[发明专利]基于多进制频移键控的无线电能与信息同步传输系统及方法

权利要求书

1.基于多进制频移键控的无线电能与信息同步传输系统，包括交流源、电能发射单元、电能接收单元、全桥整流电路、电阻负载、耦合变压器、数据发送电路、数据接收电路以及解调单元，其特征在于，

所述电能发射单元包括原边发射线圈L₁和原边补偿电容C₁；

所述电能接收单元包括副边接收线圈L₂和副边补偿电容C₂；

所述耦合变压器包括原边信息注入耦合变压器T₁和副边信息提取耦合变压器T₂；

所述数据发送电路包括高频载波信号源u_c，电感L_p1、电容C_p1、电容C_p2、数据选择开关S₁；

所述数据接收电路包括信号提取电阻R_s，电感L_p2、电容C_s1、电容C_s2以及数据选择开关S₂；

所述解调单元包括带通滤波器模块、包络检波模块、低通滤波模块以及比较判决模块；

所述系统中电能与信息采用同一线圈作为传输通路，电能传输通路和信息传输通路通过耦合变压器相连，用于电能传输的主电路拓扑为S-P拓扑，用于数据发送和数据接收的电路采用对称相同的LCC谐振拓扑。

2.根据权利要求1所述的基于多进制频移键控的无线电能与信息同步传输系统，其特征在于，所述原边信息注入耦合变压器T₁的绕组L_c1、原边发射线圈L1和原边补偿电容C₁串联连接；

所述副边接收线圈L2和副边信息提取耦合变压器T2的绕组Lc3串联连接后与副边补偿电容C₂并联连接；

所述副边补偿电容C₂还和整流电路输入端相连接，整流电路的输出端连接负载R_L；

所述滤波电容C_d和负载R_L并联连接。

3.根据权利要求1所述的基于多进制频移键控的无线电能与信息同步传输系统，其特征在于，所述数据发送电路中，高频载波信号源u_c一端连接电感L_p1，高频载波信号源u_c另一端连接电容C_p1，电感L_p1的另一端和电容C_p1的另一端相连，电感L_p1的另一端还和数据选择开关S₁相连，数据选择开关S₁的另一端和原边信息注入耦合变压器T₁的绕组L_c2相连，原边信息注入耦合变压器T₁的绕组L_c2的另一端和电容C_p2相连，电容C_p2的另一端和电容C_p1相连；所述数据接收电路中，信号提取电阻R_s一端连接电感L_p2，另一端连接电容C_s1，电感L_p2的另一端和电容C_s1的另一端相连，电感L_p2的另一端还和数据选择开关S₂相连，数据选择开关S₂的另一端和副边信息提取耦合变压器T₂的绕组L_c4相连，副边信息提取耦合变压器T₂的绕组L_c4的另一端和电容C_s2相连，电容C_s2的另一端和电容C_s1相连。