申请/专利权人：广西电网有限责任公司电力科学研究院;重庆大学

申请日：2023-07-10

公开（公告）日：2024-05-14

公开（公告）号：CN116980000B

主分类号：H04B5/40

分类号：H04B5/40;H04B5/79;H02J50/12;H04L25/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.14#授权;2023.11.17#实质审查的生效;2023.10.31#公开

摘要：本发明涉及无线能量信号同传技术领域，具体公开了一种基于双谐振带电路的双向能信同传WPT系统及其控制方法，通过将原副边补偿网络设计为双谐振带电路，使系统在只需要传输能量时在两个不同频率下都能保持较高的双向能量传输效率，并设置与原边双谐振带电路并联的原边信号检波电路和与副边双谐振带电路并联的副边信号检波电路，从而在需要信号传输时将双谐振带电路其中一个频率用于信号传输另一个频率继续传输能量，通过双谐振频率交替进行系统能量和信号同步传输，通过信号检波电路进行信号接收，实现利用电能传输通道实现能量信号的双向同传，并且该系统能主动发送指令来控制能量与信号的传输流向。

主权项：1.基于双谐振带电路的双向能信同传WPT系统，其特征在于，包括电网侧和负载侧；所述电网侧包括顺序连接的原边直流电源Up、原边逆变电路、原边双谐振带电路、与所述原边双谐振带电路并联的原边信号检波电路，以及连接所述原边逆变电路和所述原边信号检波电路的原边控制器；所述负载侧包括顺序连接的副边双谐振带电路、副边逆变电路、副边直流电源Us、与所述副边双谐振带电路并联的副边信号检波电路，以及连接所述副边逆变电路和所述副边信号检波电路的副边控制器；当需要能量与信号从所述电网侧传输到所述负载侧即正向传输时，所述原边控制器控制所述原边逆变电路工作在频率为ωp的逆变模式并控制所述原边信号检波电路关闭，所述副边控制器控制所述副边逆变电路工作在整流模式并控制所述副边信号检波电路以信号传输频率f1或f2开通；当需要能量与信号从所述负载侧传输到所述电网侧即反向传输时，所述副边控制器控制所述副边逆变电路工作在频率为ωp的逆变模式并控制所述副边信号检波电路关闭，所述原边控制器控制所述原边逆变电路工作在整流模式并控制所述原边信号检波电路以信号传输频率f1或f2开通；频率f1和f2为系统工作在频率ωp时所述原边双谐振带电路或副边双谐振带电路对应的两个谐振频率，待传输的信号调制在其中一个频率f1或f2中；所述原边双谐振带电路包括原边LC串联支路和原边LC并联支路，所述原边LC串联支路由串联在所述原边逆变电路的一个输出端与所述原边LC并联支路的一输入端之间的原边电感Lps和原边串联电容Cps组成，所述原边LC并联支路由并联的原边并联电容Cpp和原边线圈Lp组成；f1和f2满足： 其中，表示系统的工作角频率，ωl、ωh分别为系统工作在ωp时低频段和高频段的谐振角频率，x、y是为简化ωl、ωh表达形式自定义的参数，f1和f2为与ωl、ωh对应的谐振频率；x、y的设计满足： 所述副边双谐振带电路与所述原边双谐振带电路对称设计；所述原边信号检波电路包括串联在所述原边逆变电路的两个输出端之间的原边开关管Sp5和信号检波电路，所述原边开关管Sp5的控制端连接所述原边控制器；所述副边信号检波电路与所述原边信号检波电路对称设计。

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百度查询： 广西电网有限责任公司电力科学研究院;重庆大学 基于双谐振带电路的双向能信同传WPT系统及其控制方法

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