[發明專利]基于梯形電流波的無線攜能通信系統

在審

• 申請號: 201610921358.7
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN106655533A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 周巖;林武
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H04B5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 朱小兵,劉莎

1.基于梯形電流波的無線攜能通信系統，其特征在于：包括時序調制模塊、驅動電路、發射電路、無線電能接受電路、無線信號接受電路；其中，所述發射電路包括輸入電源、與輸入電源相連接且包含有發射線圈的高頻逆變器；所述時序調制模塊向驅動電路輸出控制信號；所述驅動電路根據控制信號控制高頻逆變器中的開關器件動作時序，向發射線圈傳輸死區時間可控的脈沖電壓，控制發射線圈中形成的梯形電流波波形；所述發射線圈通過梯形電流波信號中的基波分量產生的磁場，與無線電能接受電路產生磁共振耦合，使得無線電能接受電路接受到磁共振耦合傳遞的基波能量，實現磁耦合諧振無線供電；所述無線通信信號接受電路接受發射線圈梯形電流波信號中的諧波分量，實現無線通信。

2.根據權利要求1所述的基于梯形電流波的無線攜能通信系統，其特征在于：所述時序調制模塊基于數字芯片或模擬芯片實現。

3.根據權利要求2所述的基于梯形電流波的無線攜能通信系統，其特征在于：基于模擬芯片實現的時序調制模塊包括依次連接的單片機、低通濾波器、模擬芯片，單片機產生PWM可調的信號，PWM可調的信號通過低通濾波器后生成固定的直流電平，不同電壓的直流電平對應梯形電流波中不同的三角化率，將該直流電平信號傳輸至能產生梯形電流波時序信號的模擬芯片，與模擬芯片內部的高頻三角波比較產生相應的驅動時序信號。

4.根據權利要求1所述的基于梯形電流波的無線攜能通信系統，其特征在于：所述無線電能接受電路包括能量接受線圈、第一諧振電容、負載，所述能量接收線圈與第一諧振電容、負載分別相并聯。

5.根據權利要求1所述的基于梯形電流波的無線攜能通信系統，其特征在于：所述無線信號接受電路包括信號接受線圈、第二諧振電容、無線信號處理模塊，所述信號接受線圈與第二諧振電容、無線信號處理模塊分別相并聯。

6.根據權利要求1所述的基于梯形電流波的無線攜能通信系統，其特征在于：所述發射電路還包括一個并聯于輸入電源兩端的輸入電容。

7.根據權利要求1所述的基于梯形電流波的無線攜能通信系統，其特征在于：所述高頻逆變器為全橋逆變器，全橋逆變器并聯于輸入電源的兩端，發射線圈的兩端分別連接全橋逆變器的兩個橋臂的中點。

8.根據權利要求7所述的基于梯形電流波的無線攜能通信系統，其特征在于：所述全橋逆變器包括由第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管組成的橋臂，所述控制信號包括第一控制信號、第二控制信號、第三控制信號和第四控制信號，其中，第一控制信號控制第一開關管、第二控制信號控制第二開關管、第三控制信號控制第三開關管和第四控制信號控制第四開關管。