能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒?br> 【專(zhuān)利摘要】能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒ǎ瑢儆跓o(wú)線傳輸領(lǐng)域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有無(wú)線傳輸技術(shù)無(wú)法在實(shí)現(xiàn)能量雙向傳輸?shù)耐瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)信息雙向傳輸?shù)膯?wèn)題。本發(fā)明基于無(wú)線傳輸裝置實(shí)現(xiàn)，無(wú)線傳輸裝置包括網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置和負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置，網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置的電信號(hào)輸入端與電網(wǎng)的電信號(hào)輸出端耦合連接，網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置與負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置通過(guò)磁耦合方式無(wú)線連接，負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置連接負(fù)載；所述網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置包括第一DC/DC變換電路、第一變換器、第一諧振電路、第一控制器和第一信號(hào)識(shí)別電路；負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置包括第二DC/DC變換電路、第二變換器、第二諧振電路、第二控制器和第二信號(hào)識(shí)別電路；本發(fā)明用于無(wú)線傳輸中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒ǎ瑢儆跓o(wú)線傳輸領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著自然資源的消耗和技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)的使用在將來(lái)必將成為一種趨勢(shì)。V2G(Vehicle-to-grid)描述的是這樣一個(gè)系統(tǒng):當(dāng)混合電動(dòng)車(chē)或是純電動(dòng)車(chē)在不運(yùn)行的時(shí)候，通過(guò)聯(lián)接到電網(wǎng)的電動(dòng)馬達(dá)將能量傳輸給電網(wǎng)，反過(guò)來(lái)，當(dāng)電動(dòng)車(chē)的電池需要充電時(shí)，電流可以從電網(wǎng)中提取出來(lái)給到電池。然而，傳統(tǒng)的V2G的實(shí)現(xiàn)采用插拔式充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)，存在不安全、易老化、不便捷等問(wèn)題。因此，無(wú)線能量傳輸在電動(dòng)汽車(chē)電池充電領(lǐng)域的應(yīng)用極大地提高了智能化水平。隨著無(wú)線能量傳輸技術(shù)的發(fā)展，為進(jìn)一步提高自動(dòng)化水平，如何在負(fù)載與電源之間實(shí)現(xiàn)能量的雙向無(wú)線傳輸?shù)耐瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的雙向無(wú)線傳輸技術(shù)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。因此，有必要提供一種改進(jìn)的系統(tǒng)和方法來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有無(wú)線傳輸技術(shù)無(wú)法在實(shí)現(xiàn)能量雙向傳輸?shù)耐瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)信息雙向傳輸?shù)膯?wèn)題，提供了 一種能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒ā?br> [0004]本發(fā)明所述能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒?，該方法基于無(wú)線傳輸裝置實(shí)現(xiàn)，所述無(wú)線傳輸裝置包括網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置和負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置，網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置的電信號(hào)輸入端與電網(wǎng)的電信號(hào)輸出端耦合連接，網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置與負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置通過(guò)磁耦合方式無(wú)線連接，負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置連接負(fù)載；
[0005]所述網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置包括第一 DC/DC變換電路、第一變換器、第一諧振電路、第一控制器和第一信號(hào)識(shí)別電路；負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置包括第二 DC/DC變換電路、第二變換器、第二諧振電路、第二控制器和第二信號(hào)識(shí)別電路；
[0006]無(wú)線傳輸方法的具體過(guò)程為:當(dāng)電網(wǎng)接收電能時(shí)，第一控制器將識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一 DC/DC變換電路，第一控制器同時(shí)將變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一變換器，第一諧振電路將第一 DC/DC變換電路接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)與電網(wǎng)提供的電能相疊加，并轉(zhuǎn)換成能在空氣介質(zhì)中傳輸?shù)拇拍芰?，同時(shí)將磁能量通過(guò)無(wú)線傳輸至負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置；負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置中的第二諧振電路將無(wú)線接收的磁能量轉(zhuǎn)換成交流電信號(hào)，第二信號(hào)識(shí)別電路對(duì)該交流電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別獲取識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)，并將此識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二控制器，第二控制器根據(jù)接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)識(shí)別電網(wǎng)的充電需求，將電網(wǎng)充電控制信號(hào)輸出至第二變換器和第二 DC/DC變換電路；
[0007]當(dāng)負(fù)載接收電能時(shí)，第二控制器將識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二 DC/DC變換電路，第二控制器同時(shí)將變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二變換器，第二諧振電路將第二 DC/DC變換電路接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)與負(fù)載提供的電能相疊加，并轉(zhuǎn)換成能在空氣介質(zhì)中傳輸?shù)拇拍芰?，同時(shí)將磁能量通過(guò)無(wú)線傳輸至網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置；網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置中的第一諧振電路將無(wú)線接收的磁能量轉(zhuǎn)換成交流電信號(hào)，第一信號(hào)識(shí)別電路對(duì)該交流電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別獲取識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)，并將此識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一控制器，第一控制器根據(jù)接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)識(shí)別負(fù)載的充電需求，將負(fù)載充電控制信號(hào)輸出至第一變換器和第一 DC/DC變換電路。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供的能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒ㄅc傳統(tǒng)的無(wú)線能量傳輸方法相比，采用將信號(hào)作為開(kāi)關(guān)信號(hào)以疊加于傳輸?shù)碾娔苤羞M(jìn)行信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載與電源之間能量及信息的雙向無(wú)線傳輸，進(jìn)一步提高了自動(dòng)化水平，通過(guò)向電網(wǎng)回饋能量解決了用電高峰期對(duì)電量匱乏的問(wèn)題，并且避免了電量回饋至電網(wǎng)，避免了能源的浪費(fèi)。
[0009]本發(fā)明是能量與信息雙向半雙工無(wú)線傳輸，能夠在保證恒功率無(wú)線能量傳輸?shù)幕A(chǔ)上，疊加控制信息，利用電磁載波方式，實(shí)現(xiàn)信息載波，在實(shí)現(xiàn)能量傳輸?shù)耐瑫r(shí)，完成信息解碼。本發(fā)明最大優(yōu)勢(shì)在于:在傳輸信息的過(guò)程中，完全不影響系統(tǒng)功率的傳輸，即:能夠?qū)崿F(xiàn)恒功率無(wú)線傳輸。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明所述能量和信息雙向無(wú)線傳輸裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2是本發(fā)明所述能量和信息雙向無(wú)線傳輸裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是負(fù)載接收電能時(shí)對(duì)負(fù)載類(lèi)型進(jìn)行識(shí)別的開(kāi)關(guān)及電壓波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒ǎ摲椒ɑ跓o(wú)線傳輸裝置實(shí)現(xiàn)，所述無(wú)線傳輸裝置包括網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置I和負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置2，網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置I的電信號(hào)輸入端與電網(wǎng)的電信號(hào)輸出端耦合連接，網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置I與負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置2通過(guò)磁耦合方式無(wú)線連接，負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置2連接負(fù)載；
[0014]所述網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置I包括第一 DC/DC變換電路1-1、第一變換器1_2、第一諧振電路1-3、第一控制器1-4和第一信號(hào)識(shí)別電路1-5 ;負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置2包括第二 DC/DC變換電路2-1、第二變換器2-2、第二諧振電路2-3、第二控制器2_4和第二信號(hào)識(shí)別電路2-5 ；
[0015]無(wú)線傳輸方法的具體過(guò)程為:當(dāng)電網(wǎng)接收電能時(shí)，第一控制器1-4將識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一 DC/DC變換電路1-1，第一控制器1-4同時(shí)將變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一變換器1-2，第一諧振電路1-3將第一 DC/DC變換電路1-1接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)與電網(wǎng)提供的電能相疊加，并轉(zhuǎn)換成能在空氣介質(zhì)中傳輸?shù)拇拍芰?，同時(shí)將磁能量通過(guò)無(wú)線傳輸至負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置2 ;負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置2中的第二諧振電路2-3將無(wú)線接收的磁能量轉(zhuǎn)換成交流電信號(hào)，第二信號(hào)識(shí)別電路2-5對(duì)該交流電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別獲取識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)，并將此識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二控制器2-4，第二控制器2-4根據(jù)接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)識(shí)別電網(wǎng)的充電需求，將電網(wǎng)充電控制信號(hào)輸出至第二變換器2-2和第二 DC/DC變換電路2-1 ；
[0016]當(dāng)負(fù)載接收電能時(shí)，第二控制器2-4將識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二 DC/DC變換電路2-1，第二控制器2-4同時(shí)將變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二變換器2-2，第二諧振電路2-3將第二 DC/DC變換電路2-1接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)與負(fù)載提供的電能相疊加，并轉(zhuǎn)換成能在空氣介質(zhì)中傳輸?shù)拇拍芰?，同時(shí)將磁能量通過(guò)無(wú)線傳輸至網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置I ;網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置I中的第一諧振電路1-3將無(wú)線接收的磁能量轉(zhuǎn)換成交流電信號(hào)，第一信號(hào)識(shí)別電路1-5對(duì)該交流電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別獲取識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)，并將此識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一控制器1-4，第一控制器1-4根據(jù)接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)識(shí)別負(fù)載的充電需求，將負(fù)載充電控制信號(hào)輸出至第一變換器1-2和第一 DC/DC變換電路1-1。
[0017]本實(shí)施方式中，電網(wǎng)包括50Hz、220V交流電和將該交流電整流為直流電的整流電路。
[0018]【具體實(shí)施方式】二:下面結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述第一 DC/DC變換電路1-1和第二 DC/DC變換電路2-1結(jié)構(gòu)相同，均為降壓變換電路，該降壓變換電路中設(shè)置一降壓開(kāi)關(guān)，第一 DC/DC變換電路1-1和第二 DC/DC變換電路2-1接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)均輸入至降壓開(kāi)關(guān)。
[0019]本實(shí)施方式中，所述降壓變換電路均為Buck降壓電路。第一 DC/DC變換電路1_1和第二 DC/DC變換電路2-1還可以為Boost升壓電路或Buck-Boost升降壓電路。
[0020]【具體實(shí)施方式】三:下面結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述第一信號(hào)識(shí)別電路1-5和第二信號(hào)識(shí)別電路2-5的結(jié)構(gòu)相同，均包括采樣電路3、鎖相環(huán)4和檢波電路5，采樣電路3對(duì)第一諧振電路1-3或第二諧振電路2-3輸出的交流電信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣后的電信號(hào)輸出至鎖相環(huán)4中進(jìn)行相位比較，獲取與頻率大小相對(duì)應(yīng)的鎖相電壓波形，該鎖相電壓波形經(jīng)檢波電路5濾波后獲取識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)。
[0021]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)包括一位校驗(yàn)碼和多位識(shí)別碼，該校驗(yàn)碼包括開(kāi)通信號(hào)，每一位識(shí)別碼均包括開(kāi)通信號(hào)和關(guān)斷信號(hào)。
[0022]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式四作進(jìn)一步說(shuō)明，當(dāng)電網(wǎng)接收電能時(shí)，第一控制器1-4分別將識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)和變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一 DC/DC變換電路1-1和第一變換器1-2中，當(dāng)該識(shí)別碼為開(kāi)通信號(hào)時(shí)，第一變換器1-2輸出的變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)為第一頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)，當(dāng)該識(shí)別碼為關(guān)斷信號(hào)時(shí)，第一變換器1-2輸出的變頻信號(hào)為第二頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)，則:第一頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)的頻率小于第二頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)的頻率。
[0023]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式四作進(jìn)一步說(shuō)明，當(dāng)負(fù)載接收電能時(shí)，第二控制器2-4分別將識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)和變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二 DC/DC變換電路2-1和第二變換器2-2中，當(dāng)該識(shí)別碼為開(kāi)通信號(hào)時(shí)，第二變換器2-2輸出的變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)為第一頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)，當(dāng)該識(shí)別碼為關(guān)斷信號(hào)時(shí)，第二變換器2-2輸出的變頻信號(hào)為第二頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)，則:第一頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)的頻率小于第二頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)的頻率。
[0024]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，第一變換器1-2和第二變換器2-2結(jié)構(gòu)相同，均為H橋電路，第一變換器1-2和第二變換器2-2均用于實(shí)現(xiàn)AC/DC整流功能和DC/AC逆變功能。
[0025]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，第一諧振電路1-3和第二諧振電路2-3均由電容和電感組成。
[0026]下面結(jié)合圖3說(shuō)明本發(fā)明的工作原理:
[0027]結(jié)合圖3對(duì)本發(fā)明中負(fù)載接收電能時(shí)的開(kāi)關(guān)和電壓波形進(jìn)行說(shuō)明。在tO到tl時(shí)間段內(nèi)，對(duì)應(yīng)于該識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)的校驗(yàn)碼，在本發(fā)明中，該校驗(yàn)位為邏輯0(該校驗(yàn)位也可以為邏輯I)。當(dāng)識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)為邏輯O時(shí)，第一變換器1-2輸出低電平，同時(shí)第一控制器1-4提高第一諧振電路1-3工作頻率至fl ;當(dāng)識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)為邏輯I時(shí)，第一變換器1-2輸出高電平，同時(shí)第一控制器1-4降低第一諧振電路1-3工作頻率至f2 ;第二變換器2-2輸出電壓始終保持恒定值。該識(shí)別碼包括η (η > I)位邏輯信號(hào)。在本發(fā)明中，該識(shí)別碼包括8位邏輯信號(hào)。采用第二信號(hào)識(shí)別電路2-5對(duì)第二諧振電路2-3進(jìn)行信號(hào)檢波，利用鎖相環(huán)原理，檢查系統(tǒng)工作頻率值，利用不同頻率工作時(shí)間及邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲得系統(tǒng)解調(diào)后的第二識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)。不同的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)對(duì)應(yīng)不同種類(lèi)的電動(dòng)汽車(chē)電池負(fù)載，根據(jù)不同種類(lèi)的電池負(fù)載，電網(wǎng)提供不同頻率和功率電流、電壓的電能給負(fù)載。
[0028]當(dāng)電網(wǎng)接收電能時(shí)，對(duì)電網(wǎng)充電需求進(jìn)行識(shí)別過(guò)程與負(fù)載需要接收電能時(shí)對(duì)負(fù)載類(lèi)型識(shí)別方法類(lèi)似。
[0029]本發(fā)明的工作過(guò)程:本發(fā)明所述能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒ㄔ趥鬏斈芰康耐瑫r(shí)發(fā)送信息，識(shí)別是否是充電目標(biāo)(車(chē))。不同種類(lèi)的車(chē)，充電頻率和能量(電流、電壓)不同。在用電高峰期時(shí)，將電動(dòng)汽車(chē)的電反饋回電網(wǎng)來(lái)。識(shí)別負(fù)載:副邊發(fā)送無(wú)線信號(hào)給原邊，原邊檢測(cè)到負(fù)載信息后根據(jù)負(fù)載類(lèi)型進(jìn)行充電；電動(dòng)汽車(chē)需要接收電能時(shí)，副邊發(fā)送信號(hào)地址給原邊，原邊用于識(shí)別負(fù)載。原邊發(fā)送信號(hào)給副邊，原邊用于確定負(fù)載在指定位置。
【權(quán)利要求】
1.能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒ǎ摲椒ɑ跓o(wú)線傳輸裝置實(shí)現(xiàn)，所述無(wú)線傳輸裝置包括網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置(1)和負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置(2)，網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置(1)的電信號(hào)輸入端與電網(wǎng)的電信號(hào)輸出端耦合連接，網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置(1)與負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置(2)通過(guò)磁耦合方式無(wú)線連接，負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置(2)連接負(fù)載； 其特征在于，所述網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置(1)包括第一 DC/DC變換電路(1-1)、第一變換器(1-2)、第一諧振電路(1-3)、第一控制器(1-4)和第一信號(hào)識(shí)別電路(1-5);負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置(2)包括第二 DC/DC變換電路(2-1)、第二變換器(2-2)、第二諧振電路(2-3)、第二控制器(2-4)和第二信號(hào)識(shí)別電路(2-5)； 無(wú)線傳輸方法的具體過(guò)程為:當(dāng)電網(wǎng)接收電能時(shí)，第一控制器(1-4)將識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一 DC/DC變換電路(1-1)，第一控制器(1-4)同時(shí)將變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一變換器(1-2)，第一諧振電路(1-3)將第一 DC/DC變換電路(1-1)接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)與電網(wǎng)提供的電能相疊加，并轉(zhuǎn)換成能在空氣介質(zhì)中傳輸?shù)拇拍芰?，同時(shí)將磁能量通過(guò)無(wú)線傳輸至負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置(2);負(fù)載側(cè)無(wú)線能量裝置(2)中的第二諧振電路(2-3)將無(wú)線接收的磁能量轉(zhuǎn)換成交流電信號(hào)，第二信號(hào)識(shí)別電路(2-5)對(duì)該交流電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別獲取識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)，并將此識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二控制器(2-4)，第二控制器(2-4)根據(jù)接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)識(shí)別電網(wǎng)的充電需求，將電網(wǎng)充電控制信號(hào)輸出至第二變換器(2-2)和第二 DC/DC變換電路(2-1)； 當(dāng)負(fù)載接收電能時(shí)，第二控制器(2-4)將識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二 DC/DC變換電路(2-1)，第二控制器(2-4)同時(shí)將變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二變換器(2-2)，第二諧振電路(2-3)將第二DC/DC變換電路(2-1)接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)與負(fù)載提供的電能相疊加，并轉(zhuǎn)換成能在空氣介質(zhì)中傳輸?shù)拇拍芰浚瑫r(shí)將磁能量通過(guò)無(wú)線傳輸至網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置(I);網(wǎng)側(cè)無(wú)線能量裝置(I)中的第一諧振電路(1-3)將無(wú)線接收的磁能量轉(zhuǎn)換成交流電信號(hào)，第一信號(hào)識(shí)別電路(1-5)對(duì)該交流電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別獲取識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)，并將此識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一控制器(1-4)，第一控制器(1-4)根據(jù)接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)識(shí)別負(fù)載的充電需求，將負(fù)載充電控制信號(hào)輸出至第一變換器(1-2)和第一 DC/DC變換電路(1-1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述第一DC/DC變換電路(1-1)和第二 DC/DC變換電路(2-1)結(jié)構(gòu)相同，均為降壓變換電路，該降壓變換電路中設(shè)置一降壓開(kāi)關(guān)，第一 DC/DC變換電路(1-1)和第二 DC/DC變換電路(2_1)接收的識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)均輸入至降壓開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述第一信?hào)識(shí)別電路(1-5)和第二信號(hào)識(shí)別電路(2-5)的結(jié)構(gòu)相同，均包括采樣電路(3)、鎖相環(huán)(4)和檢波電路(5)，采樣電路(3)對(duì)第一諧振電路(1-3)或第二諧振電路(2-3)輸出的交流電信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣后的電信號(hào)輸出至鎖相環(huán)(4)中進(jìn)行相位比較，獲取與頻率大小相對(duì)應(yīng)的鎖相電壓波形，該鎖相電壓波形經(jīng)檢波電路(5)濾波后獲取識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)包括一位校驗(yàn)碼和多位識(shí)別碼，該校驗(yàn)碼包括開(kāi)通信號(hào)，每一位識(shí)別碼均包括開(kāi)通信號(hào)和關(guān)斷信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，?dāng)電網(wǎng)接收電能時(shí)，第一控制器(1-4)分別將識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)和變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第一 DC/DC變換電路(1-1)和第一變換器(1-2)中，當(dāng)該識(shí)別碼為開(kāi)通信號(hào)時(shí)，第一變換器(1-2)輸出的變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)為第一頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)，當(dāng)該識(shí)別碼為關(guān)斷信號(hào)時(shí)，第一變換器(1-2)輸出的變頻信號(hào)為第二頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)，則:第一頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)的頻率小于第二頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)的頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述能量和信息雙向無(wú)線傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，?dāng)負(fù)載接收電能時(shí)，第二控制器(2-4)分別將識(shí)別碼開(kāi)關(guān)信號(hào)和變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至第二 DC/DC變換電路(2-1)和第二變換器(2-2)中，當(dāng)該識(shí)別碼為開(kāi)通信號(hào)時(shí)，第二變換器(2-2)輸出的變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)為第一頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)，當(dāng)該識(shí)別碼為關(guān)斷信號(hào)時(shí)，第二變換器(2-2)輸出的變頻信號(hào)為第二頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)，則:第一頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)的頻率小于第二頻率開(kāi)關(guān)信號(hào)的頻率。
【文檔編號(hào)】H02J17/00GK103972995SQ201410228183
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】朱春波, 張劍韜, 宋凱, 魏國(guó), 逯仁貴, 郭宗芝 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)