[发明专利]能量和信息双向无线传输的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量和信息双向无线传输的方法，属于无线传输领域。

背景技术

随着自然资源的消耗和技术的发展，电动汽车的使用在将来必将成为一种趋势。V2G(Vehicle-to-grid)描述的是这样一个系统：当混合电动车或是纯电动车在不运行的时候，通过联接到电网的电动马达将能量传输给电网，反过来，当电动车的电池需要充电时，电流可以从电网中提取出来给到电池。然而，传统的V2G的实现采用插拔式充放电来实现，存在不安全、易老化、不便捷等问题。因此，无线能量传输在电动汽车电池充电领域的应用极大地提高了智能化水平。随着无线能量传输技术的发展，为进一步提高自动化水平，如何在负载与电源之间实现能量的双向无线传输的同时实现信号的双向无线传输技术是一个亟待解决的问题。因此，有必要提供一种改进的系统和方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明目的是为了解决现有无线传输技术无法在实现能量双向传输的同时实现信息双向传输的问题，提供了一种能量和信息双向无线传输的方法。

本发明所述能量和信息双向无线传输的方法，该方法基于无线传输装置实现，所述无线传输装置包括网侧无线能量装置和负载侧无线能量装置，网侧无线能量装置的电信号输入端与电网的电信号输出端耦合连接，网侧无线能量装置与负载侧无线能量装置通过磁耦合方式无线连接，负载侧无线能量装置连接负载；

所述网侧无线能量装置包括第一DC/DC变换电路、第一变换器、第一谐振电路、第一控制器和第一信号识别电路；负载侧无线能量装置包括第二DC/DC变换电路、第二变换器、第二谐振电路、第二控制器和第二信号识别电路；

无线传输方法的具体过程为：当电网接收电能时，第一控制器将识别码开关信号输出至第一DC/DC变换电路，第一控制器同时将变频开关信号输出至第一变换器，第一谐振电路将第一DC/DC变换电路接收的识别码开关信号与电网提供的电能相叠加，并转换成能在空气介质中传输的磁能量，同时将磁能量通过无线传输至负载侧无线能量装置；负载侧无线能量装置中的第二谐振电路将无线接收的磁能量转换成交流电信号，第二信号识别电路对该交流电信号进行识别获取识别码开关信号，并将此识别码开关信号输出至第二控制器，第二控制器根据接收的识别码开关信号识别电网的充电需求，将电网充电控制信号输出至第二变换器和第二DC/DC变换电路；

当负载接收电能时，第二控制器将识别码开关信号输出至第二DC/DC变换电路，第二控制器同时将变频开关信号输出至第二变换器，第二谐振电路将第二DC/DC变换电路接收的识别码开关信号与负载提供的电能相叠加，并转换成能在空气介质中传输的磁能量，同时将磁能量通过无线传输至网侧无线能量装置；网侧无线能量装置中的第一谐振电路将无线接收的磁能量转换成交流电信号，第一信号识别电路对该交流电信号进行识别获取识别码开关信号，并将此识别码开关信号输出至第一控制器，第一控制器根据接收的识别码开关信号识别负载的充电需求，将负载充电控制信号输出至第一变换器和第一DC/DC变换电路。

本发明的优点：本发明提供的能量和信息双向无线传输的方法与传统的无线能量传输方法相比，采用将信号作为开关信号以叠加于传输的电能中进行信号传输，实现了负载与电源之间能量及信息的双向无线传输，进一步提高了自动化水平，通过向电网回馈能量解决了用电高峰期对电量匮乏的问题，并且避免了电量回馈至电网，避免了能源的浪费。

本发明是能量与信息双向半双工无线传输，能够在保证恒功率无线能量传输的基础上，叠加控制信息，利用电磁载波方式，实现信息载波，在实现能量传输的同时，完成信息解码。本发明最大优势在于：在传输信息的过程中，完全不影响系统功率的传输，即：能够实现恒功率无线传输。

附图说明

图1是本发明所述能量和信息双向无线传输装置的结构框图；

图2是本发明所述能量和信息双向无线传输装置的电路结构示意图；

图3是负载接收电能时对负载类型进行识别的开关及电压波形图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述能量和信息双向无线传输的方法，该方法基于无线传输装置实现，所述无线传输装置包括网侧无线能量装置1和负载侧无线能量装置2，网侧无线能量装置1的电信号输入端与电网的电信号输出端耦合连接，网侧无线能量装置1与负载侧无线能量装置2通过磁耦合方式无线连接，负载侧无线能量装置2连接负载；