[發明專利]電能與信號無線同步傳輸方法

無效

• 申請號: 201310562900.0
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103595146A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 李陽;楊慶新;牛萍娟;王巍
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電能與信號無線同步傳輸方法。特別是涉及一種具有結構簡單、易于實現、高可靠性、抗干擾能力強的電能與信號無線同步傳輸方法。

背景技術

自從1840年發現利用電磁感應現象及導線可以傳輸電能至今，電能的傳輸主要是由導線直接接觸進行傳輸的。電工設備的充電一般是通過插頭和插座來進行，但是在進行大功率充電時，這種充電方式存在高壓觸電的危險。且由于存在摩擦和磨損，系統的安全性、可靠性及使用壽命較低，特別是在化工、采礦等一些易燃、易爆領域，極易引發大的事故。新型無線電能傳輸系統采用電磁感應原理、電力電子技術以及控制理論相結合，實現了電能的無線傳輸，完全克服了以上限制。

隨著新型無線電能傳輸技術的成熟，其應用領域不斷拓展，目前已經在軌道交通、移動機器人、特種設備、醫療器械、航空航天等領域獲得應用。能量無線傳輸的廣泛應用帶來的就是對信號無線傳輸的需求，然而目前已有的無線通信技術由于受到強磁場的影響很難與無線電能傳輸技術相結合，使得無線電能傳輸技術的應用受到限制。

針對上述拖車問題，設計電能量與信號的無線同步傳輸尤為重要。這樣不僅簡化了設計流程，而且提高了系統可靠性和美觀性。而且如果能量和信息能夠利用一個線圈同步傳輸，就能更加簡化設備復雜度，提高設備的電磁兼容能力。

本發明旨在克服了傳統上電能無線傳輸與信號無線傳輸相互干擾的問題，提出電量與信號同步傳輸的設計理念，設計了結構簡單、易于實現、高可靠性、抗干擾能力強的電能與信號無線同步傳輸方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提出了電能與信號無線同步傳輸方法，該方法具有結構簡單、易于實現、高可靠性、抗干擾能力強的特點。

本發明所采用的技術方案是：電能與信號無線同步傳輸方法，包括DSP控制系統控制信號發生系統信號的幅值和頻率，其特征在于，還設置有：信號發射系統向射頻功放系統提供信號源，射頻功放系統將接收到的信號源進行功率放大，經過功率放大的信號具有一定的電能，該電能經過電能與信號發射系統轉化成高頻磁能量無線發射出去，電能與信號接收系統用于接收電能與信號發射系統發出的高頻磁能并將其變成高頻電能，高頻電能經過整流調壓系統變成負載所需電能，同時該電能還向信號解調系統、控制系統提供所需電能。負載吸收電量并根據控制系統完成具體操作。

所述的DSP控制系統是電能與信號無線同步傳輸方法的核心部分之一，包括信號輸入單元、DSP控制單元、串行通信單元。信號輸入單元產生DSP控制單元的控制信號；DSP控制單元接收信號輸入單元的信號，并通過串行通信單元將該信號傳給信號發生系統，控制信號發生系統完成指定信號的產生。

所述的信號發生系統是電能與信號無線同步傳輸方法的核心部分之一，包括串行通信單元、DDS控制單元、DDS信號產生單元、信號調制單元。串行通信單元接收DSP控制系統發過來的控制指令，并將該指令信號接收給DDS控制單元，使DDS控制單元控制DDS信號產生單元產生指定頻率的信號源；DDS控制單元還能根據串行通信單元的信號指令直接控制信號調節單元對DDS信號產生單元產生的信號源進行調幅控制，進行信號的調幅，已完成信號的傳輸。

本發明的電能與信號無線同步傳輸方法，該方法具有結構簡單、易于實現、高可靠性、抗干擾能力強的特點。當系統通電工作后，電能以無線方式傳到負載的同時，信號無線傳輸通道建立，當DSP控制系統發出控制指令后，該指令以無線方式傳到負載側控制系統使其控制負載執行相應動作。

附圖說明

圖1是設計系統的整體框圖；

圖2是DSP控制系統框圖；

圖3是信號發生系統框圖。

具體實施方式

本發明提供一種結構簡單、易于實現、高可靠性、抗干擾能力強的電能與信號無線同步傳輸方法。下面結合實施例和附圖對本發明的電能與信號無線同步傳輸方法做出詳細說明。

如圖1所示，本發明的電能與信號無線同步傳輸方法，包括有DSP控制系統1，控制信號發生系統2的信號幅值和頻率，其特征在于，還設置有：信號發射系統2向射頻功放系統3提供信號源，射頻功放系統3將接收到的信號源進行功率放大，經過功率放大的信號具有一定的電能，該電能經過電能與信號發射系統4轉化成高頻磁能量無線發射出去，電能與信號接收系統5用于接收電能與信號發射系統4發出的高頻磁能并將其變成高頻電能，高頻電能經過整流調壓系統6變成負載9所需電能，同時該電能還向信號解調系統7、控制系統8提供所需電能。負載9吸收電量并根據控制系統8完成具體操作。