[发明专利]无线电能传输系统及其射频通信方法

权利要求书

1.一种无线电能传输系统，包括发射端和接收端，其中，发射端包括用于传输无线电能的发射线圈，用于控制发射端信号处理与控制的发射端MCU，以及用于接收接收端状态信息的射频接收模块，接收端包括用于接收无线电能的接收线圈，用于控制接收端信号处理与控制的接收端MCU，以及用于发射接收端状态信息的射频发射模块，其特征在于：接收线圈与接收端MCU之间连接有用于解调出发射端调制信号的信号解调电路。

2.根据权利要求1所述的无线电能传输系统，其特征在于：信号解调电路包括顺次相连的分压电阻，半波整流电路以及比较器U1，其中，分压电阻包括相并联的电阻R1和电阻R2，半波整流电路包括与分压电阻串联的二极管D1，电流从分压电阻流入经过二极管D1流入至比较器U1；并联于二极管D1的滤波电容C1，比较器U1串联于半波整流电路，比较器U1的另一个输入端连接输入基准电压的基准电路，输出端连接接收端MCU，以将比较后的信号输出至接收端MCU。

3.根据权利要求1或2所述的无线电能传输系统，其特征在于：发射端进一步包括连接于电网的发射端整流滤波电路，整流滤波电路的输出端连接逆变电路，逆变电路的输出端连接发射线圈，发射端MCU与逆变电路之间连接有用于放大发射端MCU发出的驱动信号以给逆变电路进行磁场控制的驱动电路；接收端进一步包括连接于接收线圈的接收端整流滤波电路，接收端整流滤波电路的输出端连接有DC/DC变换电路，接收端整流滤波电路的输出端同时连接接收端MCU，DC/DC变换电路外接负载。

4.根据权利要求3所述的无线电能传输系统，其特征在于：发射端MCU包括可接收射频接收模块中通信信道频率的接收模块，可将通信信道频率按照预设编码规则转换为通信频率编码信号的转换模块，以及可根据转换模块中转换信号控制驱动电路开断的控制模块。

5.根据权利要求4所述的无线电能传输系统，其特征在于：接收端MCU 包括解调信号接收模块，用于检测解调信号高低电平的检测模块，以及用于将解读后频道信号输出至射频发射模块的输出模块。

6.根据权利要求1所述的无线电能传输系统，其特征在于：发射线圈内设有可感应发射线圈与接收线圈位置的传感器，传感器根据发射线圈与接收线圈距离形成感应信号。

7.根据权利要求6所述的无线电能传输系统，其特征在于：接收线圈内置有可增强接近式传感器感应强度的感应物。

8.一种无线电能传输系统的射频通信方法，使用权利要求1-7中任一项所述无线电能传输系统，其特征在于：包括以下步骤：

激活发射端：发射端在不工作时处于休眠状态，当接收端处于发射端的工作范围内时，发射端被激活；

扫频：发射端扫描通信信道，并确定未被占用的通信信道以及该通信信道所对应的频率；

发射端MCU编码通信信道频率，并将编码后的编码信号传输至接收端；

接收端的信号解调电路解调发射端调制的信号，并把该解调信号传送到接收端MCU，接收端MCU控制射频发射模块初始化，并根据解调信号设定射频发射端的通信频率；

发射端与接收端之间建立射频通信连接；

无线电能传输系统开始工作。

9.根据权利要求8所述无线电能传输系统的射频通信方法，其特征在于：在扫频步骤中，进一步包括以下步骤：

发射端的射频接收模块唤醒后进行初始化设置，并开始扫描频道；

射频接收模块以预设频道X对应的通信信道频率F0等待接收数据；

发射端MCU判断射频接收模块是否接收到数据，如是，表示该通信信道X已被占用，令预设频道X＝X+1，对应的通信信道频率为F0＝F0+Δf，并返回上一步骤；如否，则确定X为未被占用频道，以及其对应的通信信道频率F0，结束扫频。

10.根据权利要求8或9所述无线电能传输系统的射频通信方法，其特征在于：在发射端与接收端之间建立通信连接的步骤中，进一步包括以下步骤：

接收端中的信号解调电路解调通信信道频率编码并传送至接收端MCU；

接收端MCU控制射频发射模块初始化，并发送未被占用频道X对应的通信信道频率F0至射频接收模块；

发射端MCU检测射频接收模块是否收到数据，如是，则执行下一步；如否，则返回第一步，即接收端中的信号解调电路解调通信信道频率编码并传送至接收端MCU；

发射端开始传输电能至接收端。