[發(fā)明專利]用于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)諧振感應(yīng)無線充電的近場全雙工數(shù)據(jù)鏈路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580058034.9
• 申請日: 2015-09-04
• 公開（公告）號: CN107112123B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 布魯斯·理查德·朗;安德魯·W·達(dá)加
• 申請（專利權(quán)）人: 動(dòng)量動(dòng)力學(xué)公司
• 主分類號: H01F38/14
• 分類號: H01F38/14;H02J50/10;H02J50/80
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;吳瓊

1.一種采用近場感應(yīng)傳輸?shù)娜p工數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，包括：

第一發(fā)送/接收系統(tǒng)，所述第一發(fā)送/接收系統(tǒng)通過第一感應(yīng)鏈路發(fā)送第一信號并且通過第二感應(yīng)鏈路接收第二信號；以及

第二發(fā)送/接收系統(tǒng)，所述第二發(fā)送/接收系統(tǒng)通過第一感應(yīng)鏈路接收第一信號并且通過第二感應(yīng)鏈路發(fā)送第二信號，

其中，所述第二信號從所述第一信號得出，并且所述第一信號與所述第二信號是頻率相干的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一信號與所述第二信號是頻率同步的并且第一信號的頻率和第二信號的頻率通過比率M/N相關(guān)，其中M和N都是整數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述第一信號和所述第二信號彼此具有整數(shù)諧波關(guān)系，其中所述整數(shù)不等于1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，使用用于基于轉(zhuǎn)發(fā)器的通信鏈路的操作的數(shù)據(jù)來調(diào)制通過所述第一感應(yīng)鏈路和所述第二感應(yīng)鏈路發(fā)送的所述第一信號和所述第二信號，所述基于轉(zhuǎn)發(fā)器的通信鏈路用于控制無線感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述第一發(fā)送/接收系統(tǒng)和所述第二發(fā)送/接收系統(tǒng)中的每一個(gè)包括：幅移調(diào)制器，所述幅移調(diào)制器對用于所述基于轉(zhuǎn)發(fā)器的通信鏈路的操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制以生成矩形波傳輸波形，所述矩形波傳輸波形具有被選擇成給出固有整數(shù)諧波抑制的傅里葉級數(shù)系數(shù)，從而抑制所述第一信號與所述第二信號之間的相干轉(zhuǎn)發(fā)器諧波自干擾。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述傅里葉級數(shù)系數(shù)β_n由以下公式給出：

針對每個(gè)系數(shù)n，

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述幅移調(diào)制器將邏輯1比特編碼為供給電壓的全信號幅值并且將邏輯0比特編碼為供給電壓的全信號幅值的一半。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述第一發(fā)送/接收系統(tǒng)和所述第二發(fā)送/接收系統(tǒng)中的每一個(gè)包括：相位調(diào)制器或頻率調(diào)制器，所述相位調(diào)制器或所述頻率調(diào)制器對用于所述基于轉(zhuǎn)發(fā)器的通信鏈路的操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述第一發(fā)送/接收系統(tǒng)在對車輛無線充電的無線感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)的地面?zhèn)炔⑶宜龅诙l(fā)送/接收系統(tǒng)在該無線感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)的車輛側(cè)，并且其中所述第一信號和所述第二信號具有足夠低的載波頻率，使得所述載波頻率的波長大于所述車輛的導(dǎo)電底部與所述地面的表面之間的距離，從而使得所述車輛底部和所述地面的表面充當(dāng)?shù)陀诓▽?dǎo)傳播截止頻率的波導(dǎo)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述第一感應(yīng)鏈路和所述第二感應(yīng)鏈路中的至少一個(gè)被復(fù)用到無線電力傳輸線圈上。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述第一發(fā)送/接收系統(tǒng)包括第一發(fā)送天線和第一接收天線，并且所述第二發(fā)送/接收系統(tǒng)包括第二發(fā)送天線和第二接收天線，并且其中所述車輛導(dǎo)電底部和所述地面的表面含有緊鄰所述第一發(fā)送天線和所述第二發(fā)送天線的所述第一信號和所述第二信號。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一發(fā)送天線、所述第一接收天線、所述第二發(fā)送天線和所述第二接收天線中的每一個(gè)小于所述載波頻率的波長，由此在所述第一發(fā)送天線和所述第二接收天線以及所述第二發(fā)送天線和所述第一接收天線物理上接近時(shí)，所述第一發(fā)送天線和所述第二接收天線以及所述第二發(fā)送天線和所述第一接收天線分別具有足夠的相互磁場耦合，以使得所述第一發(fā)送接收/系統(tǒng)與所述第二發(fā)送/接收系統(tǒng)之間的前向通信路徑和反向通信路徑二者都沒有顯著的自由空間傳播。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一發(fā)送天線和所述第一接收天線被合并成單環(huán)天線，所述單環(huán)天線具有用于分離和轉(zhuǎn)發(fā)所述第一信號和所述第二信號的天線雙工器。