[發(fā)明專利]電能無線傳輸中基于頻率分裂的電能和信號同步傳輸方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510416110.0
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN104935090A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚建平;劉溯奇;薛少華;吳志鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 長沙七合源專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43214
• 代理人: 鄭雋;歐穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種感應(yīng)耦合電能和信號同步傳輸方法，具體是指一種電能無線傳輸中基于頻率分裂的電能和信號同步傳輸方法。

背景技術(shù)

1.感應(yīng)耦合電能傳輸技術(shù)簡介與信號傳輸需求

感應(yīng)耦合電能傳輸(以下簡稱ICPT)技術(shù)是一種以高頻電磁場為電能載體，將電能以磁能的形式從電源端無線傳送到負(fù)載端的電能傳輸新技術(shù)。該技術(shù)具有安全、可靠及靈活等優(yōu)點。感應(yīng)耦合電能傳輸技術(shù)在軌道交通、電動汽車、消費電子以及生物醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，已成為電氣工程領(lǐng)域的研究熱點之一，其背景技術(shù)可參考文獻(xiàn)《中國電機(jī)工程學(xué)報》2015年5月，第35卷第10期公開的論文：無線電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用，作者：浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院，范興明，莫小勇，張鑫。

然而在很多實際應(yīng)用中我們還需要利用感應(yīng)耦合電能傳輸通道來完成信號(如控制信號)的傳輸。研究發(fā)現(xiàn)由于感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)中磁能轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及高頻電能逆變器的存在，會對信號傳輸中的信號載波有較強的電磁干擾和高頻電磁兼容等問題，因此需要研究適應(yīng)于感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)中基于電能傳輸通道的信號有效傳輸方法，實現(xiàn)電能與信號的同步傳輸。感應(yīng)式電能與信號同步傳輸技術(shù)就是在非接觸電能傳輸?shù)耐瑫r傳輸基帶信號，電能與信號共用一個電磁耦合機(jī)構(gòu)和感應(yīng)線圈。而目前還沒有人提出利用無線電能傳輸系統(tǒng)中的頻率分裂固有特性實現(xiàn)電能和信號的同步有效傳輸。

2.頻率分裂條件

如圖1所示，若傳輸系統(tǒng)工作角頻率為ω，根據(jù)基爾霍夫電壓定律(KVL)，則有：

uin=Z11iP-jωMiS0=Z22iS-jωMiP---(1)]]>

其中，初級線圈回路自阻抗Z₁₁和次級線圈回路自阻抗Z₂₂分別為：