[發明專利]一種無線供電系統及其通信系統及方法

在審

• 申請號: 201611229075.2
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN108616294A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 徐寶華;蔡偉杰
• 申請（專利權）人: 中惠創智無線供電技術有限公司
• 主分類號: H04B5/00
• 分類號: H04B5/00;H04W76/11;H04W76/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種無線供電系統及其通信系統及方法，包括電能發射控制裝置，用于生成帶特征碼的電磁波并通過發射端諧振環發送出去；還用于通過發射端通信模塊接收配對請求信息，并將配對請求信息中的特征碼與其生成的特征碼進行匹配，如果匹配成功，則通過發射端通信模塊向電能接收控制裝置發送配對確認信息；電能接收控制裝置，用于通過接收端諧振環對電磁波進行整流濾波為負載供電，及，解調特征碼，生成包括特征碼的配對請求信息，并通過接收端通信模塊發送出去。可見，本發明基于電磁波之間的電能傳輸時發射端與接收端一一對應的關系來傳輸特征碼，以實現發射端與接收端通過特征碼進行配對，進而保證了發射端與接收端通信的正確性。

技術領域

本發明涉及無線供電系統技術領域，特別是涉及一種無線供電系統及其通信系統及方法。

背景技術

當前的無線供電系統，發射端與接收端需要保持通信以保證負載的電力供給穩定，具體地，因為接收端對發射端的電流、電壓及功率等要求比較高，因此，發射端需要獲取接收端的電壓、電流等參數值，并依據這些參數值來調整發射端的電壓、電流等值，這些過程均需要發射端與接收端進行數據通信。

感應式無線供電系統，如QI無線充電標準，因其沒有諧振，發射接收信號波形基本一致，所以可以以高頻注入式信號傳輸的方式在原有供電電磁波的波形上疊加高頻調制信號。

而諧振式無線供電系統由于通過頻率諧振的方式收發電能，注入高頻信號解調難度大。另外，在大功率諧振式無線供電系統中，由于作為充能開關的高頻大功率器件的缺乏，現有的大功率諧振式無線供電系統傳輸頻率都小于200kHz，若把其本身作為載波進行調制，傳輸數據速率極低。因此，大功率諧振式無線供電系統一般會配套獨立的通信機制，如2.4G、433M等常用通信頻段的射頻通信。但由于射頻幅散的相關特性，通信距離無法完善地控制到與電能收發距離一致，一般的設計是確保通信傳輸比無線電能傳輸的范圍大。但這樣的話，就存在一個問題，當射頻通信范圍內相互重疊的多套發射接收設備同時啟動時，各接收設備接收到電能的同時無法判斷射頻配對對象。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的方案是本領域技術人員目前需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種無線供電系統的通信系統及方法，本發明基于電磁波之間的電能傳輸時發射端與接收端一一對應的關系來傳輸特征碼，以實現發射端與接收端通過特征碼進行配對，進而保證了發射端與接收端通信的正確性；本發明的另一目的是提供一種包括上述無線供電系統的通信系統的無線供電系統。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種無線供電系統的通信系統，包括電能發射控制裝置、發射端諧振環、發射端通信模塊、電能接收控制裝置、接收端諧振環及接收端通信模塊，其中：

所述電能發射控制裝置，用于生成帶特征碼的電磁波并通過所述發射端諧振環發送出去；還用于通過所述發射端通信模塊接收配對請求信息，并將所述配對請求信息中的特征碼與其生成的所述特征碼進行匹配，如果匹配成功，則通過所述發射端通信模塊向所述電能接收控制裝置發送配對確認信息，以實現配對；

所述電能接收控制裝置，用于通過所述接收端諧振環對所述電磁波進行整流濾波為負載供電，及，解調所述特征碼，生成包括所述特征碼的配對請求信息，并通過所述接收端通信模塊發送出去。

優選地，所述電能發射控制裝置包括：

發射控制器，用于生成并輸出特征碼和用來驅動可控開關的PWM信號，所述可控開關分別與電源和所述發射端諧振環連接；

調制器，用于利用所述特征碼對所述PWM信號進行調制，得到帶特征碼的電磁波；

放大器，用于對所述帶特征碼的電磁波進行放大，得到放大后的帶特征碼的電磁波，并將放大后的所述帶特征碼的電磁波發送至所述發射端諧振環。

優選地，所述調制器為與門。