基于部分能量耦合线圈的无线能量与信号同步传输方法研究

针对无线电能传输系统中能量发送端与接收端进行全双工通信的需求,提出一种基于部分能量耦合线圈的无线能量与信号同步传输方法。利用能量耦合线圈的内侧和外侧部分线圈分别作为信号正反向传输耦合机构,并在信号接收回路中采用LC并联支路抑制同侧信号载波的串扰。通过构建系统模型,分析能量传输与信号传输的增益以及系统传输干扰,得到系统参数对传输特性影响规律。为提高信号传输增益以及减小信号正反向传输之间的串扰,优化了耦合机构线圈布置方案。最后,搭建了传输功率为20 W的无线能量与信号全双工同步传输平台,实验结果表明,在电能传输不受影响的同时,实现了正向传输速率200 kbps、反向传输速率400 kbps的信号全双工同步传输,验证了所提方法的可靠性和有效性。

磁浮车间隙传感器无线供电与信号同步传输方法

为满足磁浮车悬浮间隙传感器在供电和信号传输方面的需求,提出了一种无线电能与信号全双工同步传输方法.首先,建立悬浮间隙传感器无线能量与信号全双工同步传输系统,在能量回路中采用S/LCC补偿结构以实现稳压效果,并在信号接收回路采用LC并联支路抑制同侧信号载波干扰;其次,对系统电能传输特性和信号传输特性进行了分析;然后,重点分析了信号传输电压增益、能量传输对信号传输的干扰以及双向信号传输之间的串扰,得出系统参数对系统传输特性影响的规律;最后,搭建20 W的实验平台进行实验验证.实验结果表明:信号接收回路中采用的LC并联支路可有效消除信号之间的串扰,能量传输对信号传输影响较小,验证了所提拓扑结构可实现无线供电、传感器控制指令下发以及间隙信号上传的全双工同步传输.

感应电能传输系统信号同步传输技术综述

在无线电能传输系统中,为了实现发射端与接收端之间信息的交互,往往需要进行一次侧、二次侧的信号传输。针对磁耦合无线电能传输系统对于发射端与接收端进行信号通信的实际需求,综述了目前存在的几大类能量/信号同步传输模式,并分析了各类模式的特点及其应用。重点分析了基于能量耦合机构的共享传输通道信号传输模式,简析了信号同步传输的工作原理和特点。最后,对能量/信号并行传输的应用及发展进行了总结。

基于双侧LCC的全双工无线电能传输能量信号并行传输系统

无线电能传输系统的监测、控制等操作需要基于信号传输技术实现,能量信号并行传输技术是一种基于无线传能通道实现的信号传输技术。该文提出一种基于双侧LCC补偿结构的WPT能量信号并行传输系统,该系统在实现无线电能传输(WPT)系统原边和负载恒流的同时,实现信号双向传输且不影响能量通道的谐振状态。通过对信号通道的阻抗和电压增益的分析,基于香农第二定理提出一种稳定的双频全双工信号通信信道参数设计方法,通过调节信道电阻提升信号传输速率并保证信号传输的增益,同时抑制能量通道对信号的干扰。最后,通过仿真和实验平台对所提结构进行验证,证实了能量传输未受到信号通道的影响,同时实现了可靠稳定的全双工信号传输。

基于S/LCC补偿的无线能量与信号反向同步传输系统

针对电感耦合无线电能传输系统中能量传输通道实现数字信号实时、反向传输问题,基于S/LCC型谐振拓扑结构,提出一种高频载波注入式的无线能量与信号反向同步传输系统。首先构建系统模型,从理论上分析能量传输通道和信号传输通道中的电路特性与电压增益。其次对能量传输和信号传输之间的串扰进行分析,得到系统参数对系统传输特性影响的一些规律。然后从兼顾能量传输和信号传输的角度进行参数设计,最后,搭建传输功率为20 W的能量与信号同步反向传输系统实验平台。实验结果表明:输出功率从10 W变化到30 W时,输出电压在额定电压的±5%内波动。在实现负载端电压相对稳定的基础上,信号传输具有高速率低误码率的优点,传输速率为200 kbps时,误码率仅为0.1%左右,验证了该系统的可靠性和有效性。