[發(fā)明專利]非接觸能量信號同步傳輸?shù)姆椒捌溲b置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910191716.3
• 申請日: 2009-12-04
• 公開（公告）號: CN101719726A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫躍;唐春森;戴欣;王智慧;蘇玉剛
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M5/10
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所 50211
• 代理人: 郭云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能量傳輸以及信號傳輸領(lǐng)域，具體地說是一種非接觸能量信號同步傳輸方法及其裝置。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，非接觸式能量傳輸已經(jīng)廣泛應(yīng)用到電力傳輸以及自動控制等領(lǐng)域，如圖1所示的傳統(tǒng)非接觸式電能傳輸系統(tǒng)，由初級回路和次級回路組成，其中初級回路包括直流電源、逆變器以及激勵線圈，次級回路包括拾取線圈、補(bǔ)償整流濾波單元以及負(fù)載，初級回路通過逆變器將直流電變換為一個高頻交流電，進(jìn)而在激勵線圈附近形成高頻交變磁場，拾取線圈通過電磁感應(yīng)方式從磁場中獲取能量，從而實(shí)現(xiàn)能量的非接觸式傳輸。

然而在常見的技術(shù)中，我們一般只看到單一的能量傳輸系統(tǒng)或信號傳輸系統(tǒng)，功能比較單一，存在少數(shù)的能量信號同步傳輸裝置，如參考文獻(xiàn)[1-3]中在能量傳輸電磁耦合機(jī)構(gòu)中增設(shè)一對信號傳輸線圈。該方法中需要額外增加一對信號傳輸線圈，增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度。論文[4，5]通過在初級線圈及次級線圈上分別增設(shè)一個信號耦合線圈，以逆變器輸出電壓的上升及下降邊沿為同步時(shí)鐘信號，通過對諧振變換器的控制，在開關(guān)切換動作之間將高頻載波信號耦合到主電路上進(jìn)行傳輸。該方法中載波信號容易受到干擾，系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。

參考文獻(xiàn)[5，6]通過調(diào)制逆變器開關(guān)頻率，將信號通過能量流載波到拾取端，該方法在通信過程中很短的開關(guān)間隙將會在完全諧振前引起硬開關(guān)，增加了干擾，降低了系統(tǒng)穩(wěn)定性。參考文獻(xiàn)[7]在主電路增加了一個開關(guān)管，通過控制該開關(guān)管的通斷來將被傳輸?shù)恼}沖信號加載到輸入能量上，形成綜合能量信息流傳遞到次級回路。該方法增加了系統(tǒng)主電路成本及復(fù)雜度，

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)：傳統(tǒng)非接觸式電能傳輸系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)能量傳輸，其功能單一，存在少數(shù)的能量信號同步傳輸裝置，其系統(tǒng)控制流程非常復(fù)雜，信號的調(diào)制和解調(diào)十分繁瑣，干擾以及失真比較嚴(yán)重，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也不夠高。

參考文獻(xiàn)：

[1]T.Bieler，M.Perrottet，V.Nguyen?and?Y.Perriard，Contactlesspower?and?information?transmission，IEEE?Transactions?on?IndustryApplications，38(5)，2002，pp：1266-1272

[2]Kuo-kai?Shyu，Ko-Wen?Jwo，Zheng-Yong?Chen?and?Chih-HungLo，Inductive?power?supply?system?with?fast?full-duplex?information?ratedevice，EUROCON，2007.The?International?Conference?on″Computeras?a?Tool″，Warsaw，pp：1382-1386

[3]Fumihiro?Sato，Takashi?Nomoto，Genki?Kano，Hidetoshi?Matsukiand?Tadakuni?Sato，A?new?contactless?power-signal?transmission?devicefor?implanted?functional?electrical?stimulation(FES)，IEEE?Transactionson?Magnetics，40(4)，2004，pp：2964-2966

[4]Junji?Hirai，Tae-Woong?Kim?and?Atsuo?Kawamura，Study?onintelligent?battery?charging?using?inductive?transmission?of?power?andinformation，IEEE?Transactions?on?Power?Electronics，15(2)，2000，pp：335-345

[5]Atsuo?Kawamura，Kazuaki?Ishioka?and?Junji?Hirai，Wirelesstransmission?of?power?and?information?through?one?high-frequencyresonant?AC?link?inverter?for?robot?manipulator?applications，IEEETransactions?on?Industry?Applications，32(3)，1996，pp：503-508

[6]周曉東，張河.用于引信的能量和信息非接觸同步傳輸技術(shù)，兵工學(xué)報(bào)，24(3)，2003，pp：424-426