[发明专利]基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统

权利要求书

1.一种基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，包括磁耦合无线能量传输通道，其特征在于，在所述磁耦合无线能量传输通道的能量发射端设置有原边阻波网络、原边双谐振拓扑模块、原边信号发射电路、原边信号接收电路以及原边通信模式切换开关；所述磁耦合无线能量传输通道的能量接收端设置有副边阻波网络、副边双谐振拓扑模块、副边信号发射电路、副边信号接收电路以及副边通信模式切换开关；

所述原边阻波网络串接在无线能量发射通道上，所述副边阻波网络串接在无线能量接收通道上；所述原边双谐振拓扑模块与无线能量发射通道共用无线能量发射线圈，所述副边双谐振拓扑模块与无线能量接收通道共用无线能量接收线圈；所述原边信号发射电路和所述副边信号发射电路均采用ASK与FSK混合调制电路；信号正向传输时，所述原边双谐振拓扑模块通过原边通信模式切换开关连接原边信号发射电路，所述副边双谐振拓扑模块通过副边通信模式切换开关连接副边信号接收电路；信号反向传输时，所述副边双谐振拓扑模块通过副边通信模式切换开关连接副边信号发射电路；所述原边双谐振拓扑模块通过原边通信模式切换开关连接原边信号接收电路。

2.根据权利要求1所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述无线能量发射通道包括直流电源、高频逆变器模块、原边谐振补偿电容和无线能量发射线圈，所述原边阻波网络、所述原边谐振补偿电容和所述无线能量发射线圈依次串联；所述无线能量接收通道包括无线能量接收线圈、副边谐振补偿电容、整流滤波模块及负载接口，所述无线能量接收线圈、副边谐振补偿电容和所述副边阻波网络依次串联。

3.根据权利要求1或2所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述原边阻波网络包括依次连接的原边补偿电容、原边第一并联谐振阻波网络和原边第二并联谐振阻波网络，所述副边阻波网络包括依次连接的副边第二并联谐振阻波网络、副边第一并联谐振阻波网络以及副边补偿电容；所述原边第一并联谐振阻波网络和所述副边第一并联谐振阻波网络的阻波频率为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第一载波频率，所述原边第二并联谐振阻波网络和所述副边第二并联谐振阻波网络的阻波频率为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第二载波频率。

4.根据权利要求3所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述ASK与FSK混合调制电路中包括相互串接的ASK调制模块和FSK调制模块，所述ASK调制模块设置有第一阻抗通道、第二阻抗通道以及ASK调制开关；所述FSK调制模块设置有第一载波信号模块、第二载波信号模块以及FSK调制开关。

5.根据权利要求1或4所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述原边信号发射电路和所述副边信号发射电路中均设置有变压器。

6.根据权利要求1或4所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述原边信号接收电路和所述副边信号发射电路均设置有采样电阻、信号放大器、ASK解调模块和FSK解调模块。

7.根据权利要求1所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第二载波频率FSK调制的第一载波频率＞＞磁耦合无线能量传输通道的工作频率。

8.根据权利要求1所述的基于混合调制的磁耦合无线能量信号同步传输系统，其特征在于：所述原边双谐振拓扑模块和所述副边双谐振拓扑模块电路结构相同，均包括相互串接的LC并联谐振网络和LC串联谐振网络，且存在两个谐振频率点，其中第一谐振频率点为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第一载波频率，第二谐振频率点为所述ASK与FSK混合调制电路中FSK调制的第二载波频率。