申请/专利权人：西南交通大学

申请日：2022-12-22

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN115987363B

主分类号：H04B7/155

分类号：H04B7/155;H04B5/26;H02J50/12;H02J50/50;H02J50/80

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2023.05.05#实质审查的生效;2023.04.18#公开

摘要：本发明涉及无线能量信号并行传输技术领域，具体公开了基于双频谐振结构的多中继无线能量信息并行传输系统，该系统采用双频谐振拓扑结构设计发射、中继、接收谐振器，利用接受线圈电流频率特征表示不同信息字节，同时保持系统在不同工作频率下的高效能量传输与恒定输出电压特性。在不影响高效能量传输与平稳功率输出的前提条件下，实现了系统发射端与接受端之间的高速数据传输；该系统开发了一种紧凑形单双极线圈正交排布结构，以适应绝缘体内部的狭小空间限制，实现了同一谐振单元不同线圈间解耦，简化了双频谐振器的设计复杂度；该系统结构简单，抗干扰性强，无需额外信号源，同时实现了高效能量与高速信息的并行传输。

主权项：1.基于双频谐振结构的多中继无线能量信息并行传输系统，其特征在于，包括发射端、中继谐振器和接收端，所述发射端包括顺序连接的直流输入电源、全桥逆变器、发射端谐振器，所述接收端包括顺序连接的接收端谐振器、整流滤波电路、负载电阻RL，所述发射端谐振器、所述中继谐振器、所述接收端谐振器均采用双频谐振拓扑谐振器，所述双频谐振拓扑谐振器包含相连接的LC并联电路和LC串联电路，所述LC并联电路包括并联电容CP、并联电感LP，所述LC串联电路包括串联电容CS和串联电感LS，所述双频谐振拓扑谐振器的谐振频率通过下式确定： 其中，x被定义为串联电感LS与并联电感LP的电感值之比，y被定义为串联电容CS与并联电容CP的电容值之比；ωl、ωh分别代表低频段和高频段的谐振角频率；定义为所述LC并联电路的谐振角频率；ωP、ωl和ωh之间的关系为：ωl＜ωP＜ωh；所述发射端还包括信息调制模块，所述信息调制模块用于在传输信息“0”时，控制所述全桥逆变器的工作频率为flo，在传输信息“1”时，控制所述全桥逆变器的工作频率为fho，flo为与ωl对应的工作频率，fho为与ωh对应的工作频率；所述中继谐振器设有3个；系统的参数设计还满足：ZM＝Zpr并且Zpr＞＞Req其中，等效阻抗： Zi表示第i个中继谐振器的阻抗，i＝1,2,3；ω表示系统的工作角频率；MTR表示所述发射端谐振器和所述接收端谐振器之间的互感，Zpr表示发射端的等效阻抗；PT、PR和PI被定义为互感和系统阻抗的矩阵关系： MTi表示所述发射端谐振器与第i个中继谐振器之间的互感。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西南交通大学 基于双频谐振结构的多中继无线能量信息并行传输系统

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