[实用新型]一种单绕组线圈实现同步无线供电和无线通讯的装置

说明书

本实用新型提供一种单绕组线圈实现同步无线供电和无线通讯的装置，配置发射基板和接收基板，发射基板和接收基板各连接有相同结构的单绕组线圈，所述发射基板连接的线圈称之为供电线圈，接收基板连接的为受电线圈，所述发射基板和接收基板，使用小感量的功率电感和小容量的耦合电容的巧妙组合，实现了高频通讯信号和低频供电信号在同一组线圈中的融合收或发。本实用新型的有益效果在于：在单绕组线圈的基础上，实现大功率无线供电的同时，实现高速率的无线通讯，比现有常规单绕组线圈的方式，提高了信号的传输速率。

技术领域

本实用新型涉及无线通信和无线供电领域，特别是一种利用单线圈实现同步大功率无线供电和高速无线通讯的装置。

背景技术

对一些需要进行非接触式供电和信息交互传递的系统来说，比如360°旋转的激光扫描雷达装置，目前常规的做法，是采用绕线线圈进行无线供电，然后在此基础上：

1.共用该线圈进行低速的无线通讯。

因使用单频调制方式，受制于无线供电的载波频率通常只有100KHz左右，其通讯速率理论上最高只能到50Kbps，实际使用中往往只有数Kbps。

2.另外搭建通讯通道，采用标准的无线通讯IC或者光通讯。但这类做法一则成本高体积大；二则需要专门的通讯通路，对结构有特殊要求。

3.使用双线圈多频率实现供电加通讯功能，即一个线圈实现供电功能，一个线圈实现无线通讯功能，因为是双线圈组合方式，所以结构上相对复杂，成本也高。

实用新型内容

根据现有技术的特点，本实用新型通过创新的电路设计，实现了单线圈的多重频率复用技术，使得使用单线圈即可实现低频的电能传输和高频的信号通讯传输共存。

本实用新型是提供一种非接触式高速无线通讯及大功率无线供电的装置，在常规的单频低速通讯的无线充线圈(单线圈)的基础上，采用巧妙的电路结构，同步实现低频率的耦合供电和高频率通讯的功能，以此同步实现大功率无线供电和高速无线通讯并存。采用小电感的通低频阻高频特性，配合小电容的通高频阻低频特性，进行巧妙的电路组合，迫使高频通讯信号跟低频充电信号在同一个线圈中进行融合，然后一起发送出去(或接收下来)，但是在充电(受电)线圈之外的地方，高低频信号又能各自隔离互不干扰，以此完成低频充电和高频通讯同时并行的功能。

一种单绕组线圈实现同步无线供电和无线通讯的装置，配置有发射基板和接收基板。发射基板连接和接收基板各自连接一个结构相同的单绕组线圈，发射基板连接的称为供电线圈，接收基板连接的称为受电线圈

所述供电线圈采用半桥方式进行供电时，在其供电线圈的接地端接入一个低感量的功率电感，然后在功率电感和线圈的交接点接入一个容值较小的耦合电容，最后再从耦合电容的另一端引入高频调制信号，形成供电及信号发射电路；

所述受电线圈的两端各插入一个功率电感，所述功率电感接入整流电路，在功率电感和线圈其中一个连接点上接入一个耦合小电容，将高频通讯信号导入到高频调制解调电路中，以实现高频通讯信号的传输。

所述供电线圈采用全桥方式进行无线供电时，在其供电线圈的两端都各串入一个低感量的功率电感，在其中一个功率电感和线圈的交接点接入一个容值较小的耦合电容，再从耦合电容的另一端引入高频调制信号，形成供电和信号发射电路。

本实用新型的有益效果是：在单绕组线圈的条件下同步实现高速率的无线通讯和大功率的无线供电，比现有单线圈方式，提高了无线通讯的传输速率。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例的线圈电路结构示意图。

图2是本实用新型一具体实施例的半桥方式供电的电路结构示意图。

图3是本实用新型另一具体实施例的全桥方式供电的电路结构示意图。