[發(fā)明專利]單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110007738.0 | 申請日： | 2021-01-05 |
| 公開（公告）號： | CN112636481A | 公開（公告）日： | 2021-04-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 蘇玉剛;鄧仁為;錢林俊;劉哲;戴欣;王智慧;孫躍;唐春森 | 申請（專利權(quán)）人： | 重慶大學(xué) |
| 主分類號： | H02J50/05 | 分類號： | H02J50/05;H02J50/00;H04B1/40 |
| 代理公司： | 重慶敏創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50253 | 代理人： | 陳千 |
| 地址： | 400044 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 電容 耦合 無線 電能 傳輸 系統(tǒng) 能量 信號 并行 裝置 | ||
1.一種單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置，包括能量傳輸通道和信號傳輸通道，其特征在于：所述能量傳輸通道的發(fā)射端設(shè)置有一塊能量發(fā)射極板和原邊補償結(jié)構(gòu)，所述能量傳輸通道的接收端設(shè)置有一塊能量接收極板和副邊補償結(jié)構(gòu)，所述能量傳輸通道通過所述能量發(fā)射極板與所述能量接收極板構(gòu)成的單電容耦合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電能無線傳輸；
所述信號傳輸通道設(shè)置有信號發(fā)送裝置和信號接收裝置，所述信號發(fā)送裝置經(jīng)過信號調(diào)制電路連接有信號發(fā)送極板和所述能量接收極板，所述信號接收裝置經(jīng)過信號解調(diào)電路和濾波電路連接有信號接收極板和所述能量發(fā)射極板，所述信號傳輸通道利用所述能量接收極板和所述能量發(fā)射極板構(gòu)成的第一耦合電容以及所述信號發(fā)送極板和所述信號接收極板構(gòu)成的第二耦合電容共同構(gòu)成信號傳輸回路實現(xiàn)信號無線傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置，其特征在于：所述原邊補償結(jié)構(gòu)設(shè)置有諧振電感Lp和諧振電容Cp構(gòu)成的原邊諧振補償電路，所述能量發(fā)射極板電氣連接在諧振電感Lp和諧振電容Cp的公共連接端上，所述副邊補償結(jié)構(gòu)設(shè)置有諧振電感Ls和諧振電容Cs構(gòu)成的副邊諧振補償電路，所述能量接收極板電氣連接在諧振電感Ls和諧振電容Cs的公共連接端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置，其特征在于：在能量傳輸通道的發(fā)射端設(shè)置有逆變電路，所述逆變電路的輸入端用于連接直流電源，所述逆變電路的輸出端連接所述原邊諧振補償電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置，其特征在于：在能量傳輸通道的發(fā)射端設(shè)置有直流電源，該直流電源由蓄電池或其他直流電源設(shè)備提供，或者采用工頻交流電源通過整流電路轉(zhuǎn)換而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置，其特征在于：在能量傳輸通道的接收端設(shè)置有副邊整流濾波電路，所述副邊整流濾波電路的輸入端連接所述副邊諧振補償電路，所述副邊整流濾波電路的輸出端為負(fù)載供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置，其特征在于：所述原邊諧振補償電路和所述副邊諧振補償電路均為LC諧振補償電路，二者諧振頻率相同，且對應(yīng)元器件參數(shù)設(shè)置相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置，其特征在于：所述濾波電路為RC高通濾波電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6或7所述的單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置，其特征在于：所述能量發(fā)射極板設(shè)置為圓形平面板、方形平面板或圓筒形極板，所述能量接收極板對應(yīng)設(shè)置為圓形平面板、方形平面板或圓筒形極板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6或7所述的單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置，其特征在于：所述信號發(fā)射極板設(shè)置為圓形平面板、方形平面板或圓筒形極板，所述信號接收極板對應(yīng)設(shè)置為圓形平面板、方形平面板或圓筒形極板。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單電容耦合無線電能傳輸系統(tǒng)能量與信號并行傳輸裝置，其特征在于：當(dāng)所述能量發(fā)射極板和所述能量接收極板均設(shè)置為圓筒形極板時，二者按不同的半徑且可嵌套式設(shè)置。
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