一种双频无线传输电能及信号系统技术方案

本发明专利技术提供一种双频无线传输电能及信号系统，其包括一电源、一信号源、一发射模块、一接收模块以及负载，所述电源向发射模块提供电能，所述信号源向所述发射模块提供电信号，所述发射模块向所述接收模块发射电能电磁场以及信号电磁场，所述接收模块向负载提供电能以及电信号，所述发射模块包括一电能发射端以及一信号发射端，所述接收模块包括一电能接收端以及一信号接收端。

【技术实现步骤摘要】
一种双频无线传输电能及信号系统
本专利技术涉及无线传电领域，尤其涉及一种双频无线传输电能及信号系统。
技术介绍
现有无线传电系统中，要实现传电同时传输信号，或对产生的电磁场进行调制，或多产生另一个高频率的电磁场调制后专用于信号传输，而高频率的电磁场辐射较远，民用频带有限，容易影响其他设备或被其他设备影响，需复杂的防干扰措施，因此，现有的同时实现电能与信号传输的无线传电系统中，无论是发射端还是接收端的电路设计都偏向复杂，生产及使用均难度大。因此，需要提出改进。
技术实现思路
本专利技术提供一种双频无线传输电能及信号系统，通过发射模块的电能发射端以及信号发射端各自发出对应的电磁场，利用近场无线传电中谐振电路的选频特性，使接收模块的电能接收端以及信号接收端分别接收各自对应的电磁场。本专利技术提供一种双频无线传输电能及信号系统，其包括一电源、一信号源、一发射模块、一接收模块以及负载，所述电源向发射模块提供电能，所述信号源向所述发射模块提供电信号，所述发射模块向所述接收模块发射电能电磁场以及信号电磁场，所述接收模块向负载提供电能以及电信号，所述发射模块包括一电能发射端以及一信号发射端，所述电能发射端包括一电能发射端震荡电路、一电能发射端放大器以及一电能发射端螺旋谐振器，所述电能发射端震荡电路接收电能并产生一固定频率的电能发射端脉冲波，所述电能发射端放大器通过放大所述电能发射端脉冲波以提升电能传输功率，所述电能发射端脉冲波通过所述电能发射端螺旋谐振器产生电能电磁场；所述信号发射端包括一信号发射端震荡电路、一信号发射端放大器以及一信号发射端螺旋谐振器，所述信号发射端震荡电路接收电信号并产生一固定频率的信号发射端脉冲波，所述信号发射端放大器通过放大所述信号发射端脉冲波以提升信号传输功率，所述信号发射端脉冲波通过所述信号发射端螺旋谐振器产生信号电磁场；所述接收模块包括一电能接收端以及一信号接收端，所述电能接收端包括一电能接收端螺旋谐振器、一电能接收端整流电路、一电能接收端滤波电路，所述电能接收端螺旋谐振器接收所述电能电磁场并转化成电能，该电能经过所述电能接收端整流电路以及电能接收端滤波电路整流滤波后输出至所述负载；所述信号接收端包括一信号接收端螺旋谐振器以及一检波电路，所述信号接收端螺旋谐振器接收所述信号电磁场并转化成信号电能，该信号电能通过所述检波电路完成调制信号提取后输出至所述负载。优选的，所述电能发射端还包括一电能发射端整流电路、一电能发射端滤波电路以及一稳压电路，所述电能发射端整流电路以及电能发射端滤波电路将从交流电源接收的交流电能转化为直流电能，通过所述稳压电路进行稳压后输出至所述电能发射端震荡电路。优选的，所述交流电源与电能发射端整流电路之间还设置有一保险电路。优选的，所述电能发射端整流电路与电能发射端滤波电路之间设置有一π型滤波电路，其用于隔断所述稳压电路产生的谐波干扰。优选的，所述信号发射端还包括一信号发射端整流电路、一整形电路以及一开关电路，所述信号发射端整流电路接收交流电信号转化为脉动直流电信号，该脉动直流电信号通过整形电路去除高频杂波，所述开关电路根据所述脉动直流电信号控制所述信号发射端震荡电路工作状态完成信号调制。优选的，所述检波电路包括一检波二极管以及一低通滤波电路。优选的，所述电能发射端固定频率与所述信号发射端固定频率不相同。优选的，所述电能发射端螺旋谐振器包括一电能发射端谐振线圈，所述信号发射端螺旋谐振器包括一信号发射端谐振线圈，该电能发射端谐振线圈与信号发射端谐振线圈位于同一平面且同圆心组合形成一发射端圆环线圈。优选的，所述电能发射端谐振线圈位于所述发射端圆环线圈的外圆环，所述信号发射端谐振线圈位于所述发射端圆环线圈的内圆环。优选的，所述电能接收端螺旋谐振器包括一电能接收端谐振线圈，所述信号接收端螺旋谐振器包括一信号接收端谐振线圈，该电能接收端谐振线圈与信号接收端谐振线圈组合与所述发射端圆环线圈对应的接收端圆环线圈，所述电能接收端谐振线圈位于该接收端圆环线圈的外圆环，所述信号接收端谐振线圈位于该接收端圆环线圈的内圆环。本专利技术提供的双频无线传输电能及信号系统，通过发射模块的电能发射端以及信号发射端各自发出对应的电磁场，利用近场无线传电中谐振电路的选频特性，使接收模块的电能接收端以及信号接收端分别接收各自对应的电磁场，电能与信号的传输互不干扰，且由于近场无线传输的特性，使该系统也不易被其他电磁场干扰，同时也不易干扰其他设备，提升了该系统的实用性，本系统仅需对电信号的输送进行简易调制达到稳定传输的效果即可，并不需要额外的防干扰措施，发射模块以及接收模块的电路得到简化，降低电路设计以及生产成本，提升实用性。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种双频无线传输电能及信号系统结构图；图2是本专利技术第一实施例提供的一种双频无线传输电能及信号系统的模块逻辑结构图；图3是本专利技术第二实施例提供的一种双频无线传输电能及信号系统的模块逻辑结构图；图4是图2及图3的发射模块中电能发射端的电能发射端震荡电路、电能发射端放大器以及电能发射端螺旋谐振器的局部电路图；图5是图3的发射模块中电能发射端的电能发射端整流电路、电能发射端滤波电路以及稳压电路的局部电路图；图6是图2及图3的发射模块中信号发射端的信号发射端震荡电路、信号发射端螺旋谐振器、整形电路以及开关电路的局部电路图；图7是图3中信号发射端整流电路的局部电路图；图8是图2及图3的接收模块中电能接收端的电能接收端螺旋谐振器、电能接收端整流电路以及电能接收端滤波电路的局部电路图；图9是图2及图3的接收模块中信号接收端的信号接收端螺旋谐振器以及检波电路的局部电路图；图10是发射端圆环线圈的平面示意图；图11是接收端圆环线圈的平面示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术所提供的一种双频无线传输电能及信号系统作进一步说明，需要指出的是，下面仅以一种最优化的技术方案对本专利技术的技术方案以及设计原理进行详细阐述。参阅图1，是本专利技术提供的一种双频无线传输电能及信号系统，其包括电源3、信号源4、发射模块1、接收模块2以及负载5，其中，所述电源3向所述发射模块1提供交流电能或直流电能，所述信号源4向所述发射模块1提供直流信号或交流信号，所述发射模块1向接收模块2发射电能电磁场以及信号电磁场，所述接收模块2接收所述电能电磁场以及信号电磁场，并将其还原成电能以及电信号后传输给负载5，实现无线传输电能以及信号。参阅图1及参阅图2，是本专利技术第一实施例提供的一种双频无线传输电能及信号系统，所述电源3具体化为DC直流电源3a；所述信号源4具体化为直流信号4a；所述发射模块1具体化为发射模块1a，该发射模块1a包括电能发射端11a以及信号发射端12a，其中，所述电能发射端11a包括电能发射端震荡电路111、电能发射端放大器112以及电能发射端螺旋谐振器113，所述电能发射端震荡电路111用于接收直流电源3a发出的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双频无线传输电能及信号系统，其包括一电源、一信号源、一发射模块、一接收模块以及负载，所述电源向发射模块提供电能，所述信号源向所述发射模块提供电信号，所述发射模块向所述接收模块发射电能电磁场以及信号电磁场，所述接收模块向负载提供电能以及电信号，其特征在于/n所述发射模块包括：/n一电能发射端，其包括一电能发射端震荡电路、一电能发射端放大器以及一电能发射端螺旋谐振器，所述电能发射端震荡电路接收电能并产生一固定频率的电能发射端脉冲波，所述电能发射端放大器通过放大所述电能发射端脉冲波以提升电能传输功率，所述电能发射端脉冲波通过所述电能发射端螺旋谐振器产生电能电磁场；以及/n一信号发射端，其包括一信号发射端震荡电路、一信号发射端放大器以及一信号发射端螺旋谐振器，所述信号发射端震荡电路接收电信号并产生一固定频率的信号发射端脉冲波，所述信号发射端放大器通过放大所述信号发射端脉冲波以提升信号传输功率，所述信号发射端脉冲波通过所述信号发射端螺旋谐振器产生信号电磁场；/n所述接收模块包括：/n一电能接收端，其包括一电能接收端螺旋谐振器、一电能接收端整流电路、一电能接收端滤波电路，所述电能接收端螺旋谐振器接收所述电能电磁场并转化成电能，该电能经过所述电能接收端整流电路以及电能接收端滤波电路整流滤波后输出至所述负载；以及/n一信号接收端，其包括一信号接收端螺旋谐振器以及一检波电路，所述信号接收端螺旋谐振器接收所述信号电磁场并转化成信号电能，该信号电能通过所述检波电路完成调制信号提取后输出至所述负载。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双频无线传输电能及信号系统，其包括一电源、一信号源、一发射模块、一接收模块以及负载，所述电源向发射模块提供电能，所述信号源向所述发射模块提供电信号，所述发射模块向所述接收模块发射电能电磁场以及信号电磁场，所述接收模块向负载提供电能以及电信号，其特征在于
所述发射模块包括：
一电能发射端，其包括一电能发射端震荡电路、一电能发射端放大器以及一电能发射端螺旋谐振器，所述电能发射端震荡电路接收电能并产生一固定频率的电能发射端脉冲波，所述电能发射端放大器通过放大所述电能发射端脉冲波以提升电能传输功率，所述电能发射端脉冲波通过所述电能发射端螺旋谐振器产生电能电磁场；以及
一信号发射端，其包括一信号发射端震荡电路、一信号发射端放大器以及一信号发射端螺旋谐振器，所述信号发射端震荡电路接收电信号并产生一固定频率的信号发射端脉冲波，所述信号发射端放大器通过放大所述信号发射端脉冲波以提升信号传输功率，所述信号发射端脉冲波通过所述信号发射端螺旋谐振器产生信号电磁场；
所述接收模块包括：
一电能接收端，其包括一电能接收端螺旋谐振器、一电能接收端整流电路、一电能接收端滤波电路，所述电能接收端螺旋谐振器接收所述电能电磁场并转化成电能，该电能经过所述电能接收端整流电路以及电能接收端滤波电路整流滤波后输出至所述负载；以及
一信号接收端，其包括一信号接收端螺旋谐振器以及一检波电路，所述信号接收端螺旋谐振器接收所述信号电磁场并转化成信号电能，该信号电能通过所述检波电路完成调制信号提取后输出至所述负载。


2.根据权利要求1所述的一种双频无线传输电能及信号系统，其特征在于，所述电能发射端还包括一电能发射端整流电路、一电能发射端滤波电路以及一稳压电路，所述电能发射端整流电路以及电能发射端滤波电路将从交流电源接收的交流电能转化为直流电能，通过所述稳压电路进行稳压后输出至所述电能发射端震荡电路。


3.根据权利要求2所述的一种双频无线传输电能及信号系统，其特征在于，所述交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭孜勤，戴忠果，梁波，肖文辉，
申请(专利权)人：广州腾龙电子塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44