[发明专利]基于电感耦合和FSK调制的无线能量与数据同步传输系统及其参数设计方法

摘要

基于电感耦合和FSK调制的无线能量与数据同步传输系统及其参数设计方法，属于无线电能传输技术领域，解决了现有基于多载波通信的无线能量与数据同步传输系统的数据传输在强磁场下的误码率高和数据加载及提取电路结构复杂的问题。本发明采用FSK调制方式来生成数据载波，与ASK调制方式相比，FSK调制方式的抗干扰能力强，抗衰减性能好。本发明先采用电感耦合的方式将已调信号加载到待传输的能量信号上，再采用电感耦合的方式来提取已传输至副边电路的叠加信号中的已调信号。与现有基于电容耦合的数据载波信号加载电路和数据载波信号提取电路的电路相比，本发明的信号加载单元和信号提取单元的电路结构相对简单。

主权项

1.基于电感耦合和FSK调制的无线能量与数据同步传输系统，其特征在于，所述无线能量与数据同步传输系统包括原边电路、磁耦合单元和副边电路；原边电路包括逆变单元、原边补偿单元、信号调制单元和信号加载单元；逆变单元用于将直流电压源输出的直流电压信号转换为第一高频交流电压信号，该高频交流电压信号为待传输的能量信号；原边补偿单元用于提供原边电路工作所需的无功功率以及滤除因逆变单元的逆变而引入至原边电路中的高次谐波；信号调制单元用于采用待传输的数据信号对第二高频交流电压信号进行FSK调制，得到已调信号；信号加载单元用于采用电感耦合的方式将已调信号加载到待传输的能量信号上，得到叠加信号；所述无线能量与数据同步传输系统通过磁耦合单元实现叠加信号自原边电路至副边电路的无线传输；副边电路包括信号提取单元、信号解调单元、副边补偿单元、整流单元和滤波单元；信号提取单元用于采用电感耦合的方式来提取已传输至副边电路的叠加信号中的已调信号；信号解调单元用于对提取到的已调信号进行FSK解调，得到数据信号；整流单元用于将余下的能量信号转换为直流电压信号，滤波单元用于滤除该直流电压信号中的交流成分，滤波后的直流电压信号加载在负载的两端；副边补偿单元用于提供副边电路工作所需的无功功率以及滤除因整流单元的整流和滤波单元的滤波而引入至副边电路中的高次谐波。