一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统，涉及电子通信技术领域，包括主站模块和中继模块；主站模块包括第一线圈，中继模块包括第二线圈；主站模块安装于测试设备上，中继模块安装于被测设备上；测试设备通过主站模块与被测设备传能和通信；被测设备通过中继模块与测试设备通信；主站模块通过第一线圈将测试设备的能量和信息发送给中继模块，并且通过第一线圈接收被测设备发送给测试设备的信息；中继模块通过第二线圈接收测试设备的能量和信息，并且通过第二线圈将被测设备发送给测试设备的信息发送给主站模块。本发明专利技术公开的基于线圈的无线传能、通信和组网系统，能够满足非接触式传能、通信使用需求。

A coil based wireless energy transmission, communication and networking system

【技术实现步骤摘要】
一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统
本专利技术涉及电子通信
，特别是涉及一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统。
技术介绍
目前，在船舶、军工、汽车电子、工业自动化和家电等领域，主、从机(即中央控制器、被控制设备)之间都采用有线的方式进行连接。基于独立导线的有线通信方式如CAN总线、LIN总线、I2C总线、以太网和RS485总线等需要电源线和通信线路才能工作；基于无线通信的方式如WIFI、蓝牙、zigbee等也需要电源线才能工作；虽然基于无线通信的方式也可以采用电池替代电源线，但是电池有保质期，需要定期更换，更换时需要在设备上开槽，这对密闭性和防水性都有很大的影响。然而在军工及船舶等一些特殊领域，能量或者信号的发送端(如测试设备)和接收端(如被测设备)之间存在相对运动，甚至对密闭性要求严、防水性要求高，基于有线的方式无法满足要求。因此，现有连接方式存在以下缺点：(一)通信中的节点(即被控制或被测试的设备或者部件)越多，用于承载通信信号的导线越长，线路结构就越复杂；(二)收发芯片的数量多，应用成本高；(三)无法满足非接触式传能、通信使用需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统，能够满足非接触式传能、通信使用需求。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统，包括主站模块和中继模块；所述主站模块包括第一线圈，所述中继模块包括第二线圈；所述主站模块安装于测试设备上，所述中继模块安装于被测设备上；所述测试设备通过所述主站模块、所述中继模块与所述被测设备传能和通信；所述主站模块通过所述第一线圈将所述测试设备的能量和信息发送给所述中继模块，并且通过所述第一线圈接收所述被测设备发送给所述测试设备的信息；所述中继模块通过所述第二线圈接收所述测试设备的能量和信息，并且通过所述第二线圈将所述被测设备的信息发送给所述主站模块；所述被测设备的信息为所述被测设备发送给所述测试设备的信息。可选的，所述中继模块的数量为多个。可选的，所述能量为交流电，所述信息为发送或接收的数据。可选的，所述主站模块还包括第一控制器、第一直交逆变电路和第一信号解调电路；所述第一控制器分别与所述测试设备、所述第一直交逆变电路和所述第一信号解调电路连接；所述第一线圈分别与所述第一直交逆变电路、所述第一信号解调电路和所述第二线圈连接；所述第一控制器用于接收所述测试设备的能量和信息，并将所述测试设备的能量和信息通过所述第一直交逆变电路发送给所述第一线圈；所述第一控制器还用于通过所述第一信号解调电路接收所述第二线圈发送至所述第一线圈的所述被测设备的信息，并将所述被测设备的信息发送给所述测试设备。可选的，所述中继模块还包括第二控制器、桥式整流及稳压电路、第二信号解调电路、电子开关和负载；所述第二控制器分别与所述被测设备、所述第二信号解调电路、所述桥式整流及稳压电路和所述电子开关连接；所述第二线圈分别与所述负载、所述第二信号解调电路、所述桥式整流及稳压电路和所述第一线圈连接；所述负载与所述电子开关连接；所述第二控制器用于通过所述桥式整流及稳压电路接收所述第一线圈发送至所述第二线圈的所述测试设备的能量；所述第二控制器用于通过所述第二信号解调电路接收所述第一线圈发送至所述第二线圈的所述测试设备的信息，并将所述测试设备的信息发送至所述被测设备；所述第二控制器还用于接收所述被测设备的信息，并将所述被测设备的信息通过所述电子开关和所述负载发送至所述第二线圈。可选的，所述负载为功率电阻或电容。可选的，当所述第一线圈和所述第二线圈的数量均为一个时，所述第一控制器包括第一载波发生器、第一码元编码器、第一码元解码器以及与运算器；所述第一载波发生器用于生成第一载波信号；所述第一载波信号用于传输所述测试设备的能量和信息；所述第一码元编码器与所述测试设备连接，所述第一码元编码器用于对所述测试设备的信息进行码元编码，得到编码后的测试设备的信息；所述与运算器分别与所述第一码元编码器和所述第一载波发生器连接，所述与运算器用于对所述编码后的测试设备的信息和所述测试设备的能量进行调制，得到第一设定频率的信息和第二设定频率的能量，然后对所述第一设定频率的信息和所述第二设定频率的能量进行叠加，得到直流电信号；所述直流电信号包括携带有所述第一设定频率的信息和所述第二设定频率的能量的所述第一载波信号；所述第一码元解码器与所述第一信号解调电路连接，所述第一码元解码器用于对所述第二线圈发送给所述第一线圈的所述被测设备的信息进行码元解码，得到码元解码后的所述被测设备的信息，并将所述码元解码后的所述被测设备的信息发送给所述测试设备。可选的，所述第一线圈的数量为两个；其中，一个所述第一线圈用于发送所述测试设备的能量，另一个所述第一线圈用于发送所述测试设备的信息以及接收所述被测设备的信息；所述第二线圈的数量与所述第一线圈的数量相同；其中，一个所述第二线圈用于接收所述测试设备的能量，另一个所述第二线圈用于发送所述被测设备的信息以及接收所述测试设备的信息。可选的，当所述第一线圈和所述第二线圈的数量均为两个时，所述第一控制器包括第一载波发生器、第一码元编码器以及第一码元解码器；所述第一载波发生器用于生成第二载波信号；所述第二载波信号用于传输所述测试设备的能量；所述测试设备的能量经第二直交逆变电路传输给一个所述第一线圈；所述第一码元编码器分别与所述测试设备和所述第一直交逆变电路连接，所述第一码元编码器用于对所述测试设备的信息进行码元编码，得到编码后的测试设备的信息；所述编码后的测试设备的信息经所述第一直交逆变电路传输给另一个所述第一线圈；所述第一码元解码器与所述第一信号解调电路连接，所述第一码元解码器用于对所述第二线圈发送给所述第一线圈的所述被测设备的信息进行码元解码，得到码元解码后的所述被测设备的信息，并将所述码元解码后的所述被测设备的信息发送给所述测试设备。可选的，所述第二控制器包括第二码元编码器以及第二码元解码器；所述第二码元编码器分别与所述被测设备和所述电子开关连接，所述第二码元编码器用于对所述被测设备的信息进行码元编码，得到编码后的被测设备的信息；所述编码后的被测设备的信息经所述电子开关和所述负载传输给所述第二线圈；所述第二码元解码器与所述第二信号解调电路连接，所述第二码元解码器用于对所述第一线圈发送给所述第二线圈的所述测试设备的信息进行码元解码，得到码元解码后的所述测试设备的信息，并将所述码元解码后的所述测试设备的信息发送给所述被测设备。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开的基于线圈的无线传能、通信和组网系统，在测试设备上安装主站模块，在被测设备上安装中继模块，分别在主站模块和中继模块中设置线圈，交流电通过主站模块中的线圈后产生磁场，通过磁场的形式将能量和信息向外界无线发送，中继模块中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统，其特征在于，包括主站模块和中继模块；/n所述主站模块包括第一线圈，所述中继模块包括第二线圈；所述主站模块安装于测试设备上，所述中继模块安装于被测设备上；所述测试设备通过所述主站模块、所述中继模块与所述被测设备传能和通信；/n所述主站模块通过所述第一线圈将所述测试设备的能量和信息发送给所述中继模块，并且通过所述第一线圈接收所述被测设备发送给所述测试设备的信息；所述中继模块通过所述第二线圈接收所述测试设备的能量和信息，并且通过所述第二线圈将所述被测设备的信息发送给所述主站模块；所述被测设备的信息为所述被测设备发送给所述测试设备的信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统，其特征在于，包括主站模块和中继模块；
所述主站模块包括第一线圈，所述中继模块包括第二线圈；所述主站模块安装于测试设备上，所述中继模块安装于被测设备上；所述测试设备通过所述主站模块、所述中继模块与所述被测设备传能和通信；
所述主站模块通过所述第一线圈将所述测试设备的能量和信息发送给所述中继模块，并且通过所述第一线圈接收所述被测设备发送给所述测试设备的信息；所述中继模块通过所述第二线圈接收所述测试设备的能量和信息，并且通过所述第二线圈将所述被测设备的信息发送给所述主站模块；所述被测设备的信息为所述被测设备发送给所述测试设备的信息。


2.根据权利要求1所述的基于线圈的无线传能、通信和组网系统，其特征在于，所述中继模块的数量为多个。


3.根据权利要求1所述的基于线圈的无线传能、通信和组网系统，其特征在于，所述能量为交流电，所述信息为发送或接收的数据。


4.根据权利要求1所述的基于线圈的无线传能、通信和组网系统，其特征在于，所述主站模块还包括第一控制器、第一直交逆变电路和第一信号解调电路；
所述第一控制器分别与所述测试设备、所述第一直交逆变电路和所述第一信号解调电路连接；所述第一线圈分别与所述第一直交逆变电路、所述第一信号解调电路和所述第二线圈连接；
所述第一控制器用于接收所述测试设备的能量和信息，并将所述测试设备的能量和信息通过所述第一直交逆变电路发送给所述第一线圈；
所述第一控制器还用于通过所述第一信号解调电路接收所述第二线圈发送至所述第一线圈的所述被测设备的信息，并将所述被测设备的信息发送给所述测试设备。


5.根据权利要求1所述的基于线圈的无线传能、通信和组网系统，其特征在于，所述中继模块还包括第二控制器、桥式整流及稳压电路、第二信号解调电路、电子开关和负载；
所述第二控制器分别与所述被测设备、所述第二信号解调电路、所述桥式整流及稳压电路和所述电子开关连接；所述第二线圈分别与所述负载、所述第二信号解调电路、所述桥式整流及稳压电路和所述第一线圈连接；所述负载与所述电子开关连接；
所述第二控制器用于通过所述桥式整流及稳压电路接收所述第一线圈发送至所述第二线圈的所述测试设备的能量；
所述第二控制器用于通过所述第二信号解调电路接收所述第一线圈发送至所述第二线圈的所述测试设备的信息，并将所述测试设备的信息发送至所述被测设备；
所述第二控制器还用于接收所述被测设备的信息，并将所述被测设备的信息通过所述电子开关和所述负载发送至所述第二线圈。


6.根据权利要求4或5所述的基于线圈的无线传能、通信和组网系统，其特征在于，所述负载为功率电阻或电容。


7.根据权利要求4所述的基于线圈的无线传能、通信和组网系统，其特征在于，当所述第一线圈和所述第二线圈的数量均为一个时，所述第一控制器包括第一载波发生器、第一码元编码器、第一码元解码器以及与运算器；
所述第一载波发生器用于生成第一载...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宏彬，程攀攀，李国峰，朱旭杰，
申请(专利权)人：金华飞光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33