[發明專利]一種融合短距離能量傳輸技術的信能同傳系統及方法

有效

• 申請號: 201710580010.0
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107492957B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 韓子棟;趙佳;李建邦
• 申請（專利權）人: 深圳市南科源創技術有限公司
• 主分類號: H02J50/80
• 分類號: H02J50/80;H02J50/10;H02J50/12;H02J50/20;H04B5/00;H04W72/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 洪銘福

本發明公開了一種融合短距離能量傳輸技術的信能同傳系統及方法。本發明同時利用短距離能量傳輸和信能同傳技術，當無線終端滿足短距離能量傳輸條件時，使用電感耦合或電磁諧振方式進行供電，使用無線信能同傳收發系統進行高速通信；當不滿足短距離能量傳輸條件時，使用無線信能同傳收發系統利用電磁波進行無線供電，同時進行高速通信，克服了現有技術中單一電磁波傳輸技術存在的能量利用效率低，容易對其它通信系統產生干擾的技術問題，實現了一種可根據無線終端的電能需求以及空間位置進行資源分配優化的信能同傳系統。本發明可廣泛應用于各種信能同傳系統。

技術領域

本發明涉及無線信號傳輸領域，尤其涉及一種信能同傳系統及方法。

背景技術

無線信能同傳(Simultaneous Wireless Information and Energy Transfer)，即通過無線方式實現信息和能量的同時傳輸，是集成無線通信技術和無線能量傳輸技術的新興通信技術。隨著科技的發展，整合能源技術和通信技術成為趨勢，既能實現高速可靠的通信，又能有效緩解能源和頻譜稀缺的壓力，在工業、醫療、基礎設施發展等方面有著重要的應用價值。

現有技術中，利用基于電磁波傳輸技術的無線信能同傳方式進行長距離無線通電和通信是實現電磁波二用的較好解決方案，但存在的問題是：

(1)電磁波傳輸損耗非常大，在帶來便利性的同時對于能量的利用效率較低。

(2)無線信能同傳利用電磁波進行無線充電，強度較高的電能信號占用無線頻譜的時候可能會對其他通信系統產生很強的干擾，影響其他并存通信系統的性能。

另一方面，利用電感耦合或電磁諧振方式進行超短距離無線供電，雖然距離短，但是傳輸效率高，而且輻射距離短，不影響其他通信系統工作。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種可根據無線終端的電能需求以及空間位置進行資源分配優化的信能同傳系統及方法。

本發明所采用的技術方案是：

一種融合短距離能量傳輸技術的信能同傳系統，包括：

無線供電板，用于在當無線終端滿足與無線供電板的短距離能量傳輸條件時，為無線終端提供能量；

無線終端，與多載波無線信能同傳收發機無線連接，用于發送通信需求和/或能量需求到多載波無線信能同傳收發機，并接收和處理多載波無線信能同傳收發機發射的信息信號和/或能量信號；

多載波無線信能同傳收發機，與無線終端無線連接，用于接收無線終端發送的通信需求和/或能量需求，根據無線終端的通信需求和/或能量需求，產生相應的信息信號和/或能量信號發射到無線終端。

優選的，所述多載波無線信能同傳收發機根據無線終端發送的通信需求和/或能量需求，分配對應的信息信號子載波數NI和能量信號子載波數NE，然后生成信息信號和/或能量信號發射到無線終端。

優選的，所述多載波無線信能同傳收發機分配對應的信息信號子載波數N_I和能量信號子載波數N_E滿足第一約束條件：優先滿足無線終端的能量需求。

優選的，所述多載波無線信能同傳收發機分配對應的信息信號子載波數N_I和能量信號子載波數N_E滿足第一優化目標：信息信號子載波數N_I和能量信號子載波數N_E的總和n1最小化。

優選的，所述多載波無線信能同傳收發機分配對應的信息信號子載波數N_I和能量信號子載波數N_E滿足第二約束條件：分配給信息信號子載波數N_I滿足無線終端的通信需求。

優選的，所述系統包括多個無線終端。