提供包括一或多個面板10及複數個（抗污損）面板20的模組化系統，使用其之船的表面可涵蓋眾多的船表面形狀及大小。同時，有效率及可靠的電力轉移可無線地從準中心電力提供面板提供至與此類電力提供面板關聯的複數個抗污損面板。系統及電力提供設定保留或允許模組化設定，並同時藉由面板間的開電連接預防或減少腐蝕的效應及可能隨之的電短路的效應。由於各面板20以平行連接方案供電至電力供應面板，模組化亦提供系統所需的穩健性。此外，系統的設計與設定允許電力面板10延伸至水線之上，使得準中心電力面板10可經由水線之上的高電流流電連接連接至電源。

在所示實例中，船的表面18基本上（至少在水線之下）完全由抗污損面板覆蓋。抗污損面板不彼此重疊，但相鄰者在必要時可重疊。在此情形中，將面板安裝至表面，使得水不能存在於面板與船的表面之間。為此，使用耐水膠將其等膠合至表面。因此，表面18直接由面板保護，而現在暴露於污損之面板的表面由於將抗污損輻射提供至該表面而受到保護。因此，由面板提供的抗污損輻射旨在預防污損生物形成在暴露於污損之面板的表面上。此仍應理解為形成用於保護船體表面免於生物污損的系統（在無抗污損系統的情形中，船體表面將遭受生物污損）。替代地或額外地，可有安裝成使得水可到達船的表面與面板之間的該表面的面板。在此類情形中，面板可經組態以亦為船表面及面對船表面的面板表面提供抗污損輻射。

從以下說明將清楚看到，可有連接至電力傳輸線的多個線圈。接著可使用組合電力發射器線圈及電力接收器線圈之各具有其特定優點的許多組態。例如，每個面板可有一個電力發射器線圈，或每個面板可有多個電力發射器線圈。在各情形中，各面板可具有一或多個電力接收器線圈，以與在其之接近面板10之位置可用的電力發射器線圈對準。

圖2顯示通過船之船體16的一部分及系統之包括第一面板10之二者及第二面板20之二者的部分的（水平面）剖面。船體的表面18係待保護免於污損的表面，且為此，第一面板10及第二面板20抵靠此表面18安裝。如上文所指示的，此意謂著面板20的表面23現在已有效地變成暴露於抗污損的表面。由於在此實例中面板20係以實質水密方式附接至表面，目前忽略系統及表面之間的水。

各具有其之電感式電力發射器10的第一面板10繼而各包含至少一個電力發射器線圈12，該電力發射器線圈之繞組在垂直於圖式之平面的平面中延伸。電力發射器線圈12所連接之面板10中之電感式電力發射器的電力傳輸線未繪示於圖式中，但在此情形中，會垂直於圖式的平面延伸。

面板20之各者包含其之各者包含電力接收器線圈的電感式電力接收器20，該電力接收器線圈之繞組亦在垂直於圖式之平面的平面中延伸。電力接收器線圈位於面板20的邊緣區域22中並將第一及第二面板安裝至該表面，使得第二部件20的邊緣區域22與第二部件10重疊，使得電力發射器線圈12與電力接收器線圈24重疊。此可在第一及電力接收器線圈之間並隨之在電力傳輸器與接收器之間提供良好的電感式電力轉移。

在此情形中，從船的表面算起，面板20在邊緣區域中重疊在面板10上方。此亦可係反過來的方式。

面板20各具有以如此配置以至少提供抗污損光至表面23的光源配置26配置的一或多個光源。由面板10無線地傳輸的電力係由面板20用於供電配置26中的光源。

在目前實例中，船的船體係由鋼製成，其中渦流可在電力轉移期間在線圈的位置發生。此類渦流可減流電力轉移的效率。為減少或預防此類效率損失，第二面板10在電力發射器線圈與船之船體16的金屬之間具有採用鐵氧體片材14之形式的鐵氧體材料。鐵氧體材料減少或甚至預防在船之船體16之金屬中的渦流，從而增加能量轉移的效率。高介電率材料亦可用於此目的。很明顯的係當渦流不顯著地發生時，此類鐵氧體材料或其他解決方案係不必要的。例如，當船體係以非導電材料（諸如，塑膠或木材）製作時。

電力發射器線圈可形成在印刷電路板(PCB)上或內，該印刷電路板繼而可係電感式電力發射器及/或電力傳輸線的部分。相似地，電力接收器線圈可形成在電感式電力接收器的PCB上或內。光源配置亦可形成在PCB上，該PCB可與電力接收器線圈的PCB分開或相同。PCB未顯示於圖式中，以保持所示的結構簡單。PCB因此亦係各別面板的部件。

面板中可有單一共享的可撓性PCB，例如，具有線圈及光源以及面板內之電子電力提供電路的其他部件。此類可撓性面板接著能夠適應於其等所安裝於其上之表面的輪廓。取而代之地，面板中可有分開的PCB及在該等PCB之間的電連接。

採用PCB之形式的電路係便利的，但不需以本身使用。亦可使用其他製造電路的方式。

面板電路的部件可使用PCB製作，而其他部分可使用不同方法製作。例如，光源配置可形成為線柵結構，而非具有分散式光源的PCB。此減少PCB面積，因為僅需要用於電力接收器線圈的PCB。在進一步變化中，整個面板電路不具有PCB並以其他技術製作。

電感式電力發射器10的電力發射器線圈在系統的操作期間可例如以100 kHz至150 kHz AC電源（正弦波）供應。為了補償在電力傳輸線的位置處至船體16的電容式漏電流，此等電力傳輸線（及隨之的電感式電力發射器）可進一步具備電容器以實作低通濾波器。例如，若使用高效率切換放大器產生AC電源，此係有利益的。在此一情形中，低通濾波器用於濾除放大器的殘餘較高頻率諧波。

替代方案係使用共振電路以產生AC電源。例如，各電力傳輸線（電感式電力發射器）可包含基於電容式共振電路之具有在60 kHz至90 kHz之範圍中的共振的共振電路。

一般而言，操作（共振或驅動）的頻率可在50kHz至1 MHz的範圍中，例如，50 kHz至200 kHz，例如，60 kHz至90 kHz。

圖3顯示面板之例示配置及其等的重疊。

圖2的實例具有在一個橫向邊緣重疊關聯面板10的面板10。在圖3中，面板20在二橫向邊緣處重疊面板10，且各面板10具有沿著其長度（長度在圖式的平面中係垂直的）配置的電力發射器線圈對，例如，水平相鄰的電力發射器線圈12a及12b。一對線圈的一線圈（例如，12a）係用於供電給第二面板20至一側，且該對線圈的另一線圈（例如，12b）係用於供電第二面板20至另一側。以此方式，各第二面板20係以來自二側且因此來自二個不同的第一面板的電力供應。當使用第一面板的網格而非一組或多或少平行延伸的第一面板10時，此原理可延伸至多於二側。此可使系統更為冗餘以免於第一面板10及或第二面板20損壞。

第一面板10的所有電力發射器線圈可具有相同相位，其促成該系統的電冗餘性。若第一面板之電感式電力發射器中的電源傳輸線斷裂，光源配置26運作仍可完整。在該方面，電感式電力發射器及電力傳輸線可經設計而以二倍正常位準的增加位準傳遞電力。

因此，每個面板可有一個線圈總成（亦即，電力發射器線圈及電力接收器線圈）（圖2），或每個面板可有二個線圈總成（圖3）。在面板的又其他側上甚至可有二個以上的總成（未圖示）。

抗污損系統的第一面板及第二面板包含用於保護部件且特別係系統之涉及系統之供電的電部件的封裝材料。亦即，系統之在系統使用時通常暴露於水的所有部件均具有此類封裝。因此，在上述實例中，面板包括封裝該面板之負責接收電力及光源之驅動之電路的此類封裝。此情形中的封裝係針對包括例如線圈、電力傳導線、及PCB的所有電部件。例外可能係面板中的感測器裝置或該感測器裝置之需要與水流電接觸以能夠提供感測功能的該等部件。然而，較佳的是在系統中使用在不需要流電電接觸之依感測原理操作的感測器（例如，電容性或其他）。封裝預防或至少減少水到達系統的此等電力供應部分及驅動電路。封裝可具有將所有電組件均埋置於其中之材料的形式。材料可稱為水密材料，其至少具有降低水滲透的特性。面板因此可稱為水密面板。用於此目的的合適材料將於下文描述，但一種類型係基於聚矽氧聚合物。

系統的面板10亦包含封裝材料以封裝包括線圈、電力傳輸線、及PCB或其他者的電感式電力發射器。然而，可有用於連接至在面板10外側之電源的流電連接器。然後，此類連接器或連接在定位在該船的使用期間不浸沒於水中（例如，因此水線之上）的表面部分上的此類面板10的位置處較佳。

使用此類經封裝模組化系統，沒有將電力從該條帶提供至面板或反之亦然（若有需要）或在面板之間提供電力的流電電接觸。因此，雖然封裝可減少或預防腐蝕，可將電力便利地提供至模組化系統的不同水密部分。同時，保留系統模組化以為待保護的表面區域（諸如，船的船體）的有效覆蓋率提供有利設定。

例如，如圖1所示，抗污損系統具有用於覆蓋船之表面的多個第一面板10及面板20。例如，可有多於2個、多於5個、多於10個、多於20個、或甚至多於50個耦接至第一面板10之電感式電力發射器的面板20。在最簡單的配置中，僅有一個第一面板10及各與該單一第一面板10關聯待由該面板供電的複數個第二面板20覆蓋表面。然而，在圖1的實例中，有多個第一面板10，且複數個第二面板20耦合至此等多個第一面板10之各者。

使用此一模組化系統，可促進該系統應用至表面或相對於單一元件系統更便利。亦可更輕易地覆蓋不規則及或不平坦形狀的表面，諸如，彎曲表面（由於可隨船的船體發生）。變壓器之線圈的對準（一次及電力接收器線圈的對準）上的自由度在此方面將係有利的。然而應注意此類自由度僅在將系統施加至表面或物體期間需要，由於一旦施加，其將保留在固定位置或組態中（除了修復的情況）。每個第一面板10的第二面板20的數目及/或每表面面積的面板10及29的數目一方面可基於面板的形狀、面積、及尺寸且另一方面可基於待覆蓋之表面的面積及尺寸依需要選擇。使用該系統，可實現抗污損系統的彈性設計選項。

在所示實例中，第一面板10且因此電感式電力發射器10及所包括的電力傳輸線在沿著船之該側的實質垂直定向上延伸。第二面板20沿著此一第一面板10的長度方向連續地配置並且相對於此長度方向實質橫向地延伸。然而，面板的任何合適配置均係可行的。第一面板可彼此平行，但不必係此情形。其等可與船之水線成小於90度的角度。其等甚至可平行於船的水線。其等不必係筆直的，而可具有一或多個曲線或彎曲。此對於施加至不係固有地平坦的表面可係優點。在此類情形中，面板亦可具有經調適以完成覆蓋固有地不平坦的表面之此目的的形狀。面板10可，例如，覆蓋船之船體的焊縫及/或其他的表面不平整。在所有情形中，使第一平面延伸至水線之上以允許接觸通用電源（諸如，當船在使用時位於非浸沒區域中的船發電機）可係優點。

圖4顯示具有複數個光源40的第二面板20之結構的實例的剖面，在此實例中，該複數個光源係側發射UV-C LED且或多或少平行於表面52，其中光主要從LED的一側發射。其他組態亦可起作用。光源40係經封裝的，且在此情形中（雖然本身並非需要）該等光源經埋置在光學介質或材料42中，以經由通過光學介質或材料的全內反射引導從光源40發射之光44的至少部分。至少將光引導朝向暴露於水之面板的表面52，但亦可引導至其他表面或部分，諸如，與表面52相對的表面。此介質或材料可係本文先前提及的水密封裝材料且較佳地係與其相同。再次地，合適材料將於下文描述。

提供光學結構46以擾亂全內反射並散射光，且接著朝向光的目標將散射光48從光學介質42導出，該目標係存在生物污損有機體的區域。此等光學結構本身並非需要的。

表面52上的生物污損有機體將在散射光48進入水中之前直接將其接收，使得光可如本技術領域中所描述的藉由阻斷生物體的重要生化生長機制而發揮作用。特別係已發現UV-C光在此方面係有效的。

光學介質係相對薄的，使得可將面板視為係具有小於例如3 cm、或較佳地小於2 cm、或甚至小於1 cm之厚度的二維結構。散射光的光學結構46可散布在光學介質材料的一或多個部分中，可能遍及所有光學介質材料，且光輸出可係大致均質的抑或係局部化的。

具有不同結構性質的內部散射中心可經組合以提供光學以及結構特性，諸如耐磨及/或耐衝擊。合適的散射器包含不透明物體，但亦可使用大部分半透明的物體，例如，小氣泡、玻璃、及/或氧化矽；僅要求針對所使用的（多個）波長在折射率上發生變化。

在表面上方的光引導及散佈光的原理已眾所周知且廣泛應用於各種領域中。此處，將該原理應用至用於抗污損之目的的UV光。

為維持全內反射的條件，光引導材料的折射率應高於周圍介質的折射率。然而，（部分）反射塗層在光導上的使用及/或受保護表面（例如，船的船體）之反射性質的使用本身亦可用於建立用於將光引導通過光學介質的條件。

在以上實例中，面板在待保護表面上方形成新表面（物體的表面在此情形中係船之船體的外表面），並將光從待保護表面向外導向。然而，替代方案係用於與待保護表面間隔開並將光導向待保護表面後方的面板。二者的組合亦係可行的，其中面板可將其等的發射光導向其之一者將面對水且其之一者將面對船體表面的相對表面。

接著可將小氣隙引入在面板的光源配置與待保護表面之間。UV光在空氣中可以較少的吸收率比在光學介質中更好地行進，甚至在此光學介質經設計為導光材料時。

由於大多數材料對於UV光具有（非常）有限的透射率，在設計光學介質時需要小心。結果，可選擇低功率LED的相對精細節距，以將光必需行進通過光學介質的距離最小化。

在一個實例中，光學介質42包含基於聚矽氧的材料，並將一個其設計成具有良好的UV-C透明度。

可使用實心封裝，在該情形中，面板的部分埋置在封裝材料中，如圖4所示。然而，可替代地使用中空結構，諸如，具有間隔物的聚矽氧墊，該等間隔物使其與受保護表面保持小距離。此產生空氣通道，UV光可通過該等空氣通道以較高效率傳播。由此類結構提供的氣體填充通道的使用允許UV光在會以其他方式太強烈地吸收UV光而無法用於抗污損之材料的光學介質中分布在顯著距離上。類似地，可形成分開的袋。

圖5顯示抗污損系統（例如，圖1之系統的一者）的電組態。

該系統包括用於將電力傳遞至電感式電力發射器的電源。電源包含AC驅動器60、調諧線圈62、及調諧電容器64。電源藉由纜線66連接至系統的電感式電力發射器10。尤其係電纜引線連接至電力傳輸線的電力饋送線70及電力返回線72。現在可使電力傳輸器與電源之間的此連接流電化且在此類流電連接在含水情況中較不易於腐蝕的船的水線之上。在所示的配置中，電感式電力發射器10包含一組電力發射器線圈12（顯示5個），該等線圈沿著電力傳輸線實體地配置成列，但係並聯電連接的。

面板（為清楚起見，僅顯示其之一者）包括與電力發射器線圈12的一者（顯示於頂部的該一者）對準且因此磁耦合的電力接收器線圈24。線圈在圖式中顯示成彼此相鄰，雖然此實際上可係真實情況，將線圈設計並配置成使得其等如上文所述的在彼此頂部上較佳。

對於用於驅動許多第二面板（諸如，多於10個）的長電力傳輸線，電力傳輸線較佳地至少部分平衡較佳且完全平衡。平衡傳輸線可係由相同類型的二個導體組成的傳輸線，該等導體之各者具有沿著其等長度的相等阻抗及至接地及至其他電路的相等阻抗。然後電力傳輸線的行為如同平衡傳輸線，然後可使用平衡驅動器（諸如，H電橋）驅動。此具有對於電磁相容性(EMC)且對於驅動器的優點，例如，因為二PCB導線（亦即，電力傳輸線的電力饋送線導線及電力返回線導線二者）可見到至船之船體及至水的相同阻抗（例如，相同電容）。在經平衡情況中，在驅動頻率使發射行為惡化的EMC離散場將抵消。此改善天線效率。

經平衡電力傳輸線可以具有二個導體條帶之雙導線的形式製成，該二個導體條帶沿著該傳輸線保持精密恆定的相互距離並具有在導體條之間的絕緣體。此允許使用單一金屬層PCB且可為該系統提供薄解決方案。替代地或額外地，電力傳輸線可係包括二個金屬導體的雙導線，該等金屬導層以其間具有絕緣層的方式在彼此頂部上。再次，使其等之間的距離沿著導體長度保持恆定值。在此類情形中，參照使用時系統之附接至物體表面的表面，電力饋送線可在電力傳輸線之電力返回線的頂部上或反之亦然。

由於會有連接至電力傳輸線的繞組，亦可使用二層PCB設計以使待形成之導體中的交叉例如接近線圈。

圖6顯示電力饋送線70在電力發射器線圈的一側下且電力返回線72在電力發射器線圈之相對側下的配置。可需要較少的交叉用於連接。然而，由於通過電力饋送線及電力返回線二者的電流產生其場在內線圈區域相加的電磁場，亦即，其等加入線圈的磁通量，線圈中的磁場現在取決於通過電力電力電力饋送線的電流。當電流沿著電力饋送線通過時，電流依次由各線圈分出（因此線圈C1在線圈C2之前分出），且結果，流動的總電流因此取決於沿著電力饋送線的位置。例如，在一個位置處，電流係NI_COIL ，其中I_COIL 係由各電力發射器線圈汲取的電流，且有仍待以電流供應的N個線圈。過到次一線圈，電流係(N-1) I_COIL 。因此，在特定線圈中產生磁場的電流係隨著線圈之位置而變動。結果，特定線圈內的電力傳輸係隨著該特定線圈沿著電感式電力發射器（或該電感式電力發射器係其一部分的面板）之位置而變動。此意指可將由不同的電力發射器線圈驅動的不同的電力接收器線圈驅動至不同的電壓或電流。在一些情形中，此係優點，但在其他情形中，其可係缺點。

圖7顯示解決此缺點的第一方法。電感式電力發射器10再次包含沿著電力傳輸線的長度實體串聯地定位之在電性上並聯的複數個電力發射器線圈12（顯示C1及C2）。電力饋送線70從饋送線的一端延伸至複數個電力發射器線圈，且電力返回線72從複數個電力發射器線圈延伸至饋送線的該一端。電力饋送線及該電力返回線在此情形中係並排的，且在此情形中係在電力發射器線圈的一側。在此情形中，甚至在多個電力發射器線圈的相同側，但此本身不係必要的。以此方式，由電力饋送線及電力返回線導致的磁場（由於電流在線圈之間分出，其等沿著該等線的長度係不同強度的）在電力發射器線圈位置處實質抵銷。因此在電力發射器線圈內實現更均勻的磁場強度。

例如，配置可使用電壓控制驅動器驅動以確保電壓不超過安全位準。

圖8顯示解決圖6之不均勻電力傳輸的第二種方法。電感式電力發射器10包含沿著傳輸器或面板之長度延伸的單一線圈。其係由於線圈亦執行饋送線的功能。接著，單一線圈用於磁耦合至待與此電感式電力發射器關聯或由其驅動之複數個電感式電力接收器面板的電力接收器線圈。因此，單一電力發射器線圈係用於磁耦合至一組電力接收器線圈，該電力發射器線圈由具有在饋送線之端的連接橋接器74的電力饋送線70及電力返回線72形成。以此方式，耦合至各電力接收器線圈的磁場相同或接近相同。

單一線圈的使用放寬電力接收器線圈需要以其與電力發射器線圈對準的垂直及/或角度準確度。該配置可例如使用電壓電流控制驅動器或電流控制驅動器驅動。僅使用一個電力發射器線圈意指更易於控制電壓，使得電流驅動亦係選項。電力發射器線圈再次可具有多個繞組，諸如，1至5個。

圖9顯示解決相關於圖6之實例於上文指示的不均勻驅動缺點的第三種方法。在此第三種方法中，電感式電力發射器包含採用電力傳輸線10a、10b之形式的一組導電元件。各饋送線與各別複數個電感式電力接收器面板關聯，該等電感式電力接收器面板各沿著饋送線自各別位置橫向延伸。饋送線10a與面板20a關聯（並提供電力至該面板），且亦與形成其他列的其他面板（未圖示）關聯。饋送線10b與面板20b關聯（並提供電力至該面板），且亦與形成其他列的其他面板（未圖示）關聯。

各饋送線10a、10b包含電力饋送線70a、70b及電力返回線72a、72b。電力電力饋送線及電力返回線各從饋送線的第一端（圖9中的頂部）延伸至饋送線的第二端（圖9中的底部）。任何給定電力傳輸線的電力饋送線及電力返回線形成能夠轉移電力之導電元件的部件。歸根結底，其等的相鄰部件在其等之間產生可相加的磁場。

因此，在此實施方案中，個別饋送線不具有線圈。替代地，其等定義一個電力發射器線圈的一半（例如，饋送部分）及另一電力發射器線圈的一半（例如，返回部分）。再次有一個準電力發射器線圈（未形成實際繞組），其在該對饋送線的全部長度上延伸。

將連接構件76提供在相鄰饋送線的第二端之間，以將一條饋送線10a的電力饋送線（例如，70a）與相鄰饋送線10b的電力返回線（例如，72b）連接至一側（圖9中的右側），並將該一條饋送線10a的電力返回線72a與電力饋送線相鄰饋送線連接至另一側（圖9中的左側，未圖示）。該等連接構件遠離面板。由連接構件76導致的漏電感可使用在饋送線之第一（頂）端的電容器調諧，以使總體配置的功能如同電阻負載，從而藉由消除盲電流而改善效率。

第一電流I1在電力饋送線70a向下流並經由電力返回線72b返回。電力接收器線圈24在此等電力電力饋送線之磁場相加的位置處重疊該對相鄰的饋送及電力返回線。因此，電流在大迴路中流動，但藉由局部相反地流動的電流磁耦合至電力接收器線圈24。

為確保局部電流（例如，I0及I1）在相反方向上流動以使電力電力饋送線的磁場在期望位置相加，相鄰大迴路彼此異相地驅動。

此第三選項配置可更易於安裝至表面。

在上述實例中，第二面板20重疊第一面板10以使電力接收器線圈重疊電力發射器線圈。此在電力供應與暴露於水的結構之間提供流電隔離。面板亦保護下方的饋送線。替代地或額外地，可將第一面板提供在第二面板上方。可提供分開的電隔離（例如，在饋送線的頂部）。然後該等條帶的表面可易受生物污損，因此應確保光藉由通過饋送線傳輸或藉由面板內的反射或波導傳輸或藉由將光源加至第一部件而到達饋送線的表面。

因此，在上述實例中，電感式電力發射器及面板二者均用於安裝在表面上，但以任一順序安裝。

替代地，僅將面板安裝在表面上方。仍將該等條帶施加至物體，使得電力發射器線圈與電力接收器線圈對準，但不施加至相同表面。例如，將該等條帶施加至船之船體的內側，然後通過船的船體轉移電力。木質船體或塑膠船體可以此方式作用。替代地，船體可具有用於藏匿電力發射器線圈的孔洞。

如曾提及的，上文的一些實例利用在繞組下方的鐵氧體片材14減少渦流。圖10所示的替代方案係將電感式電力發射器10及電感式電力接收器20提供在表面上的漆料100上方。漆料包括鐵磁或其他高導磁率粒子，使得其具有大於20（例如，大於100或甚至大於200）的相對導磁率。亦可省略用於防止渦流的額外層。例如，當船的船體較不易於提供此類電流時。此可在木質或塑膠類型船體的情形中。

高導磁率漆料的功能可作用如鐵氧體層的替換物。其具有良好絕緣性質，但傳導磁場。因此，其作用以將磁場定形狀，但預防下方導電層（諸如，船的船體）中的感應電流。

對於將本發明應用至生物污損預防系統，一般的二次側電流係0.1 A，且一般的期望二次側電壓約40V。為了安全性，可考慮50V rms的最大電壓（僅舉實例而言）。將電感耦合及電流散布的所有特性列入考量，該系統經設計成在最大電壓之下或在最大電壓之下操作。對於給定操作電壓，所需電流取決於所需電力。較高電壓促成較低電流，且反之亦然。

例如，饋送線利用具有小於1 mm（例如，0.5 mm）之厚度的PCB產生約3 mm的模製結構厚度。

例如，面板具有0.8 mm的PCB厚度，及低於5 mm之具有聚矽氧的總厚度，例如在2 mm至4 mm的範圍中。

面板可具有許多形狀，諸如，三角形或矩形。其等可具有0.5 m² 或更大的面積。較佳地是，其等具有2.5 m² 或更大的面積。此類面板的側可係大於0.1或0.2公尺（較佳地大於0.5公尺）的尺寸（長度及寬度）。在系統中有多個面板的情形中，面板或不同面板的所有側不需具有相同尺寸。例如，面板具有在1 m至5 m之範圍中的長度（沿著水平列方向），及在50 cm至150 cm之範圍中的高度（沿著垂直行方向）。例如，小面板尺寸可係600 mm × 1200 mm，且大面板尺寸可係1 m × 4 m。待覆蓋的實例區域（例如，船體的一側）可係100 m長度乘10 m高度的等級。但此可全部取決於待覆蓋表面的大小，且因此取決於物體的大小。

只要適合在抗污損系統中使用能夠保護礦石甚至覆蓋表面，該條帶及面板的形狀及大小（面積）或尺寸（長度、寬度）可係任何者。其等形狀及大小可根據其等所需要施加之該表面的大小及形狀來選擇。因為表面係物體（諸如，船隻、船等）的一者較佳，此類表面通常相當大，亦即，大於或遠大於1 m² 。

第一面板10可具有任何形狀，但較佳地係伸長且更佳地亦係矩形。其較佳地具有大於0.2公尺、或大於0.5公尺的長度。甚至更佳的係長度長於1公尺、或長於5公尺。只要可容納第一面板的電組件（例如，線圈及/或電力傳輸線），第一面板寬度可係任何尺寸。其等可具有比下列值之任一者更寬的寬度：0.1公尺、0.2公尺、0.3公尺、0.4 0.5公尺、或更大。

抗污損實施方案對至少部分浸沒於水中的物體係有利的，其中水意指已知寄宿生物污損有機體的任何類型的水，諸如，河、湖、或海水。海洋物體的實例包括船和其他船隻、海洋研究站、海基石油或天然氣裝置、浮力裝置、海上風力發電機的支撐結構、收取海潮/潮汐能量的結構、通海閥箱、水下工具等、及此等全部的部件。對於生物污損預防，系統可施加於鎖定門、食品產業中的筒倉槽、及飲水容器。

本發明之抗污損使用可施加於各式各樣的領域。幾乎任何與天然水接觸的物體均將隨時間受生物污損。此可妨礙例如海水淡化廠的水入口、阻擋抽水站的管線、或甚至覆蓋室外泳池的壁及底部。所有此等應用均會從目前提供的方法、照明模組及/或系統受益，亦即有效的薄額外表面層，該表面層預防整個表面區域上的生物污損。

在較佳實例中，光源係如上文解釋的UV LED。UV LED的網格可封裝在液密封裝中，其中聚矽氧僅係一個實例。UV LED可以串聯及/或並聯配置來電連接。UV LED係例如經封裝表面安裝LED，在該情形中，該等LED可已包括光學元件以使從LED封裝發射的光橫跨寬發射角度分布。在其他實施例中，UV LED可係LED晶粒，一般不包含光學元件，但顯著地薄於經封裝LED。作為一實例，可將LED晶粒拾取並置於光學介質的表面上

可使用為封裝材料及/或光學材料的聚矽氧材料可經選擇以相較於其他材料以很少損失對UV光提供光透射。此對於較短波長的光尤其如此，例如具有低於300 nm之波長的UV光。特別有效的聚矽氧材料群係或至少包含根據一般化學式CH₃ [Si(CH₃ )₂ O]_n Si(CH₃ )₃ 之所謂的甲基聚矽氧類，其中「n」指示任何合適的整體。

聚矽氧材料亦係可撓及有彈性的，使得其等係穩健、耐用，並能夠承受壓縮，諸如由於物體對該表面的撞擊、碰撞等，例如船撞擊碼頭。此外，可適應由於溫度波動、波浪衝擊、船膨脹彎曲等的變形。

在此新的基於光的抗污損系統領域中，封裝可具有可如現代技術中已知地成層的多種材料。

由一或多個光源發射之光的至少部分可在具有實質平行於待保護表面之分量的方向上散布。此有助於沿著受保護表面在顯著距離上、或箔的施加表面（其協助得到抗污損光的合適強度分布）上分布光。

波長轉換材料可包含在光學介質中，且至少部分的抗污損光可藉由使用具有第一波長的光來光激發該波長轉換材料導致該波長轉換材料發射另一波長的抗污損光而產生。可將波長轉換材料提供為上轉換磷光體、量子點、非線性介質，諸如一或多個光子晶體纖維等。因為與UV光不同波長（大部分更長）之光在該光學介質中的吸收及/或散射損失往往在該光學介質中較不明顯，產生非UV光並將其傳輸通過光學介質且在其之期望使用位置或附近產生UV抗污損光（亦即，從表面發射至液體環境）可係更有能量效率的。

上述的一個實例利用側發射LED及光學散射點。然而，可使用光散布配置以建立側向光。例如，可將圓錐體配置在光學介質中且定位成相對於光源，其中該相對圓錐體具有以45°角垂直於受保護表面的表面區域，用於將由垂直於該表面之光源發射的光反射至實質平行於該表面的方向上。

LED可係DC驅動的。然而，一對背對背平行LED可由AC驅動信號所驅動。

如上文所提及的，較佳地將LED安裝在PCB上，且PCB軌（在PCB表面上或在PCB之層內的內部）形成接收器線圈。然而，LED網格可替代地藉由焊接、膠合、或任何其他已知的電連接技術將LED連接至獨立式電線結構的連接節點而形成。此可與較小的PCB上的電力接收器線圈組合。

雖然UV光係較佳的解決方案，亦設想其他波長。非UV光（可見光）對於對抗生物污損亦係有效的。一般的微生物體對非UV光比對UV光更不敏感，但至光源的每單位輸入電力可在可見光頻譜中產生更高劑量。

UV LED係薄發光表面的理想來源。然而，亦可使用LED以外的UV源，諸如低壓汞蒸氣燈。此等光源的形狀因數非常不同；主要係該來源大得多。此導致不同的光學設計，以將來自單一來源的光分布在大區域上。另外，可產生在期望波長及/或波長組合中的光之顯著貢獻。生物污損亦可藉由在受保護表面的方向上從外側施加UV光而潛在地移除，而非使用在遠離受保護表面之方向上向外發射UV光以避免生物污損的薄層，如上文所解釋的。面板可替代地在朝向及遠離待保護表面的二方向上發射抗污損光。

所例示的抗污損系統係基於在表面浸沒於水中的同時提供用於保護表面免於生物污損的抗污損光。雖然此係該系統可具有其之深厚優勢的較佳的應用區域，由於生物污損亦可在暴露於大氣環境的表面上發生，系統的使用不必然限於如浸沒於水中的此類情況。

在實踐所主張的發明時，所屬技術領域中具有通常知識者可藉由研究圖式、本揭露、及所附申請專利範圍而理解與實現所揭示之實施例的變化。在申請專利範圍中，詞語「包含(comprising)」不排除其他元素或步驟，且不定冠詞「一(a)」或「一(an)」不排除複數個。在相互不同的附屬項中所敘述的某些測量的這一事實並未指示此等測量之組合無法用以得利。若用語「經調適以(adapted to)」使用在申請專利範圍或說明書中，應注意用語「經調適以(adapted to)」意圖等效於用語「經組態以(configured to)」。申請專利範圍中的任何元件符號不應解釋為限制範圍。

1:船 10:第一面板/電力面板/面板 10a:電力傳輸線/饋送線 10b:電力傳輸線/饋送線 12:電力發射器線圈 12a:電力發射器線圈/線圈 12b:電力發射器線圈/線圈 14:鐵氧體片材/鐵氧體材料 16:船體 18:表面 20:電感式電力接收器/第二面板/面板 20a:面板 20b:面板 22:邊緣區域 23:表面 24:電力接收器線圈/電力接收器 26:光源配置/配置/抗污損裝置 30:水線 40:光源 42:光學介質/材料 44:光 46:光學結構 48:散射光 52:表面 60:AC驅動器 62:調諧線圈 64:調諧電容器 66:纜線 70:電力饋送線 70a:電力饋送線 70b:電力饋送線 72:電力返回線 72a:電力返回線 72b:電力返回線 74:連接橋接器 76:連接構件 100:漆料 C1:電力發射器線圈/線圈 C2:電力發射器線圈/線圈 I0:電流 I1:第一電流/電流 I_COIL:電流 NI_COIL:電流

為更佳地瞭解本發明，並更清楚顯示可如何使其生效，現在將僅通過實例方式參考隨附示意圖式，其中： ［圖1］顯示施加至船之用於保護該船與水接觸的表面（亦即，船體表面）之本發明的抗污損系統； ［圖2］顯示圖1之系統通過電感式電力發射器、面板、及船之表面的部分的（水平面）剖面； ［圖3］顯示更詳細的線圈配置； ［圖4］顯示面板之結構的實例； ［圖5］顯示主要及電力接收器線圈的一種可行的電組態； ［圖6］顯示將電力發射器線圈及電力傳輸線配置在電感式電力發射器內的第一種方式； ［圖7］顯示將電力發射器線圈及電力傳輸線配置在電感式電力發射器內的第二種方式； ［圖8］顯示配置使用電感式電力發射器之電力傳輸線及電力返回線的電力發射器線圈的第三種方式； ［圖9］顯示配置一個電感式電力發射器的電力返回線及另一電感式電力發射器之電力饋送線使得其等一起形成電感式發射器元件的方式；及 ［圖10］顯示將電感式電力發射器及電感式電力接收器面板提供在高導磁率漆層上方的配置。

10:第一面板/電力面板/面板

12:電力發射器線圈

14:鐵氧體片材/鐵氧體材料

16:船體

18:表面

20:電感式電力接收器/第二面板/面板

22:邊緣區域

23:表面

24:電力接收器線圈/電力接收器

26:光源配置/配置/抗污損裝置

Claims (20)

1. 一種抗污損系統，其用於減少及/或預防在使用時暴露於污損情況的一物體的污損，該抗污損系統包含複數個抗污損裝置(26)，該複數個抗污損裝置用於提供一抗污損輻射至該物體的至少一部分及/或該抗污損系統的至少一部分； 其中該抗污損系統進一步包含： 一電力傳輸系統，其包含： 一電感式電力發射器(10)，其包含至少一個電感式發射器元件(12)；及 複數個電感式電力接收器(24)，其各者包含至少一個電感式接收器元件； 其中該電感式電力發射器及該複數個電感式電力接收器係用於以相對於彼此的一固定組態安裝在該物體上，從而在該至少一個電感式接收器元件之各者與該至少一個電感式發射器元件之間提供一電感耦合，使得當該電力傳輸系統在使用時可電感地傳輸電力；且 其中該複數個抗污損裝置(26)經組態以在該系統使用時使用來自該複數個電感式電力接收器之至少一者的傳輸電力來加以驅動。
2. 如請求項1之抗污損系統，其包含 一第一面板，其包括該電感式電力發射器(10)，及 複數個第二面板，其等與該第一面板分開，各第二面板包含該複數個電感式電力接收器(20)中之至少一者及該複數個抗污損裝置中之至少一者。
3. 如請求項2之抗污損系統，其中該複數個第二面板之各者包括一或多種防水材料，存在於該特定第二面板內的該複數個電感式電力接收器之任何者及該複數個該等抗污損裝置之任何者係由該一或多種防水材料加以封裝。
4. 如請求項1至3之抗污損系統，其中該複數個抗污損裝置中之各者包含一UV光源，用於提供作為該抗污損輻射之UV光。
5. 如請求項1至4之抗污損系統，其中該一或多個電感式發射器元件各包含電力發射器線圈或由電力發射器線圈組成且該一或多個電感式接收器元件各包含電力接收器線圈或由電力接收器線圈組成，且該電感式電力發射器及該等電感式電力接收器經組態使得當該系統安裝至該物體時，該一或多個電力接收器線圈之各者均至少部分地與該一或多個電力發射器線圈中之至少一者重疊。
6. 如請求項2之抗污損系統，其中該複數個電感式電力接收器之各者經組態使得當該系統安裝至該物體時，一電感式電力接收器的該至少一個電力發射器元件至少部分地與該至少一個電力發射器元件重疊，且其中該複數個第二面板之各者包含其之至少一個電力接收器設置於其中的一或多個邊緣區域(22)。
7. 如請求項1至6中任一項之抗污損系統，其中該電感式電力發射器包含一電力饋送線及一電力返回線，且該至少一個電感式發射器元件包含各者以並聯組態電連接至該電力饋送線及至該電力返回線並相對於彼此串聯定位在該電感式電力發射器內的複數個電感式發射器元件，該複數個電感式發射器元件之各者經配置以電感耦合至該複數個電感式電力接收器的一者的該至少一個電感式接收器元件中之至少一者。
8. 如請求項7之抗污損系統，其中該電力饋送線及該電力返回線位於該複數個電感式發射器元件之任何者的一側上。
9. 如請求項1至6中任一項之抗污損系統，其中該電感式電力發射器包含至少一個電感式發射器元件，用於電感耦合至該複數個電感式電力接收器之各者的該至少一個電感式接收器元件的一或多者。
10. 如請求項1至6中任一項之抗污損系統，其中該電感式電力發射器包括一電力饋送線及一電力返回線，且該一或多個電感式發射器元件之各者包含該電力饋送線的一區段及該電力返回線的一區段。
11. 如請求項10之抗污損系統，其中該系統包含該電感式電力發射器的另外一者及至少一個連接構件，其中該電感式電力發射器的該電力饋送線經由該連接構件連接至另外的該電感式電力發射器的該電力返回線。
12. 如請求項1至11中任一項之抗污損系統，其中該電感式電力發射器包含配置在該系統內的一鐵氧體材料(14)，使得當該系統安裝至該物體時，該鐵氧體材料係在該物體與該至少一個電感式發射器元件及/或該至少一個電感式電力接收器之間。
13. 如請求項1至11中任一項之抗污損系統，其包含用於施加至該物體的一塗層材料，其中該塗層材料具有大於20，例如大於100，的一相對導磁率。
14. 如前述請求項中任一項之抗污損系統，其包含一電源，用於傳遞電力至該電感式電力發射器及/或若存在之另外的該電感式電力發射器。
15. 一種在正常使用時暴露於污損情況的物體，該物體包含如請求項1至14中任一項之抗污損系統，其中該電感式電力發射器及該複數個電感式電力接收器以相對於彼此的一固定組態安裝在該物體上，從而提供該電感耦合。
16. 如請求項15之物體，其中該複數個抗污損裝置之各者包含一UV光源，用於提供作為該抗污損輻射之UV光。
17. 如請求項15或16中任一項之物體，其中該抗污損系統包含 一第一面板，其包括該電感式電力發射器(10)，及 複數個第二面板，其等與該第一面板分開，各第二面板包含該複數個電感式電力接收器(20)中之至少一者及該複數個抗污損裝置中之至少一者， 其中該第一面板及該複數個第二面板經安裝至該物體，使得該複數個第二面板之不同者至少部分地安裝至該物體的不同區域。
18. 如請求項17之物體，其中該物體在正常使用時係用於部分或完全浸沒於水中，且其中該複數個第二面板之各者包括一或多種防水材料，存在於該特定第二面板內的該複數個電感式電力接收器之任何者及該複數個該等抗污損裝置之任何者係由該一或多種防水材料加以封裝，以用於防水保護其等。
19. 如請求項18之物體，其中該物體具有一水線，且該第一面板的一部分經安裝成使得當該物體在使用時該第一面板的該部分留在該水線之上，使得用於提供電力至該電感式電力發射器的一電源可經由設置於該水線之上的一流電連接而連接至該電感式電力傳輸器。
20. 如請求項15至19中任一項之物體，其中物體包含： 一鐵氧體材料，其在該物體與該至少一個電感式發射器元件及/或該至少一個電感式電力接收器之間；及/或 一塗層材料，其經施加至該物體，該塗層材料具有大於20，例如大於100，的一相對導磁率。

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