一种感应式电能传输系统技术方案

一种感应式电能传输系统，其特征是，输出电磁感应能量的T模块和接收电磁感应能量的R模块，所述T模块具有能量输出模块、第一信号收发模块、能量输出调节模块，所述R模块具有能量接收模块、第二信号收发模块、能量接收识别模块。所述第一信号收发模块与所述第二信号收发模块进行双向通信，所述双向通信采用调频与调占空比混合的类似方波调制信号，所述通信内容包含第一信号和第二信号，所述第一信号用于传输电能调节信息，所述第二信号为数字信号，所述第二信号用于传输状态信息、握手信息。

【技术实现步骤摘要】
一种感应式电能传输系统
一种适用于感应式能量传递传输系统的通信方式，尤其涉及信道编码方式和通信协议框架。
技术介绍
虽然专利号201920883744.0等揭示了采用红外或磁感技术进行带外通信实现感应式电能传输系统的信号传输，以及虽然有其他技术采用蓝牙等射频技术提供带外通信实现感应式电能传输系统的信号传输，但是并没有提出一套能够平衡实时信息对实时性的要求与详细信息对数据量的要求、通信准确、低对干扰、高抗干扰的通信方案，尤其射频技术存在频道少、抗干扰性差、功率高、兼容性弱、实时性差等缺点。因此，需要设计一种适合带外通信的通信方案，解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术揭示了一种采用模数混合通信制式的带外通信技术的感应式电能传输系统，通过采用持续的类似方波信号实时、准确地传递电能调节信息，以及采用叠加在所述类似方波上的数字信号传递状态信息和握手信息，所述传递电能调节信息的信号被定义为第一信号，所述传递状态信息、握手信息的信号被定义为第二信号。本专利技术揭示的一种感应式电能传输系统，其特征是，输出电磁感应能量的T模块和接收电磁感应能量的R模块，所述T模块具有能量输出模块、第一信号收发模块、能量输出调节模块，所述R模块具有能量接收模块、第二信号收发模块、能量接收识别模块，所述能量输出模块与所述能量接收模块通过电磁感应方式传递电能；所述能量输出调节模块根据电能调节信息计算并控制所述能量输出模块输出的电能指标；所述能量接收识别模块探测并识别所述能量接收模块获得的电能指标，并输出电能调节信息；所述能像输出调节模块与所述第一信号收发模块电连接，传输电能调节信息、状态信息、握手信息；所述能量接收识别模块与所述第二信号收发模块电连接，传输电能调节信息、状态信息、握手信息；所述第一信号收发模块与所述第二信号收发模块进行双向通信，所述双向通信采用调频与调占空比混合的类似方波调制信号，所述通信内容包含第一信号和第二信号，所述第一信号用于传输电能调节信息，所述第二信号为数字信号，所述第二信号用于传输状态信息、握手信息；所述第一信号为类似方波调频信号或类似方波调占空比信号；当所述第一信号为类似方波调频信号时，所述第二信号为类似方波调占空比信号，当所述第一信号为类似方波调占空比信号时，所述第二信号为类似方波调频信号；当时所述第二信号收发模块向所述第一信号收发模块传输信息时，所述第一信号和所述第二信号可以相互叠加，实现同时传输所述第一信号和所述第二信号；在本专利技术所述一种感应式电能传输系统工作时，所述能量接收识别模块根据探测并识别到的所述能量接收模块获得的电能指标以及其他信息，计算出所述电能调节信息并传输给所述第二信号收发模块，由所述第二信号收发模块传输给所述第一信号收发模块，再传输给所述能量输出调节模块，由所述能量输出调节模块根据电能调节信息计算并控制所述能量输出模块输出所述R模块所需要的电能；在本专利技术所述一种感应式电能传输系统工作时，所述能量接收识别模块与所述能量输出调节模块还通过所述第一信号收发模块与所述第二信号收发模块传输所述状态信息和所述握手信息。所述第一信号如果为类似方波调频信号，其实时频率值F=F0+G（dP），F0为预设的固定频率值，G（dP）为单调函数，所述dP为所述电能调节信息，因此F的值包含了dP信息，因此所述T模块收到F后即可得出dP。或者所述第一信号其实时频率值F=G（dP），G（dP）为分段函数，所述dP为所述电能调节信息，任一dP都会由G(dP)而映射成F1到FM中的某一确定值，因此当dP确定后F的值也就确定了，因此F的值包含了dP信息，因此所述T模块收到F后即可得出dP。当所述第一信号如果为类似方波调频信号时，所述第二信号为二进制数字信号，信道调制方式为采用d1和d2两个占空比，并由一定时间宽度范围或一定波数范围的连续的占空比为d1与d2的类似方波分别代表数字信号的比特“0”和比特“1”。[xy1]或者所述第二信号为二进制数字信号，信道调制方式为采用d1和d2两个占空比，在一定时间宽度范围或一定波数范围的连续的占空比为d1或d2的类似方波代表比特“A”，在一定时间宽度范围或一定波数范围的由两个占空比d1和d2交替组成的类似方波代表比特“B”，所述比特“A”与比特“B”是不相同的比特值。或者，所述第一信号如果为类似方波调占空比信号，其实时占空比值d=d0+G（dP），其中d0为固定占空比值，G（dP）为一单调函数，所述dP为所述电能调节信息，因此d的值包含了dP信息，因此所述T模块收到d后即可得出dP。或者所述第一信号其实时占空比值为d=G（dP），G（dP）为分段函数函数，所述dP为所述电能调节信息，并设定M个占空比值d1到dM，任一dP都会由G(dP)而映射成d1到dM中的某一确定值，因此当dP确定后d的值也就确定了，因此d的值包含了dP信息，因此所述T模块收到d后即可得出dP。当所述第一信号如果为类似方波调占空比信号时，所述第二信号为二进制数字信号，信道调制方式为采用F1和F2两个频率值，并由一定时间宽度范围或一定波数范围的连续的频率值为F1与F2的类似方波分别代表数字信号的比特“0”和比特“1”。或者所述第二信号为二进制数字信号，信道调制方式为采用F1和F2两个频率值，在一定时间宽度范围或一定波数范围的连续的频率值为F1或F2的类似方波代表比特“A”，在一定时间宽度范围或一定波数范围的由两个频率值F1和F2交替组成的类似方波代表比特“B”，所述比特“A”与比特“B”是不相同的比特值。并且，当仅传输所述第一信号时，所述类似方波调制信号采用相同的频率F3或相同的占空比d3或者相同的频率F4且相同的占空比d4。由于R模块相比T模块需要频繁多倍地传递状态信息，因此本专利技术中，第二信号都是由R模块首先发起，并且为了避免所述第一信号干扰所述T模块发出的所述第二信号，当T模块需要根据通信协议发出所述第二信号时，R模块会在一段时间t内停止输出所述第一信号。为了确保每轮所述第二信号的传递可靠性，所述R模块每发出一个所述第二信号数据包后，所述T模块都会发出一个对应的所述第二信号数据包作为回应。本专利技术的有益效果是通过采用调频与调占空比混合的类似方波调制信号，同时传递对实时性、准确性要求极高的电能调节信息，和对信息量要求高的状态信息和握手信息，并且具有很强的抗干扰性以及很弱的对外干扰性。说明书附图。图1是本专利技术的框图。图2是本专利技术的第一类信号调制方式的第一种实施例。图3是本专利技术的第一类信号调制方式的第二种实施例。图4是本专利技术的第一类信号调制方式的第三种实施例。图5是本专利技术的第一类信号调制方式的第四种实施例。图6是本专利技术的第二类信号调制方式的第一种实施例。图7是本专利技术的第二类信号调制方式的第二种实施例。图8是本专利技术的第二类信号调制方式的第三种实施例。图9是本专利技术的第二类信号调制方式的第四种实施例。图10是本专利技术的通信协议的第一种实施例。具体实施例为了更清楚地说明本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感应式电能传输系统，其特征是，输出电磁感应能量的T模块和接收电磁感应能量的R模块，所述T模块具有能量输出模块、第一信号收发模块、能量输出调节模块，所述R模块具有能量接收模块、第二信号收发模块、能量接收识别模块，/n所述能量输出模块与所述能量接收模块通过电磁感应方式传递电能；/n所述能量输出调节模块根据电能调节信息计算并控制所述能量输出模块输出的电能指标；/n所述能量接收识别模块探测并识别所述能量接收模块获得的电能指标，并输出电能调节信息；/n所述能像输出调节模块与所述第一信号收发模块电连接，传输电能调节信息、状态信息和握手信息；/n所述能量接收识别模块与所述第二信号收发模块电连接，传输电能调节信息、状态信息和握手信息；/n所述第一信号收发模块与所述第二信号收发模块进行双向通信，所述双向通信采用调频与调占空比混合的类似方波调制信号，所述通信内容包含第一信号和第二信号，所述第一信号用于传输电能调节信息，所述第二信号为数字信号，所述第二信号用于传输状态信息、握手信息；/n所述第一信号为类似方波调频信号或类似方波调占空比信号；/n当所述第一信号为类似方波调频信号时，所述第二信号为类似方波调占空比信号，当所述第一信号为类似方波调占空比信号时，所述第二信号为类似方波调频信号；/n当时所述第二信号收发模块向所述第一信号收发模块传输信息时，所述第一信号和所述第二信号可以相互叠加，实现同时传输所述第一信号和所述第二信号；/n在本专利技术所述一种感应式电能传输系统工作时，所述能量接收识别模块根据探测并识别到的所述能量接收模块获得的电能指标以及其他信息，计算出所述电能调节信息并传输给所述第二信号收发模块，由所述第二信号收发模块传输给所述第一信号收发模块，再传输给所述能量输出调节模块，由所述能量输出调节模块根据电能调节信息计算并控制所述能量输出模块输出所述R模块所需要的电能；/n在本专利技术所述一种感应式电能传输系统工作时，所述能量接收识别模块与所述能量输出调节模块还通过所述第一信号收发模块与所述第二信号收发模块传输所述状态信息和所述握手信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种感应式电能传输系统，其特征是，输出电磁感应能量的T模块和接收电磁感应能量的R模块，所述T模块具有能量输出模块、第一信号收发模块、能量输出调节模块，所述R模块具有能量接收模块、第二信号收发模块、能量接收识别模块，
所述能量输出模块与所述能量接收模块通过电磁感应方式传递电能；
所述能量输出调节模块根据电能调节信息计算并控制所述能量输出模块输出的电能指标；
所述能量接收识别模块探测并识别所述能量接收模块获得的电能指标，并输出电能调节信息；
所述能像输出调节模块与所述第一信号收发模块电连接，传输电能调节信息、状态信息和握手信息；
所述能量接收识别模块与所述第二信号收发模块电连接，传输电能调节信息、状态信息和握手信息；
所述第一信号收发模块与所述第二信号收发模块进行双向通信，所述双向通信采用调频与调占空比混合的类似方波调制信号，所述通信内容包含第一信号和第二信号，所述第一信号用于传输电能调节信息，所述第二信号为数字信号，所述第二信号用于传输状态信息、握手信息；
所述第一信号为类似方波调频信号或类似方波调占空比信号；
当所述第一信号为类似方波调频信号时，所述第二信号为类似方波调占空比信号，当所述第一信号为类似方波调占空比信号时，所述第二信号为类似方波调频信号；
当时所述第二信号收发模块向所述第一信号收发模块传输信息时，所述第一信号和所述第二信号可以相互叠加，实现同时传输所述第一信号和所述第二信号；
在本发明所述一种感应式电能传输系统工作时，所述能量接收识别模块根据探测并识别到的所述能量接收模块获得的电能指标以及其他信息，计算出所述电能调节信息并传输给所述第二信号收发模块，由所述第二信号收发模块传输给所述第一信号收发模块，再传输给所述能量输出调节模块，由所述能量输出调节模块根据电能调节信息计算并控制所述能量输出模块输出所述R模块所需要的电能；
在本发明所述一种感应式电能传输系统工作时，所述能量接收识别模块与所述能量输出调节模块还通过所述第一信号收发模块与所述第二信号收发模块传输所述状态信息和所述握手信息。


2.根据权利要求1所述一种感应式电能传输系统，其特征是，所述第一信号为类似方波调频信号并且实时频率值为F，并设定一固定频率值F0，以及设定一单调函数G（dP），所述dP为所述电能调节信息，最后设定F=F0+G（dP），所述T模块收到F后即可得出dP。


3.根据权利要求1所述一种感应式电能传输系统，其特征是，所述第一信号为类似方波调频信号并且实时频率值为F，并设定M个频率值F1到FM，再设定一函数分段函数F=G（dP），所述dP为所述电能调节信息，任一dP都会由G(dP)而映射成F1到FM中的某一确定值，因此当dP确定后F的值也就确定了，所述T模块收到F后即可得出dP。


4.根据权利要求2或3所述一种感应式电能传输系统，其特征是，所述第二信号为二进制数字信号，信道调制方式为采用d1和d2两个占空比，并由一定时间宽度范围或...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢益涛，
申请(专利权)人：邢益涛，
类型：发明
国别省市：广东;44