[發明專利]基于混合調制的磁耦合無線能量信號同步傳輸系統

在審

• 申請號: 202210098420.2
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114421646A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 肖宇華;阮文駿;李軍;徐妍;陳志明;寧艷;范元雙
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12
• 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

1.一種基于混合調制的磁耦合無線能量信號同步傳輸系統，包括磁耦合無線能量傳輸通道，其特征在于，在所述磁耦合無線能量傳輸通道的能量發射端設置有原邊阻波網絡、原邊雙諧振拓撲模塊、原邊信號發射電路、原邊信號接收電路以及原邊通信模式切換開關；所述磁耦合無線能量傳輸通道的能量接收端設置有副邊阻波網絡、副邊雙諧振拓撲模塊、副邊信號發射電路、副邊信號接收電路以及副邊通信模式切換開關；

所述原邊阻波網絡串接在無線能量發射通道上，所述副邊阻波網絡串接在無線能量接收通道上；所述原邊雙諧振拓撲模塊與無線能量發射通道共用無線能量發射線圈，所述副邊雙諧振拓撲模塊與無線能量接收通道共用無線能量接收線圈；所述原邊信號發射電路和所述副邊信號發射電路均采用ASK與FSK混合調制電路；信號正向傳輸時，所述原邊雙諧振拓撲模塊通過原邊通信模式切換開關連接原邊信號發射電路，所述副邊雙諧振拓撲模塊通過副邊通信模式切換開關連接副邊信號接收電路；信號反向傳輸時，所述副邊雙諧振拓撲模塊通過副邊通信模式切換開關連接副邊信號發射電路；所述原邊雙諧振拓撲模塊通過原邊通信模式切換開關連接原邊信號接收電路。

2.根據權利要求1所述的基于混合調制的磁耦合無線能量信號同步傳輸系統，其特征在于：所述無線能量發射通道包括直流電源、高頻逆變器模塊、原邊諧振補償電容和無線能量發射線圈，所述原邊阻波網絡、所述原邊諧振補償電容和所述無線能量發射線圈依次串聯；所述無線能量接收通道包括無線能量接收線圈、副邊諧振補償電容、整流濾波模塊及負載接口，所述無線能量接收線圈、副邊諧振補償電容和所述副邊阻波網絡依次串聯。

3.根據權利要求1或2所述的基于混合調制的磁耦合無線能量信號同步傳輸系統，其特征在于：所述原邊阻波網絡包括依次連接的原邊補償電容、原邊第一并聯諧振阻波網絡和原邊第二并聯諧振阻波網絡，所述副邊阻波網絡包括依次連接的副邊第二并聯諧振阻波網絡、副邊第一并聯諧振阻波網絡以及副邊補償電容；所述原邊第一并聯諧振阻波網絡和所述副邊第一并聯諧振阻波網絡的阻波頻率為所述ASK與FSK混合調制電路中FSK調制的第一載波頻率，所述原邊第二并聯諧振阻波網絡和所述副邊第二并聯諧振阻波網絡的阻波頻率為所述ASK與FSK混合調制電路中FSK調制的第二載波頻率。

4.根據權利要求3所述的基于混合調制的磁耦合無線能量信號同步傳輸系統，其特征在于：所述ASK與FSK混合調制電路中包括相互串接的ASK調制模塊和FSK調制模塊，所述ASK調制模塊設置有第一阻抗通道、第二阻抗通道以及ASK調制開關；所述FSK調制模塊設置有第一載波信號模塊、第二載波信號模塊以及FSK調制開關。

5.根據權利要求1或4所述的基于混合調制的磁耦合無線能量信號同步傳輸系統，其特征在于：所述原邊信號發射電路和所述副邊信號發射電路中均設置有變壓器。

6.根據權利要求1或4所述的基于混合調制的磁耦合無線能量信號同步傳輸系統，其特征在于：所述原邊信號接收電路和所述副邊信號發射電路均設置有采樣電阻、信號放大器、ASK解調模塊和FSK解調模塊。

7.根據權利要求1所述的基于混合調制的磁耦合無線能量信號同步傳輸系統，其特征在于：所述ASK與FSK混合調制電路中FSK調制的第二載波頻率FSK調制的第一載波頻率＞＞磁耦合無線能量傳輸通道的工作頻率。

8.根據權利要求1所述的基于混合調制的磁耦合無線能量信號同步傳輸系統，其特征在于：所述原邊雙諧振拓撲模塊和所述副邊雙諧振拓撲模塊電路結構相同，均包括相互串接的LC并聯諧振網絡和LC串聯諧振網絡，且存在兩個諧振頻率點，其中第一諧振頻率點為所述ASK與FSK混合調制電路中FSK調制的第一載波頻率，第二諧振頻率點為所述ASK與FSK混合調制電路中FSK調制的第二載波頻率。