[发明专利]一种应用于信能同传系统接收端的能量管理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术和无线输电技术的交叉领域，特别涉及一种信能同传系统接收端的能量管理方法及系统。

背景技术

无线信能同传(Simultaneous Wireless Information and Energy Transfer)，即通过无线方式实现信息和能量的同时传输，是集成无线通信技术和无线能量传输技术的新兴通信技术。随着科技的发展，整合能源技术和通信技术成为趋势，既能实现高速可靠的通信，又能有效缓解能源和频谱稀缺的压力，在工业、医疗、基础设施发展等方面有着重要的应用价值。

无线信能同传突破传统的无线通信手段，将能量属性同时考虑，整合无线通信技术和无线能量传输技术，实现信息和能量的并行同时传输，具有广泛的应用价值和创新意义。

基于信息与能量同时传输的特点，用于各类依靠有限容量电池提供电能的无线终端或器件，通过从信号中采集能量为其馈电，极大延长待机时间，减小设备体积和成本，并能够大幅减少电池的生产量，大大降低电池生产制造与回收过程中造成的环境污染。基于非接触式的远距离传输的特点，可取代电池或者线缆供电，极大的提升供电的便利性。基于稳定性和可持续性的特点，可替代传统能量采集器(Energy Harvester)以采集环境能量(如风能、太阳能、动能等)为主 的方式。同时，无线信能同传在改善人民生活方面的应用也是广泛的，会产生极大的社会效益：在医疗领域，植入医疗装置如心脏起搏器、心血管机器人等均存在严重的电池能量短缺问题，无线信能同传技术的装配可避免对患者造成严重的二次痛苦。

本发明人在申请文件“一种多载波宽带信息能量同传发送系统及接收系统”(申请号：201510133784.X)、“一种信息能量同传发送方法及接收方法”(申请号：201510133428.8)、“一种多载波宽带信能同传优化方法”(申请号：201510133789.2)中提出了一种信能同传的方法，在系统发送的基带信号中包含信息基带信号和能量基带信号，经相应处理后同时传送，通过能量信号为接收端提供足够的电能量；该方法可以广泛应用于数字通信和模拟通信中。

在上述的信能同传系统中，如果采用直接将无线能量信号整流为接收机供电，由于无线信道的时变性，整流输出的功率不稳，可能会导致接收机工作不稳定甚至数据丢失，更严重的导致接收机断电，系统的稳定性和可靠性得不到有效保障，影响了信能同传系统的推广和应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可以有效保障信能同传系统中的接收机稳定工作的能量管理方法。

为了解决上述技术问题，本发明的另一个目的是提供一种可以有效保障信能同传系统中的接收机稳定工作的能量管理系统。

本发明所采用的技术方案是：

一种应用于信能同传系统接收端的能量管理方法，其应用于具有发射机和接收机的信能同传系统，其包括步骤：S1，开启电池为接收端提供工作电源；S2，接收端接收信能同传信号，对信能同传信号进行处理并采集信能同传信号中的能量；S3，将采集的能量存储到临时储能单元中；S4，电池停止供电，利用存储在临时储能单元中的能量为电池充电。

优选的，在所述步骤S1之前还包括步骤：S0，检测是否有信号通过，如有信号通过则进入步骤S1。

优选的，所述步骤S2具体包括子步骤：S21，接收端接收信号；S22，识别信号帧头，判断信号是否为信能同传信号，如果是则进入步骤S23；S23，对信能同传信号进行处理并采集信能同传信号中的能量。

优选的，所述子步骤S23具体包括子步骤：S231,对信能同传信号进行分流，形成能量信号和信息信号；S232，对能量信号进行能量处理并采集能量，进入步骤S3；S233，对信息信号进行信息处理。

优选的，所述临时储能单元为电容或小容量电池。

优选的，所述信能同传信号中的能量包括能量信号的能量和/或保护间隔信号的能量。

一种应用于信能同传系统接收端的能量管理系统，其用于实施一种应用于信能同传系统接收端的能量管理方法，所述系统包括接收端，所述接收端包括：接收机，所述接收机包括接收天线和信号处理单元,所述接收天线用于接收信号，所述信号处理单元用于对信号进 行判断、处理并采集信号中的能量；电源管理模块，所述电源管理模块包括控制单元、临时储能单元和电池，所述控制单元用于控制电池的开启和关闭，并控制临时储能单元在电池关闭状态下对其进行充电；所述临时储能单元用于临时存储接收机接收的能量，所述电池用于为接收端提供工作电源。