[发明专利]一种多设备间电能和信息同步无线传输系统和方法

权利要求书

1.一种多设备间电能和信息同步无线传输系统，其特征在于，包括：主节点和多个从节点；

主节点包括主设备、信号传输部分、电能传输部分和多谐振无线收发线圈；

从节点包括从设备、信号传输部分、电能接收部分和多谐振无线收发线圈；

在主节点向从节点供应电能时，主设备上电，并调节主节点的多谐振无线收发线圈和从节点的多谐振无线收发线圈的参数，使主节点的多谐振无线收发线圈和从节点的多谐振无线收发线圈在低频谐振点共振，主设备的电能经过电能传输部分到达主节点的多谐振无线收发线圈，并通过低频谐振点共振传输至从节点的多谐振无线收发线圈，随后通过电能接收部分传输至从设备；

在主节点向从节点传输信号时，在主节点向从节点供应电能的情况下，调节主节点的多谐振无线收发线圈和从节点的多谐振无线收发线圈的参数，使主节点的多谐振无线收发线圈和从节点的多谐振无线收发线圈在高频谐振点共振，主设备的信号通过主节点的信号传输部分加载至主节点的多谐振无线收发线圈，并通过高频谐振点共振传输至从节点的多谐振无线收发线圈，随后通过从节点的信号传输部分传输至从设备；

主节点的信号传输部分包括主节点总线通信接口、主节点信号调制模块、主节点信号检测模块和主节点信号解调模块；

主节点总线通信接口，在主节点向从节点传输信号时，将主设备的信号转换为总线标准信号并发送至信号调制模块；在从节点向主节点传输信号时，将从信号解调模块接收的信号转换为总线标准信号并发送至主设备；

主节点信号检测模块，在从节点向主节点传输信号时，检测主节点的多谐振无线收发线圈接收的信号，并发送至信号解调模块；

主节点信号解调模块，对从检测模块接收的信号进行解调，并将解调后的信号发送至总线通信接口；

主节点信号调制模块，对总线通信接口发送的总线标准信号进行调制，并加载至主节点的多谐振无线收发线圈；

从节点的信号传输部分包括从节点总线通信接口、从节点信号调制模块、从节点信号检测模块和从节点信号解调模块；

从节点总线通信接口，在从节点向主节点传输信号时，将从设备的信号转换为总线标准信号并发送至信号调制模块；在主节点向从节点传输信号时，将从信号解调模块接收的信号转换为总线标准信号并发送至从设备；

从节点信号检测模块，在主节点向从节点传输信号时，检测从节点的多谐振无线收发线圈接收的信号，并发送至信号解调模块；

从节点信号解调模块，对从检测模块接收的信号进行解调，并将解调后的信号发送至总线通信接口；

从节点信号调制模块，对总线通信接口发送的总线标准信号进行调制，并加载至从节点的多谐振无线收发线圈。

2.根据权利要求1所述的多设备间电能和信息同步无线传输系统，其特征在于，在主节点向从节点传输信号之前，先由主节点向从节点供应电能达到预定时间，使得从节点达到稳定工作状态。

3.根据权利要求1所述的多设备间电能和信息同步无线传输系统，其特征在于，电能传输部分包括高频逆变模块，用于将主设备提供的直流电转换为交流电，并传输至主节点的多谐振无线收发线圈。

4.根据权利要求1所述的多设备间电能和信息同步无线传输系统，其特征在于，电能接收部分包括整流滤波模块和稳压变换模块；

整流滤波模块用于接收从节点的多谐振无线收发线圈传输的交流电，并对交流电进行整流以形成直流电，并滤除直流电中的高频谐波，随后将滤波后的直流电传输至稳压变换模块；

稳压变换模块用于将滤波后的直流电变换为从设备所需的电压水平。

5.根据权利要求1所述的多设备间电能和信息同步无线传输系统，其特征在于，主节点的多谐振无线收发线圈和从节点的多谐振无线收发线圈均包括两组电容器和一组电感器，通过调节一组电容器的参数来实现低频谐振点共振，通过调节另一组电容器的参数来实现高频谐振点共振。