用于感应地传输能量和信息的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于感应地传输能量和信息的方法和系统。根据本发明专利技术的用于在包括初级电感器（２）的能量发送器（１）和包括次级电感器（１４）的能量接收器之间感应地传输能量和信息的方法，通过以下方式从能量发送器（１）向能量接收器发送能量：向初级电感器（２）施加交流电压以在初级电感器（２）中产生初级交流电流，由此在次级电感器（１４）中感应出次级交流电流。通过改变交流电压的幅度，基本上仅仅在交流电压的周期的专用第一部分中从能量发送器（１）向能量接收器发送信息；并且，通过改变次级电感器（１４）的功率吸收，基本上仅仅在所述周期的专用第二部分中从能量接收器向能量发送器（１）发送信息，第二部分不与第一部分重叠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在包括初级电感器的能量发送器和包括次级电 感器的能量接收器之间感应地传输能量和信息的方法，其中，通过以下方式从能量发送器向能量接收器发送能量向初级电感器施加交流电压以在 初级电感器中产生初级交流电流，由此在次级电感器中感应出次级交流电 流。本专利技术还涉及一种能量发送器，该能量发送器包括初级电感器，该初 级电感器能够感应地耦合到能量接收器的次级电感器，以感应地向能量接 收器发送能量并且从能量接收器接收信息，所述能量发送器包括用于向初 级电感器施加交流电压的部件，用于在初级电感器中产生初级交流电流， 以使得初级交流电流可以在次级电感器中感应出次级交流电流，其中，所 述用于向初级电感器施加交流电压的部件包括用于在初级电感器上施加 正电压的部件和用于在初级电感器上施加负电压的部件。本专利技术还涉及一 种能量接收器，该能量接收器包括次级电感器，该次级电感器能够感应地 耦合到能量发送器的初级电感器，以感应地从能量接收器接收能量和信 息，所述能量接收器包括整流器，用于将由初级电感器感应到次级电感器 中的次级交流电流整流。最后，本专利技术涉及一种包括能量发送器和能量接 收器的系统.
技术介绍
从美国专利US 5，701，121，可知一种系统，其包括询问器 (interrogator)和换能器，在它们之间可以通过耦合的振荡电路来传输 信息和能量。询问器的磁场可以被换能器拾取，以向附接到换能器的电子 装置提供能量。而且，通过调制所述感应磁场来在询问器和换能器之间发 送数据和命令。对于从询问器向换能器的发送，即在能量发送的方向上， 建议了幅度、相位、频率和脉冲调制。对于在相反方向的发送，建议了 功 率吸收信号传输，其中，换能器的接收线圃暂时断开，通过监控能量发 送线圃的能量吸收来在询问器的位置检测到所述断开。国际专利公布WO 1994/001846 Al >^开了 一种电子连接器，其包括变换器，用于感应地发送电子功率和信息.所述连接器优选地被集成到汽 车的门的铰链M点中。经由所述连接器，从汽车向门发送电子功率，以 用电子能量在门中提供负载，并且双向地发送数据。变换器的初级侧有具有方波电压的H电桥电路。为了在功率发送的方向上发送低频信号以驱 动扬声器和门，方波电压的脉冲被高频(HF)调制。而且，以上升沿开 始，通过方波信号的高频调制来在双向上发送信息。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题本专利技术的一个目的是提供一种用于在能量发送器和能量接收器之间 感应地传输能量和信息的改进的方法。本专利技术的另一个目的是^^供一种改 进的能量发送器、 一种改进的能量接收器和一种用于能量发送器和能量接 收器之间的信息交换的改进的系统。^L据;^专利技术的解决方案一种用于在包括初级电感器的能量发送器和包括次级电感器的能量 接收器之间感应地传输能量和信息的方法，其中，通过以下方式从所述能 量发送器向所述能量接收器发送能量向所述初级电感器施加交流电压以 在所述初级电感器中产生初级交流电流，由此在所述次级电感器中感应出 次级交流电流，并且其中，通过改变所述交流电压的幅度，基本上仅^ 所述交流电压的周期的专用第一部分中从所述能量发送器向所述能量接 收器发送信息；并且，通过改变所述次级电感器的功率吸收，M上仅仅 在所述周期的专用第二部分中从所述能量接收器向所述能量发送器发送 信息，所述第二部分不与所述第一部分重叠。术语半周期(alternation)指的是交流电压或者交流电流中具有 相同正负号的部分。通过电压或者电流的零点来界定半周期。所述电压和 电流因此具有两个半周期， 一个^L任意地称为正而另一个被称为负。 在以下，术语正和负》用于标识电压和电流的对应的半周期，即， 次级电流的正半周期祐i人为是由初级电流的正半周期感应出的半 周期，所述初级电流的正半周期是由交流电压的正半周期感应出 的。本专利技术的一个可实现的优点是，通过将周期的一部分专用于在一个特 定方向上的信息的发送，使得在一个方向上的信息的发送能够从不与在另一个方向上的信息的发送同时发生。因此，可以避免在一个方向上发送的 信号对于在相反方向上发送的信号的干扰。而且，可以简化装置的构造。还通过一种能量发送器来解决所述问题，所述能量发送器包括初级电 感器，所述初级电感器可以感应地耦合到能量接收器的次级电感器，以感 应地向所述能量接收器发送能量并J^所述能量接收器接收信息，所述能 量发送器包括用于向所述初级电感器施加交流电压的部件，用于在所述初 级电感器中产生初级交流电流，以使)斤述初级交流电流可以在所述次级电 感器中感应出次级交流电流，其中，所述用于向初级电感器施加交流电压 的部件包括用于向所述初级电感器施加正电压的部件和用于在所述初级 电感器上施加负电压的部件，并且其中，所述用于在初级电感器上施加负 电压的部件具有用于检测所述次级电感器的功率吸收的变化、以拾^所述能量接收器向所述能量发送器发送的信息的部件。根据本专利技术的能量发送器利用以下事实如果用于从所述能量接收器 向所述綈量发送器发送信息的专用第二部分位于周期的负半周期，则向用 于在所述初级电感器上施加负电压的部件提供用于检测所述次级电感器 的功率吸收的变化的部件足以。有益的是，这使得所述能量发送器和能量 接收器具有简单结构。而且，通过一种能量接收器来解决所述问题，所述能量接收器包括次 级电感器，所述次级电感器可以感应地耦合到能量发送器的初级电感器， 以从所述能量发送器感应地接收能量和信息，所述能量接收器包括整流 器，用于对通过所述初级电感器感应到所述次级电感器中的次级交流电流 进行整流，其中，所述整流器的使所述次级交流电流的正半周期通过的电 路具有用于检测所述次级交流电流的变化的部件。根据本专利技术的能量接收器利用以下事实被施加到所述初级电感器的 交流电压的幅度的变化引起所述初级交流电流的变化，所述初级交流电流 引起所述次级交流电流的变化。因此，通过检测所述次级交流电流的变化， 可以拾^U^所述能量发送器向所述能量接收器发送的信息。而且，；fil据本 专利技术的能量接收器利用以下事实如果用于从所述能量接收器向所述能量 发送器发送信息的专用第一部分位于周期的正半周期，则向整流器的使所 述次级交流电流的正半周期通过的电^1供用于检测所述次级交流电流 的变化的部件足以。有益的是，这使得所述能量接收器和能量发送器具有 简单结构。最后，通过一种包括根据本专利技术的能量发送器和能量接收器的系统来解决所述问题.对本专利技术的优选实施例的说明在从属权利要求中讨论了可以单独或者组合地应用的本专利技术的优选 特征。所述电感器优选地是传导材料制成的线圉，优选地是比如银或者铜的 金属，优选的是，所述初级和次级电感器通过公共金属芯而耦合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述芯包括可以^Sia合以提供闭^s磁回路的两个 部分。优选的是，所述初级电感器具有所述芯的一个部分，而所述次级电 感器具有另一个部分。所述芯优选地包括铁，更优选地是以铁氧体形式的 铁，或者所述芯优选地包括另一种铁磁材料，优选地是高磁导率的材料。优选的是，所述交流电压具有阶梯形波形，所述波形基本上包括方形 正半周期和方形负半周期.优选的是，通过零电压的部分来分隔相邻的半 周期.在本专利技术的一个优选实施例中，所述用于向所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在包括初级电感器（２）的能量发送器（１）和包括次级电感器（１４）的能量接收器（１３）之间感应地传输能量和信息的方法，其中，通过以下方式从所述能量发送器（１）向所述能量接收器（１３）发送能量：向所述初级电感器（２）施加交流电压以在所述初级电感器（２）中产生初级交流电流，由此在所述次级电感器（１４）中感应出次级交流电流，其特征在于，　通过改变所述交流电压的幅度，基本上仅仅在所述交流电压的周期的专用第一部分中从所述能量发送器（１）向所述能量接收器（１３）发送信息；并且 ，通过改变所述次级电感器（１４）的功率吸收，基本上仅仅在所述周期的专用第二部分中从所述能量接收器（１３）向所述能量发送器（１）发送信息，所述第二部分不与所述第一部分重叠。

【技术特征摘要】
EP 2008-7-29 08161351.51.一种用于在包括初级电感器(2)的能量发送器(1)和包括次级电感器(14)的能量接收器(13)之间感应地传输能量和信息的方法，其中，通过以下方式从所述能量发送器(1)向所述能量接收器(13)发送能量向所述初级电感器(2)施加交流电压以在所述初级电感器(2)中产生初级交流电流，由此在所述次级电感器(14)中感应出次级交流电流，其特征在于，通过改变所述交流电压的幅度，基本上仅仅在所述交流电压的周期的专用第一部分中从所述能量发送器(1)向所述能量接收器(13)发送信息；并且，通过改变所述次级电感器(14)的功率吸收，基本上仅仅在所述周期的专用第二部分中从所述能量接收器(13)向所述能量发送器(1)发送信息，所述第二部分不与所述第一部分重叠。2. 根据权利要求l的方法，其特征在于，所述交流电压具有阶梯形波形，所述波形基本上包括方形的正半周期 和方形的负半周期。3. 根据权利要求1或者2的方法，其特征在于，所述笫一部分基本上位于所述次级交流电流的正半周期中；而所述第 二部分基本上位于所述交流电压的负半周期中.4. 根据权利要求3的方法，其特征在于， 所述第一部分基本上是所述交流电压的整个正半周期。5. 根据权利要求3或者4的方法，其特征在于， 所述第二部分基本上是所述次级交流电流的整个负半周期。6. 根据权利要求2或者3的方法，其特征在于，用于从所述初级电感器(2)向所述次级电感器(14)发送信息的所 述笫一部分位于被施加到所述初级电感器(2)的交流电压的半周期的尾部。7. 根据权利要求6的方法，其特征在于，通过向所述初级电感器(2)施加基本上为零的电压所述第一部分的 持续时间，来改变所述第一部分。8. 根据权利要求2、 3、 6或者7中任何一项的方法，其特征在于，用于从所述次级电感器(14)向所述初级电感器(2)发iH信息的第 二部分位于所述次级交流电流的半周期的开始位置.9. 根据权利要求8的方法，其特征在于，通过将所述次级电感器(14 )基本上与负栽断开所述第二部分的持续 时间，来改变所述第二部分，10. 根据权利要求6-9中任何一项的方法，其特征在于，用于从所述初级电感器(2)向所述次级电感器(14)的发送的所述 第...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍斯特米勒，
申请(专利权)人：欧度连接器系统两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]