[发明专利]一种无线供电系统及其通信系统及方法

说明书

本发明公开了一种无线供电系统及其通信系统及方法，包括电能发射控制装置，用于生成带特征码的电磁波并通过发射端谐振环发送出去；还用于通过发射端通信模块接收配对请求信息，并将配对请求信息中的特征码与其生成的特征码进行匹配，如果匹配成功，则通过发射端通信模块向电能接收控制装置发送配对确认信息；电能接收控制装置，用于通过接收端谐振环对电磁波进行整流滤波为负载供电，及，解调特征码，生成包括特征码的配对请求信息，并通过接收端通信模块发送出去。可见，本发明基于电磁波之间的电能传输时发射端与接收端一一对应的关系来传输特征码，以实现发射端与接收端通过特征码进行配对，进而保证了发射端与接收端通信的正确性。

技术领域

本发明涉及无线供电系统技术领域，特别是涉及一种无线供电系统及其通信系统及方法。

背景技术

当前的无线供电系统，发射端与接收端需要保持通信以保证负载的电力供给稳定，具体地，因为接收端对发射端的电流、电压及功率等要求比较高，因此，发射端需要获取接收端的电压、电流等参数值，并依据这些参数值来调整发射端的电压、电流等值，这些过程均需要发射端与接收端进行数据通信。

感应式无线供电系统，如QI无线充电标准，因其没有谐振，发射接收信号波形基本一致，所以可以以高频注入式信号传输的方式在原有供电电磁波的波形上叠加高频调制信号。

而谐振式无线供电系统由于通过频率谐振的方式收发电能，注入高频信号解调难度大。另外，在大功率谐振式无线供电系统中，由于作为充能开关的高频大功率器件的缺乏，现有的大功率谐振式无线供电系统传输频率都小于200kHz，若把其本身作为载波进行调制，传输数据速率极低。因此，大功率谐振式无线供电系统一般会配套独立的通信机制，如2.4G、433M等常用通信频段的射频通信。但由于射频幅散的相关特性，通信距离无法完善地控制到与电能收发距离一致，一般的设计是确保通信传输比无线电能传输的范围大。但这样的话，就存在一个问题，当射频通信范围内相互重叠的多套发射接收设备同时启动时，各接收设备接收到电能的同时无法判断射频配对对象。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线供电系统的通信系统及方法，本发明基于电磁波之间的电能传输时发射端与接收端一一对应的关系来传输特征码，以实现发射端与接收端通过特征码进行配对，进而保证了发射端与接收端通信的正确性；本发明的另一目的是提供一种包括上述无线供电系统的通信系统的无线供电系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无线供电系统的通信系统，包括电能发射控制装置、发射端谐振环、发射端通信模块、电能接收控制装置、接收端谐振环及接收端通信模块，其中：

所述电能发射控制装置，用于生成带特征码的电磁波并通过所述发射端谐振环发送出去；还用于通过所述发射端通信模块接收配对请求信息，并将所述配对请求信息中的特征码与其生成的所述特征码进行匹配，如果匹配成功，则通过所述发射端通信模块向所述电能接收控制装置发送配对确认信息，以实现配对；

所述电能接收控制装置，用于通过所述接收端谐振环对所述电磁波进行整流滤波为负载供电，及，解调所述特征码，生成包括所述特征码的配对请求信息，并通过所述接收端通信模块发送出去。

优选地，所述电能发射控制装置包括：

发射控制器，用于生成并输出特征码和用来驱动可控开关的PWM信号，所述可控开关分别与电源和所述发射端谐振环连接；

调制器，用于利用所述特征码对所述PWM信号进行调制，得到带特征码的电磁波；

放大器，用于对所述带特征码的电磁波进行放大，得到放大后的带特征码的电磁波，并将放大后的所述带特征码的电磁波发送至所述发射端谐振环。

优选地，所述调制器为与门。