[發明專利]共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統

有效

• 申請號: 202110067682.8
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112701800B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 蘇玉剛;鄧仁為;錢林俊;劉哲;戴欣;孫躍;唐春森;王智慧
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02J50/05
• 分類號: H02J50/05
• 代理公司: 重慶敏創專利代理事務所(普通合伙) 50253
• 代理人: 陳千

1.共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統，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射端設置有相連接的第一共享電容極板和原邊補償電路，所述能量傳輸通道的接收端設置有相連接的第二共享電容極板和副邊補償電路，所述能量傳輸通道通過所述第一共享電容極板與所述第二共享電容極板構成的單電容耦合機構實現電能無線傳輸；

所述信號傳輸通道設置有信號發送/接收裝置和信號接收/發送裝置，所述信號發送/接收裝置經過信號調制/解調電路連接所述第一共享電容極板，所述信號接收/發送裝置經過信號解調/調制電路連接所述第二共享電容極板，所述信號傳輸通道通過所述第一共享電容極板和所述第二共享電容極板構成的所述單電容耦合機構實現信號雙向無線傳輸。

2.根據權利要求1所述的共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統，其特征在于：所述原邊補償電路設置有發射端諧振電感L_p和發射端諧振電容C_p，所述第一共享電容極板電氣連接在所述發射端諧振電感L_p和所述發射端諧振電容C_p的公共連接端上，所述副邊補償電路設置有接收端諧振電感L_s和接收端諧振電容C_s，所述第二共享電容極板電氣連接在所述接收端諧振電感L_s和所述接收端諧振電容C_s的公共連接端上。

3.根據權利要求2所述的共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統，其特征在于：所述第一共享電容極板與所述第二共享電容極板為正對放置的兩塊金屬極板，在工作時兩塊所述金屬極板構成單電容C_ps。

4.根據權利要求3所述的共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統，其特征在于：兩塊所述金屬極板外觀、材質均相同。

5.根據權利要求1～4任一項所述的共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統，其特征在于：所述原邊補償電路和所述副邊補償電路均為LC諧振補償電路，二者諧振頻率相同，且對應元器件參數設置相同。

6.根據權利要求5所述的共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統，其特征在于：C_p/C_ps的值在7～14之間。

7.根據權利要求2所述的共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統，其特征在于：在所述能量傳輸通道的發射端設置有逆變電路，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補償電路。

8.根據權利要求7所述的共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統，其特征在于：在所述能量傳輸通道的發射端設置有所述直流電源，該直流電源由蓄電池或其他直流電源設備提供，或者采用工頻交流電源通過整流電路轉換而成。

9.根據權利要求8所述的共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統，其特征在于：在所述能量傳輸通道的接收端設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補償電路，所述副邊整流濾波電路的輸出端為負載供電。

10.根據權利要求9所述的共享通道式單電容耦合無線電能與信號并行傳輸系統，其特征在于：所述副邊整流濾波電路由全橋整流電路與濾波電容組成。