[发明专利]基于梯形电流波的无线携能通信系统

权利要求书

1.基于梯形电流波的无线携能通信系统，其特征在于：包括时序调制模块、驱动电路、发射电路、无线电能接受电路、无线信号接受电路；其中，所述发射电路包括输入电源、与输入电源相连接且包含有发射线圈的高频逆变器；所述时序调制模块向驱动电路输出控制信号；所述驱动电路根据控制信号控制高频逆变器中的开关器件动作时序，向发射线圈传输死区时间可控的脉冲电压，控制发射线圈中形成的梯形电流波波形；所述发射线圈通过梯形电流波信号中的基波分量产生的磁场，与无线电能接受电路产生磁共振耦合，使得无线电能接受电路接受到磁共振耦合传递的基波能量，实现磁耦合谐振无线供电；所述无线通信信号接受电路接受发射线圈梯形电流波信号中的谐波分量，实现无线通信。

2.根据权利要求1所述的基于梯形电流波的无线携能通信系统，其特征在于：所述时序调制模块基于数字芯片或模拟芯片实现。

3.根据权利要求2所述的基于梯形电流波的无线携能通信系统，其特征在于：基于模拟芯片实现的时序调制模块包括依次连接的单片机、低通滤波器、模拟芯片，单片机产生PWM可调的信号，PWM可调的信号通过低通滤波器后生成固定的直流电平，不同电压的直流电平对应梯形电流波中不同的三角化率，将该直流电平信号传输至能产生梯形电流波时序信号的模拟芯片，与模拟芯片内部的高频三角波比较产生相应的驱动时序信号。

4.根据权利要求1所述的基于梯形电流波的无线携能通信系统，其特征在于：所述无线电能接受电路包括能量接受线圈、第一谐振电容、负载，所述能量接收线圈与第一谐振电容、负载分别相并联。

5.根据权利要求1所述的基于梯形电流波的无线携能通信系统，其特征在于：所述无线信号接受电路包括信号接受线圈、第二谐振电容、无线信号处理模块，所述信号接受线圈与第二谐振电容、无线信号处理模块分别相并联。

6.根据权利要求1所述的基于梯形电流波的无线携能通信系统，其特征在于：所述发射电路还包括一个并联于输入电源两端的输入电容。

7.根据权利要求1所述的基于梯形电流波的无线携能通信系统，其特征在于：所述高频逆变器为全桥逆变器，全桥逆变器并联于输入电源的两端，发射线圈的两端分别连接全桥逆变器的两个桥臂的中点。

8.根据权利要求7所述的基于梯形电流波的无线携能通信系统，其特征在于：所述全桥逆变器包括由第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管组成的桥臂，所述控制信号包括第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号，其中，第一控制信号控制第一开关管、第二控制信号控制第二开关管、第三控制信号控制第三开关管和第四控制信号控制第四开关管。