[发明专利]单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置

权利要求书

1.一种单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置，包括能量传输通道和信号传输通道，其特征在于：所述能量传输通道的发射端设置有一块能量发射极板和原边补偿结构，所述能量传输通道的接收端设置有一块能量接收极板和副边补偿结构，所述能量传输通道通过所述能量发射极板与所述能量接收极板构成的单电容耦合结构实现电能无线传输；

所述信号传输通道设置有信号发送装置和信号接收装置，所述信号发送装置经过信号调制电路连接有信号发送极板和所述能量接收极板，所述信号接收装置经过信号解调电路和滤波电路连接有信号接收极板和所述能量发射极板，所述信号传输通道利用所述能量接收极板和所述能量发射极板构成的第一耦合电容以及所述信号发送极板和所述信号接收极板构成的第二耦合电容共同构成信号传输回路实现信号无线传输。

2.根据权利要求1所述的单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置，其特征在于：所述原边补偿结构设置有谐振电感L_p和谐振电容C_p构成的原边谐振补偿电路，所述能量发射极板电气连接在谐振电感L_p和谐振电容C_p的公共连接端上，所述副边补偿结构设置有谐振电感L_s和谐振电容C_s构成的副边谐振补偿电路，所述能量接收极板电气连接在谐振电感L_s和谐振电容C_s的公共连接端上。

3.根据权利要求2所述的单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置，其特征在于：在能量传输通道的发射端设置有逆变电路，所述逆变电路的输入端用于连接直流电源，所述逆变电路的输出端连接所述原边谐振补偿电路。

4.根据权利要求3所述的单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置，其特征在于：在能量传输通道的发射端设置有直流电源，该直流电源由蓄电池或其他直流电源设备提供，或者采用工频交流电源通过整流电路转换而成。

5.根据权利要求2-4任一所述的单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置，其特征在于：在能量传输通道的接收端设置有副边整流滤波电路，所述副边整流滤波电路的输入端连接所述副边谐振补偿电路，所述副边整流滤波电路的输出端为负载供电。

6.根据权利要求5所述的单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置，其特征在于：所述原边谐振补偿电路和所述副边谐振补偿电路均为LC谐振补偿电路，二者谐振频率相同，且对应元器件参数设置相同。

7.根据权利要求6所述的单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置，其特征在于：所述滤波电路为RC高通滤波电路。

8.根据权利要求1或6或7所述的单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置，其特征在于：所述能量发射极板设置为圆形平面板、方形平面板或圆筒形极板，所述能量接收极板对应设置为圆形平面板、方形平面板或圆筒形极板。

9.根据权利要求1或6或7所述的单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置，其特征在于：所述信号发射极板设置为圆形平面板、方形平面板或圆筒形极板，所述信号接收极板对应设置为圆形平面板、方形平面板或圆筒形极板。

10.根据权利要求8所述的单电容耦合无线电能传输系统能量与信号并行传输装置，其特征在于：当所述能量发射极板和所述能量接收极板均设置为圆筒形极板时，二者按不同的半径且可嵌套式设置。