CN114421646A - 基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统 - Google Patents

基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114421646A
CN114421646A CN202210098420.2A CN202210098420A CN114421646A CN 114421646 A CN114421646 A CN 114421646A CN 202210098420 A CN202210098420 A CN 202210098420A CN 114421646 A CN114421646 A CN 114421646A
Authority
CN
China
Prior art keywords
primary side
wireless energy
resonance
signal
wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210098420.2A
Other languages
English (en)
Inventor
肖宇华
阮文骏
李军
徐妍
陈志明
宁艳
范元双
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority to CN202210098420.2A priority Critical patent/CN114421646A/zh
Publication of CN114421646A publication Critical patent/CN114421646A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及无线电能传输技术，具体公开了一种基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，系统包括磁耦合无线能量传输通道，其特征在于，在磁耦合无线能量传输通道的能量发射端设置有原边阻波网络、原边双谐振拓扑模块、原边信号发射电路、原边信号接收电路以及原边通信模式切换开关；所述磁耦合无线能量传输通道的能量接收端设置有副边阻波网络、副边双谐振拓扑模块、副边信号发射电路、副边信号接收电路以及副边通信模式切换开关；利用双谐振网络和阻波网络，在系统原、副边之间传输两种不同频率的载波，将传统的ASK调制的单一频率载波变为双频率载波，在ASK调制的同时，混合FSK调制，以此提升系统信号传输速率。

Description

基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统
技术领域
本发明涉及无线能量传输技术领域，尤其涉及一种基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统。
背景技术
无线电能传输技术是指通过非电气接触的方式传输电能的方法，其应用领域非常广泛。随着无线电能传输技术的发展，其作为一种安全、灵活的供电技术，目前已广泛应用于电动汽车、旋转设备、生物医疗、消费电子以及家用电器领域。然而，在实际应用过程中，无线电能传输系统原、副边之间往往需要进行信息交互(如实现系统的闭环控制、数据传送等)。为了实现无线电能传输系统的信息传输，目前国内外研究中主要的方法有：文献[1]在系统开关频率不变的情况下，通过改变原、副边谐振电容的大小，改变系统的谐振状态，然后通过检测原、副边线圈电压的变化，实现信号的双向传输，该方法对能量传输影响较大；文献[2]和文献[3]在主电路增加能量控制开关，通过调幅键控方式实现信号传输，但是该方法只能实现信号的单向传输，且对能量传输影响较大；文献[4] 通过改变原边逆变器的频率，实现信号的传输，但是该方法对能量传输影响较大，且只能实现信号单向传输；文献[5]通过在原系统中增加信号传输通道，如增加一对信号传输线圈，实现信号传输。该方法对能量传输影响较小，但需要在耦合机构中，额外增加一对信号传输线圈，增加了系统设计的复杂度；文献[6] 原边利用反激变换器，副边利用BUCK变换器，通过调节原、副边开关管的占空比，从而分别改变副边电流幅值和原边电流过零的时间，实现信号的双向传输，但其传输速率仅为120bps；上述MC-WPT系统能量信号同传方法，存在对能量传输影响较大或信号传输速率较小等不足。
参考文献：
[1]刘晓胜,顾轩溥,姚友素,徐殿国.基于电容调制的无线电能传输系统信号电能同步传输[J].电力自动化设备,2018,38(03):140-146+154.
[2]杨庆新等,基于移幅键控的磁耦合谐振式无线电能和信号同步传输方法. 电工技术学报,2017.32(16):第153-161页.
[3]杜秀,王健强与程鹏天,磁耦合无线能量传输中耦合模理论和电路理论的对比分析.电工技术学报,2013.28(S2):第7-12页.
[4]孙跃,王琛琛,唐春森,戴欣,王智慧.CPT系统能量与信号混合传输技术[J].电工电能新技术,2010,29(04):10-13+22.
[5]Sato F,Nomoto T,Kano G,et al.A new contactless power-signaltransmission device for implanted functional electrical stimulation(FES)[J].IEEE Transactions on Magnetics,2006,40(4):2964-2966.
[6]C.Huang and C.Lin,"Wireless Power and Bidirectional Data TransferScheme for Battery Charger,"in IEEE Transactions on Power Electronics,vol.33,no. 6,pp.4679-4689,June 2018.
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，利用原有无线电能传输系统的耦合机构，构建具有双谐振点的信号传输电路，使信号传输通道能够同时传输两种频率的正弦载波，将原有的 ASK调制单载波变为调制双载波，在原有ASK调制的基础上，同时进行FSK调制，从而在确保足够信号传输速率时，减小对能量传输通道的影响。
为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：
一种基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，包括磁耦合无线能量传输通道，其关键在于，在所述磁耦合无线能量传输通道的能量发射端设置有原边阻波网络、原边双谐振拓扑模块、原边信号发射电路、原边信号接收电路以及原边通信模式切换开关；所述磁耦合无线能量传输通道的能量接收端设置有副边阻波网络、副边双谐振拓扑模块、副边信号发射电路、副边信号接收电路以及副边通信模式切换开关；
所述原边阻波网络串接在无线能量发射通道上，所述副边阻波网络串接在无线能量接收通道上；所述原边双谐振拓扑模块与无线能量发射通道共用无线能量发射线圈，所述副边双谐振拓扑模块与无线能量接收通道共用无线能量接收线圈；所述原边信号发射电路和所述副边信号发射电路均采用ASK与FSK混合调制电路；信号正向传输时，所述原边双谐振拓扑模块通过原边通信模式切换开关连接原边信号发射电路，所述副边双谐振拓扑模块通过副边通信模式切换开关连接副边信号接收电路；信号反向传输时，所述副边双谐振拓扑模块通过副边通信模式切换开关连接副边信号发射电路；所述原边双谐振拓扑模块通过原边通信模式切换开关连接原边信号接收电路。
可选地，所述无线能量发射通道包括直流电源、高频逆变器模块、原边谐振补偿电容和无线能量发射线圈，所述原边阻波网络、所述原边谐振补偿电容和所述无线能量发射线圈依次串联；所述无线能量接收通道包括无线能量接收线圈、副边谐振补偿电容、整流滤波模块及负载接口，所述无线能量接收线圈、副边谐振补偿电容和所述副边阻波网络依次串联。
可选地，所述原边阻波网络包括依次连接的原边补偿电容、原边第一并联谐振阻波网络和原边第二并联谐振阻波网络，所述副边阻波网络包括依次连接的副边第二并联谐振阻波网络、副边第一并联谐振阻波网络以及副边补偿电容；所述原边第一并联谐振阻波网络和所述副边第一并联谐振阻波网络的阻波频率为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第一载波频率，所述原边第二并联谐振阻波网络和所述副边第二并联谐振阻波网络的阻波频率为所述ASK与 FSK混合调制电路中FSK调制的第二载波频率。
可选地，所述ASK与FSK混合调制电路中包括相互串接的ASK调制模块和FSK调制模块，所述ASK调制模块设置有第一阻抗通道、第二阻抗通道以及 ASK调制开关；所述FSK调制模块设置有第一载波信号模块、第二载波信号模块以及FSK调制开关。
可选地，所述原边信号发射电路和所述副边信号发射电路中均设置有变压器。
可选地，所述原边信号接收电路和所述副边信号发射电路均设置有采样电阻、信号放大器、ASK解调模块和FSK解调模块。
可选地，所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第二载波频率＞FSK 调制的第一载波频率＞＞磁耦合无线能量传输通道的工作频率。
可选地，所述原边双谐振拓扑模块和所述副边双谐振拓扑模块电路结构相同，均包括相互串接的LC并联谐振网络和LC串联谐振网络，且存在两个谐振频率点，其中第一谐振频率点为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第一载波频率，第二谐振频率点为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第二载波频率。
本发明的显著效果是：
本发明采用ASK和FSK混合调制可在信号传输回路中同时传输两种载波频率的信号，通过解调电路还原出不同调制方法传输的信号，实现信号传输速率的提升。将原有的单一频率正弦载波，变为双频率正弦载波。从信号采样电阻电压波形可知，其电压信号在包含包络信息的同时，也包含了频率信息。在包络为高电平时，载波既有高频正弦波也有低频正弦波。因此，可在ASK解调的同时，实现FSK解调，从而提升信号传输速率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种双谐振拓扑结构图；
图2是图1所示双谐振拓扑结构谐振网络阻抗随角频率变化趋势图；
图3是本发明实施例提供的阻波网络结构图；
图4是本发明实施例提供的系统电路原理图；
图5是本发明实施例中信号载波单独作用时的等效电路图；
图6是本发明实施例中能量传输通道的等效电路图；
图7是本发明实施例中信号解调流程图
图8是本发明实施例仿真验证过程中的ASK和FSK调制输出电压波形图；
图9是本发明实施例仿真验证过程中的采样电阻电压波形图；
图10是本发明实施例仿真验证过程中的信号解调波形图；
图11是本发明实施例仿真验证过程中能量通道波形图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
为了更好的理解本发明的设计构思，下面先对双谐振拓扑结构和阻波网络做简要介绍。
双谐振拓扑结构具有两个谐振点，因此可利用该双谐振拓扑构建双频率载波传输通道，实现双频率载波信号无线传输。
如图1所示，双谐振拓扑结构由电感Lpp、电容Cpp并联网络和电感Lss、电容Css串联网络串联构成。
双谐振拓扑阻抗：
Figure RE-GDA0003540514500000051
随角频率ω变化的曲线如图2所示，由图2可知，系统存在两个谐振频率点ω1、ω2，其中ω1＜ωp＜ω2。
谐振点的频率为：
Figure RE-GDA0003540514500000061
在谐振点ω1、ω2处，谐振拓扑阻抗最小，因此角频率为ω1、ω2的信号可以顺利通过该拓扑。
而阻波网络主要由并联谐振网络和补偿电容组成，如图3所示。其中Lr、Cr满足：
Figure RE-GDA0003540514500000062
ωr为阻波网络阻波频率，由并联谐振阻抗：
Figure RE-GDA0003540514500000063
可知当ω＝ωr时，并联网络阻抗为无穷大，对角频率为ωr的信号载波相当于开路，从而可阻止角频率为ωr的信号载波进入能量回路，消除能量回路对信号载波的削弱。而Lr、Cr并联网络对频率远低于信号载波频率的能量波形呈感性，因此，串联补偿电容Cc以消除阻波网络对能量通道谐振的影响，设能量谐振角频率为ω0，则补偿电容：
Figure RE-GDA0003540514500000064
基于上述两种基本电路的性能，本发明设计了一种基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，如图4所示，系统中的磁耦合无线能量传输通道采用S-S补偿拓扑结构，Edc为直流电源，S1、S2、S3、S4为四个开关管并构成全桥高频逆变电器模块，Lp为无线能量发射线圈，Ls为无线能量接收线圈，Cp、为原边谐振补偿电容，Cs为副边谐振补偿电容，D1-D4以及滤波电容Cd构成全桥整流滤波模块，RL为连接在负载接口上的负载。
电感Lr1、电容Cr1构成原边第一并联谐振阻波网络，电感Lr2、电容Cr2构成原边第二并联谐振阻波网络，原边补偿电容Cc、原边第一并联谐振阻波网络以及原边第二并联谐振阻波网络依次串接构成原边阻波网络，原边阻波网络设置在磁耦合无线能量传输通道的能量发射端，且与原边谐振补偿电容和无线能量接收线圈依次串联；
同理，电感Lr1'、电容Cr1’构成副边第一并联谐振阻波网络，电感Lr2’、电容 Cr2’构成副边第二并联谐振阻波网络，副边第二并联谐振阻波网络、副边第一并联谐振阻波网络以及副边补偿电容Cc’依次串接构成副边阻波网络，副边阻波网络设置在磁耦合无线能量传输通道的能量接收端，且无线能量接收线圈、副边谐振补偿电容和所述副边阻波网络依次串联。
在发射端还设置有原边双谐振拓扑模块、原边信号发射电路、原边信号接收电路以及原边通信模式切换开关；在接收端还设置有副边双谐振拓扑模块、副边信号发射电路、副边信号接收电路以及副边通信模式切换开关；
通过图4可以看出，原边双谐振拓扑模块与无线能量发射通道共用无线能量发射线圈，副边双谐振拓扑模块与无线能量接收通道共用无线能量接收线圈；图4中电感Lrt1、电容Crt1、电容C2以及无线能量发射线圈Lp构成原边双谐振拓扑模块；电感Lrt2、电容Crt2、电容C2’以及无线能量接收线圈Ls构成副边双谐振拓扑模块；原边信号发射电路和所述副边信号发射电路均采用ASK与FSK混合调制电路；AC1、AC2分别为角频率为ω1、ω2(ω2＞ω1＞＞ω0)的信号源(正弦信号)，即FSK调制的第二载波频率＞FSK调制的第一载波频率＞＞磁耦合无线能量传输通道的工作频率，T1、T2分别为初级和次级匝比为1:N的升压隔离变压器，SPDT1-SPDT6为单刀双掷开关，R1、R2分别为原、副边信号采样电阻，R3、R4分别为ASK调制分压电阻。
信号正向传输时，原边双谐振拓扑模块通过原边通信模式切换开关连接原边信号发射电路，副边双谐振拓扑模块通过副边通信模式切换开关连接副边信号接收电路；信号反向传输时，副边双谐振拓扑模块通过副边通信模式切换开关连接副边信号发射电路；原边双谐振拓扑模块通过原边通信模式切换开关连接原边信号接收电路。
具体而言，当信号载波作用时，由阻波网络阻抗特性可知，阻波网络对信号载波等效为开路，系统等效电路如图5所示，系统采用半双工通信方式，SPDT3 和SPDT4分别以一定的频率(FSK调制速率)在AC1和AC2之间切换。SPDT5和 SPDT6分别以一定的频率(ASK调制速率)开通和关断。
当无信号传输时，SPDT1和SPDT2分别连接R1和R2。
当信号正向传输(从原边到副边)时，SPDT1连接到变压器，SPDT2保持不变，此时信号由AC1和AC2通过耦合线圈Lp和Ls传递到副边采样电阻R2。信号反向传输(从副边到原边)时，系统工作原理与正向传输类似。
为计算方便，信号传输通道原、副边取相同的参数。对角频率为ω1的信号载波，Lrt1和Crt1组成的并联网络呈感性，等效电感：
Figure RE-GDA0003540514500000081
对角频率为ω1的信号载波，Lp和C2组成的串联网络呈容性，等效电容：
Figure RE-GDA0003540514500000082
对角频率为ω2的信号载波，Lrt1和Crt1组成的并联网络呈容性，等效电容：
Figure RE-GDA0003540514500000083
对角频率为对角频率为ω2的信号载波，Ls和C2'组成的串联网络呈感性，等效电感：
Figure RE-GDA0003540514500000084
信号正向传输时(从原边到副边)，设电压源AC1的电压为
Figure RE-GDA0003540514500000085
R2上拾取到的由AC1作用产生的电压为
Figure RE-GDA0003540514500000091
则由电压源AC1到R2的传递函数：
Figure RE-GDA0003540514500000092
同理，设电压源AC2的电压为
Figure RE-GDA0003540514500000093
R2上拾取到的由AC2作用产生的电压为
Figure RE-GDA0003540514500000094
则由电压源AC2到R2的传递函数：
Figure RE-GDA0003540514500000095
信号反向传输时(从副边到原边)，由电压源AC1到R1的传递函数：
Figure RE-GDA0003540514500000096
由电压源AC2到R1的传递函数
Figure RE-GDA0003540514500000097
针对能量传输而言，当逆变电源单独作用时，由(5)式可知，阻波网络在能量频率下呈短路，由ω2＞ω1＞＞ω0知，信号通道在能量频率下呈高阻状态，近似为开路，因此能量通道电路可等效为图6所示。
根据S-S补偿拓扑可知，当系统工作在谐振频率ω0时，Lp、Cp和Ls、Cs对角频率为ω0的能量波形为短路。
整流桥整流前的等效电阻Req为：
Figure RE-GDA0003540514500000098
反射阻抗：
Figure RE-GDA0003540514500000099
原边电流：
Figure RE-GDA00035405145000000910
副边拾取电压：
Us＝jωMIp (17)
从逆变电压U0到负载RL电压URL的传递函数：
Figure RE-GDA0003540514500000101
对于信号解调来讲，通常原边信号接收电路和副边信号发射电路均设置有采样电阻、信号放大器、ASK解调模块和FSK解调模块。如图7所示，采样电阻采集到电压后经过比例放大电路将信号放大到合适范围内，然后分别进行 ASK解调与FSK解调。ASK解调采用非相干解调方法，信号经过包络检波器后得到包络波形，与比较器参考电压比较后还原出ASK调制信号。FSK解调采用相干解调方法，首先通过带通滤波器滤除角频率为ω1的载波信号，然后经过乘法器与载频相干的参考信号相乘，利用低通滤波器消除高频载波后得到原有的高频载波信号，然后通过包络解调还原出FSK调制信号。
为了验证本实施例提出的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统的可行性和有效性，在MATLAB仿真平台构建了系统的仿真模型。按照前述分析计算了如表1所示的一组系统参数，将表1中的参数代入到仿真模型中进行仿真，利用示波器测量信号调制波形、采样电阻电压波形以及信号解调波形，得到如图8-图11所示的仿真结果。
其中，图8为ASK和FSK混合调制波形，ASK调制方法通过控制输出电压幅值高低传输信号，速率为40kbps；FSK调制方法通过控制载波频率进行信号传输，速率为10kbps。通过双谐振拓扑网络传输到副边，采样电阻电压波形如图9所示，在信号传输中会受到能量通道的干扰，经过滤波放大电路于解调电路后可还原出图10中的信号波形，同时图11为能量通道的波形图。可以看出，在不影响能量正常传输的同时，准确实现了信号的快速传输。
通过将本发明提出的系统与已有能量信号同传系统就信号传输对能量的干扰大小、线圈数量、传输速率进行对比，对比结果如表2所示。
表1系统主要参数
Figure RE-GDA0003540514500000111
表2能量信号同传系统对比
Figure RE-GDA0003540514500000112
通过上述分析可以发现，针对传统WPT能量信号同传系统利用单一频率载波进行ASK调制信号传输速率较小问题，本发明以S-S补偿能量传输系统为例，提出了一种利用双谐振拓扑结构，采用ASK和FSK混合调制可在信号传输回路中同时传输两种载波频率的信号，通过解调电路还原出不同调制方法传输的信号，实现信号传输速率的提升。将原有的单一频率正弦载波，变为双频率正弦载波。从信号采样电阻电压波形可知，其电压信号在包含包络信息的同时，也包含了频率信息。在包络为高电平时，载波既有高频正弦波也有低频正弦波。因此，可在ASK解调的同时，实现FSK解调，从仿真结果可知，系统总的信号传输速率为ASK调制传输速率加上FSK调制传输速率为50kbps，提升了信号传输速率。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，包括磁耦合无线能量传输通道，其特征在于，在所述磁耦合无线能量传输通道的能量发射端设置有原边阻波网络、原边双谐振拓扑模块、原边信号发射电路、原边信号接收电路以及原边通信模式切换开关；所述磁耦合无线能量传输通道的能量接收端设置有副边阻波网络、副边双谐振拓扑模块、副边信号发射电路、副边信号接收电路以及副边通信模式切换开关；
所述原边阻波网络串接在无线能量发射通道上，所述副边阻波网络串接在无线能量接收通道上；所述原边双谐振拓扑模块与无线能量发射通道共用无线能量发射线圈，所述副边双谐振拓扑模块与无线能量接收通道共用无线能量接收线圈；所述原边信号发射电路和所述副边信号发射电路均采用ASK与FSK混合调制电路；信号正向传输时，所述原边双谐振拓扑模块通过原边通信模式切换开关连接原边信号发射电路，所述副边双谐振拓扑模块通过副边通信模式切换开关连接副边信号接收电路；信号反向传输时，所述副边双谐振拓扑模块通过副边通信模式切换开关连接副边信号发射电路；所述原边双谐振拓扑模块通过原边通信模式切换开关连接原边信号接收电路。
2.根据权利要求1所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述无线能量发射通道包括直流电源、高频逆变器模块、原边谐振补偿电容和无线能量发射线圈，所述原边阻波网络、所述原边谐振补偿电容和所述无线能量发射线圈依次串联；所述无线能量接收通道包括无线能量接收线圈、副边谐振补偿电容、整流滤波模块及负载接口，所述无线能量接收线圈、副边谐振补偿电容和所述副边阻波网络依次串联。
3.根据权利要求1或2所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述原边阻波网络包括依次连接的原边补偿电容、原边第一并联谐振阻波网络和原边第二并联谐振阻波网络，所述副边阻波网络包括依次连接的副边第二并联谐振阻波网络、副边第一并联谐振阻波网络以及副边补偿电容；所述原边第一并联谐振阻波网络和所述副边第一并联谐振阻波网络的阻波频率为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第一载波频率，所述原边第二并联谐振阻波网络和所述副边第二并联谐振阻波网络的阻波频率为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第二载波频率。
4.根据权利要求3所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述ASK与FSK混合调制电路中包括相互串接的ASK调制模块和FSK调制模块，所述ASK调制模块设置有第一阻抗通道、第二阻抗通道以及ASK调制开关；所述FSK调制模块设置有第一载波信号模块、第二载波信号模块以及FSK调制开关。
5.根据权利要求1或4所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述原边信号发射电路和所述副边信号发射电路中均设置有变压器。
6.根据权利要求1或4所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述原边信号接收电路和所述副边信号发射电路均设置有采样电阻、信号放大器、ASK解调模块和FSK解调模块。
7.根据权利要求1所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第二载波频率>FSK调制的第一载波频率＞＞磁耦合无线能量传输通道的工作频率。
8.根据权利要求1所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述原边双谐振拓扑模块和所述副边双谐振拓扑模块电路结构相同，均包括相互串接的LC并联谐振网络和LC串联谐振网络，且存在两个谐振频率点，其中第一谐振频率点为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第一载波频率，第二谐振频率点为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第二载波频率。
CN202210098420.2A 2022-01-19 2022-01-19 基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统 Pending CN114421646A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210098420.2A CN114421646A (zh) 2022-01-19 2022-01-19 基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210098420.2A CN114421646A (zh) 2022-01-19 2022-01-19 基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114421646A true CN114421646A (zh) 2022-04-29

Family

ID=81279581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210098420.2A Pending CN114421646A (zh) 2022-01-19 2022-01-19 基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114421646A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114784988A (zh) * 2022-05-24 2022-07-22 重庆大学 非对称信号双向传输的ec-wpt系统及能量串扰抑制方法
CN115276251A (zh) * 2022-07-20 2022-11-01 广西电网有限责任公司电力科学研究院 强耦合式无线能量信号同步传输系统
CN115360833A (zh) * 2022-08-11 2022-11-18 哈尔滨工业大学 一种兼容双工作频点的拓扑结构原边电路、变压电路变压器和充电装置
CN117200831A (zh) * 2023-11-03 2023-12-08 上海安其威微电子科技有限公司 非接触式连接器及非接触式连接器系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114784988A (zh) * 2022-05-24 2022-07-22 重庆大学 非对称信号双向传输的ec-wpt系统及能量串扰抑制方法
CN114784988B (zh) * 2022-05-24 2024-05-14 重庆大学 非对称信号双向传输的ec-wpt系统及能量串扰抑制方法
CN115276251A (zh) * 2022-07-20 2022-11-01 广西电网有限责任公司电力科学研究院 强耦合式无线能量信号同步传输系统
CN115360833A (zh) * 2022-08-11 2022-11-18 哈尔滨工业大学 一种兼容双工作频点的拓扑结构原边电路、变压电路变压器和充电装置
CN117200831A (zh) * 2023-11-03 2023-12-08 上海安其威微电子科技有限公司 非接触式连接器及非接触式连接器系统
CN117200831B (zh) * 2023-11-03 2024-01-23 上海安其威微电子科技有限公司 非接触式连接器及非接触式连接器系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114421646A (zh) 基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统
EP3817238B1 (en) Amplitude-shift keying demodulation for wireless chargers
CN109546758B (zh) 一种利用分布电容传输信号的水下无线电能传输系统
CN103560593B (zh) 一种电场耦合型无线电能传输系统的控制方法
CN111987813B (zh) 基于单线圈耦合机构的同步全双工通信无线功率传输系统
CN114825656B (zh) 一种无线电能与数据同步传输系统及数据调制方法
CN210608706U (zh) 一种实现恒流恒压输出切换的感应式无线电能传输系统
CN111934443B (zh) 一种基于软开关谐波特性的电能与信号同步无线传输方法
Prasad et al. A novel dual-lcc hybrid compensation network for high-efficiency cc-cv wireless charging of an ev battery considering weak communication
CN214590788U (zh) 基于输出状态反馈的无线电能传输系统滞环调节装置
Dou et al. Bidirectional communication in the inductive WPT system with injected information transmission
CN112701803B (zh) 基于fsk并联注入通信的无线能量信号同步传输系统
CN114552799A (zh) 基于多进制频移键控的无线电能与信息同步传输系统及方法
Mo et al. Research on simultaneous wireless power and data transfer system based on ask modulation
Li et al. A communication-free WPT system based on transmitter-side hybrid topology switching for battery charging applications
CN210111702U (zh) 一种基于pt对称原理的双向无线电能传输系统
Wu et al. Constant output design for double-sided LCC WPT system based on switch controlled capacitor and novel active rectifier
Tsai et al. Switching strategy comparison of SP compensated inductive power transfer system
Vulfovich et al. Output Voltage Feedback Control Method for Series-Series Compensated Inductive Wireless Power Transfer Link with Varying Primary Capacitor
Kong et al. A novel conception of SWIPT system considering information independent transmission
CN219843597U (zh) 高频载波调幅调制电路及对信号采样和传输的电路拓扑
Shyu et al. Inductive power supply system with fast full-duplex information rate device
CN210806860U (zh) 一种具有恒压输出特性的无线电能传输系统
Wu et al. Wireless power and signal transmission based on time-sharing multiplexing for WPT system
Wu et al. Information reverse transmission method for bidirectional WPT with dual active bridges

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination