[实用新型]基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统

权利要求书

1.基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统，其特征在于，包括分离式旋转变压器和MCU程序模块；

所述分离式旋转变压器包括初级补偿回路、次级补偿回路和旋转变压器耦合线圈T1；所述初级补偿回路与所述次级补偿回路通过所述旋转变压器耦合线圈T1建立感应链路二；

所述初级补偿回路包括初级半双工通信单元、初级控制单元、电能发射电路和信号耦合线圈T2，所述电能发射电路通过信号耦合线圈T2与所述初级半双工通信单元建立感应链路一；

所述次级补偿回路包括次级半双工通信单元、次级控制单元、电能接收电路和信号耦合线圈T3，所述电能接收电路通过信号耦合线圈T3与所述次级半双工通信单元建立感应链路三；

所述MCU程序模块，用于控制电能传输工作频率以及完成MCU与通信单元之间的数据通信。

2.根据权利要求1所述的基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统，其特征在于，所述电能发射电路包括初级补偿电容Cp、电能传输的输入电压Vi和初级回路内阻R1；所述初级补偿电容Cp与所述电能传输的输入电压Vi相互串联。

3.根据权利要求1或2所述的基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统，其特征在于，所述电能接收电路包括次级补偿电容Cs、电能传输的输出电压Vo和次级回路内阻R2，所述次级补偿电容Cs与所述电能传输的输出电压Vo相互并联。

4.根据权利要求3所述的基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统，其特征在于，所述分离式旋转变压器有一个高谐振频率f_h和一个低谐振频率f_l，所述高谐振频率f_h和所述低谐振频率f_l至少相差一个数量级，所述高谐振频率f_h用于信号传输，所述低谐振频率f_l用于电能传输。

5.根据权利要求1所述的基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统，其特征在于，所述旋转变压器耦合线圈T1包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈和所述次级线圈之间有气隙，所述分离式旋转变压器为松耦合变压器。

6.根据权利要求4所述的基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统，其特征在于，所述初级半双工通信单元和所述电能发射电路分别与所述初级控制单元连接；所述次级半双工通信单元和所述电能接收电路分别与所述次级控制单元连接。

7.根据权利要求5或6所述的基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统，其特征在于，所述初级半双工通信单元包括信号传输的调制信号Vt和初级通信单元补偿电容；所述信号传输的调制信号Vt与初级通信单元补偿电容串联和/或并联。

8.根据权利要求7所述的基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统，其特征在于，所述次级半双工通信单元包括信号传输的接收信号Vr和次级通信单元补偿电容；所述信号传输的接收信号Vr与初级通信单元补偿电容串联和/或并联。

9.根据权利要求1所述的基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统，其特征在于，系统中信号的调制方式为调幅、调频、调相或调占空比。

10.根据权利要求1所述的基于共享线圈传输的非接触式电能与信号同步传输系统，其特征在于，所述初级控制单元为CPLD复杂可编程逻辑芯片、FPGA现场可编程门阵列芯片、单片机或DSP数字信号处理芯片；所述次级控制单元为CPLD复杂可编程逻辑芯片、FPGA现场可编程门阵列芯片、单片机或DSP数字信号处理芯片。