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轨道式多负载无线电能传输系统及能信同传控制方法

申请号 CN202311706115.8 申请日 2023-12-13 公开(公告)号 CN117674441A 公开(公告)日 2024-03-08
申请人 重庆大学; 发明人 李小飞; 任江洪; 刘安阳; 孙敏; 左志平; 胡宏晟;
摘要 本 发明 涉及无线 电能 传输领域,具体为一种轨道式多负载无线电能传输系统及能信同传控制方法,包括 能量 发射 导轨 和多个用于连接负载的拾取器,能量发射导轨包括外部导轨和位于外部导轨围合范围内的多个内部导轨,外部导轨和多个内部导轨沿着拾取器的移动行程分布且采用单根 利兹线 单 匝 绕制呈 电流 反向的双 导线 结构,多个拾取器均采用E型结构,E型结构按照所述能量发射导轨的双导线结构间距对应设有两个卡线槽。其效果是:通过对能量发射导轨的分布方式进行优化设计,可以实现复杂分布的多个负载同时传能,通过配置 信号 通道且对通信调度机制进行设计,使其能够保证发射端和多个拾取端的信息交互需求,有效避免多拾取端同时通信造成的信号冲突问题。
权利要求

1.一种轨道式多负载无线电能传输系统,其特征在于,包括能量发射导轨和多个用于连接负载的拾取器,所述能量发射导轨包括外部导轨和位于所述外部导轨围合范围内的多个内部导轨,所述外部导轨和多个内部导轨沿着拾取器的移动行程分布且采用单根利兹线绕制呈电流反向的双导线结构,多个所述拾取器均采用E型结构,所述E型结构按照所述能量发射导轨的双导线结构间距对应设有两个卡线槽。
2.根据权利要求1所述的轨道式多负载无线电能传输系统,其特征在于,所述外部导轨由多段直线段或/和圆弧段或/和曲线段串接而成。
3.根据权利要求1所述的轨道式多负载无线电能传输系统,其特征在于,多个所述内部轨道为直线型轨道、圆弧型轨道或曲线型轨道中的一种或多种组合。
4.根据权利要求3所述的轨道式多负载无线电能传输系统,其特征在于,多个所述内部轨道沿平方向绕制或/和竖直方向绕制。
5.根据权利要求1‑4任一所述的轨道式多负载无线电能传输系统,其特征在于,所述拾取器包括E型磁芯和能量拾取线圈,所述拾取线圈包括绕制在所述E型磁芯左右两侧的肩部的第一能量拾取子线圈和第二能量拾取子线圈。
6.根据权利要求5所述的轨道式多负载无线电能传输系统,其特征在于,所述能量发射导轨连接在能量发射电路上,所述能量发射电路包括直流电源、高频逆变器和原边补偿电路,所述拾取器中的拾取线圈连接有能量接收电路,所述能量接收电路包括副边补偿电路、整流滤波电路和负载。
7.根据权利要求6所述的轨道式多负载无线电能传输系统,其特征在于,所述原边补偿电路采用LCC补偿网络,包括原边补偿电感、原边串联补偿电容和原边并联补偿电容,所述副边补偿电路包括与所述拾取线圈串联设置的副边补偿电容。
8.根据权利要求6或7所述的轨道式多负载无线电能传输系统,其特征在于,所述能量发射导轨中的至少一部分段位连接有原边信号收发模,所述E型磁芯中间的磁芯上绕制有信号线圈,且在所述信号线圈上连接有信号收发模块,在所述能量发射电路和所述能量接收电路中还分别配置有信号阻波网络。
9.根据权利要求8所述的轨道式多负载无线电能传输系统,其特征在于,所述原边信号收发模块包括原边载波信号源、原边通信切换开关、原边信号采样电路、原边变压器和原边信号调谐电路,所述副边信号收发模块包括副边载波信号源、副边通信切换开关、副边信号采样电路、副边变压器和副边信号调谐电路,其中,所述原边信号采样电路包括并联设置的滤波电容CR2和信号采样电阻Rsign2,所述原边信号调谐电路包括串联设置的调谐电容Cpp和电阻Rpp,所述副边信号采样电路包括并联设置的滤波电容CR1和信号采样电阻Rsign1,所述副边信号调谐电路包括串联设置的调谐电容Css和电阻Rss;
当信号正向传输时,所述原边变压器的一侧绕组通过原边通信切换开关与原边载波信号源连接,所述原边变压器的另一侧绕组经过所述原边信号调谐电路将通信信号加载到至少一部分段位的能量发射导轨上,所述副边变压器一侧的绕组通过所述副边信号调谐电路从所述信号线圈上获取通信信号,所述副边变压器另一侧的绕组通过副边通信切换开关接入副边信号采样电路中;
当信号反向传输时,所述副边变压器的一侧绕组通过副边通信切换开关与副边载波信号源连接,所述副边变压器的另一侧绕组经过所述副边信号调谐电路将通信信号加载到信号线圈上,所述原边变压器一侧的绕组通过所述原边信号调谐电路从至少一部分段位的能量发射导轨上获取通信信号,所述原边变压器另一侧的绕组通过原边通信切换开关接入原边信号采样电路中。
10.一种如权利要求8或9所述的轨道式多负载电能传输系统的能信同传控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:系统根据需要通过能量发射导轨向拾取器发出问询指令,所述问询指令中包括问询对象编码和是否要求反向传输信息;
S2:多个拾取器保持信号接收状态,当接收到的问询指令中问询对象编码与自身编码相同时,执则按照预留的信息执行对应操作,当接收到的问询指令中问询对象编码与自身编码不同时,则丢弃接收的指令;
S3:判断是否需要反向传输信息,如果需要反向传输信息,系统预先配置有反向传输时间,能量发射导轨在反向传输时间内转化为接收状态,问询对象编码所对应的拾取器在反向传输时间内转化为发送状态,对应拾取端根据问询指令要求反向传输对应信息;如果不需要反向传输信息,拾取端直接执行问询指令中的控制信息。

说明书全文

轨道式多负载无线电能传输系统及能信同传控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及无线电能传输技术,尤其涉及一种轨道式多负载无线电能传输系统及能信同传控制方法。

背景技术

[0002] 在电动汽车或者半导体生产加工过程中,轨道式无线电能传输系统的应用有很好的发展前景,系统通过静止的长轨道发射电能后,采用磁耦合式无线电能传输技术,通过拾取器感应拾取能量,再经过副边变换器进行电能变换后输出给用电设备,实现对快速运动中的用电设备进行供电。轨道式无线电能传输系统利用磁谐振原理,在远距离传输时系统效率与功率较高,具有良好的性能。
[0003] 在轨道式无线电能传输系统应用过程中,能量的反馈控制、系统的状态监测、电池荷电状态的信息上传、负载和异物检测都不可避免地需要在发射端和接收端进行数据传输,值得注意的是诸如蓝牙、ZigBee之类的传统技术需要发射侧和接收侧之间复杂的配对,并且传输延迟相对较长,并不适用于轨道无线电能传输系统这种传输距离较远并且金属环境复杂的应用场景。
[0004] 现有技术中,无线电能传输系统中信号传输有3种方法:①在能量传输电磁耦合机构中增设一对信号传输线圈,这样的设计,需要额外增加一对信号传输线圈,增加了系统设计的复杂度。②将信号调制于电能逆变器的频率上,通过改变逆变器的工作频率,在传输电能的同时传输信号,但是该方法中的逆变器只能工作在硬开关条件下,同时信号传输速度受到逆变器工作频率的限制。③将调制信号加载到电能发射线圈上,通过发送线圈将调制信号和电能同时发送出去,拾取线圈接收电能,同时通过滤波等方法将信号载波提取出来,再经过解调等环节完成信号传输,这种分频传输系统中通信载波频率与磁耦合链路带宽共同决定通信速率,通信与传能相互独立因而可有效提升通信速率,适用于中大功率应用,此外,由于信号通道和能量通道共享了发射线圈,不用单独设置信号发射线圈,节约了空间成本。
[0005] 由于轨道无线电能传输系统具有独特的应用环境,信号传递占用的空间不能太大,系统电能传输的功率要求也比较高,同时还要保证系统连续供电,而传统的通信技术也并不适用于轨道无线电能传输系统这种需要传输距离较远并且金属环境复杂的应用场景,因此现有的大多数系统选择方法③来实现能量信号同步传输。
[0006] 但是现有的技术仍然还存在以下不足:
[0007] (1)现有的轨道无线电能传输系统大多针对单一拾取机构,而且导轨的分布往往是直线形式,如中国专利202111305284.1公开的导轨式无线供电系统,这样的系统难以满足复杂分布的多拾取机构应用需求。
[0008] (2)由于拾取端在不断地运动,拾取器和原边轨道的互感、拾取器的温度位置、速度等参数都会影响系统的整体工作状态,因此这些参数需要能够及时的传递给原边控制器,由于轨道式无线电能传输的系统功率较大,能量与信号相互干扰也会比较大,现有的系统难以满足多拾取器与原边控制器之间的信号传输需求。

发明内容

[0009] 有鉴于此,本发明首先提供一种轨道式多负载无线电能传输系统,该系统通过对能量发射线圈轨道结构进行优化,使其可以满足复杂分布的多拾取机构应用需求,同时通过配置信号传输通道,使其满足多拾取器与原边控制器之间的信号传输需求。
[0010] 为实现上述目的,本发明所采用的具体技术方案如下:
[0011] 一种轨道式多负载无线电能传输系统,其关键在于,包括能量发射导轨和多个用于连接负载的拾取器,所述能量发射导轨包括外部导轨和位于所述外部导轨围合范围内的多个内部导轨,所述外部导轨和多个内部导轨沿着拾取器的移动行程分布且采用单根利兹线绕制呈电流反向的双导线结构,多个所述拾取器均采用E型结构,所述E型结构按照所述能量发射导轨的双导线结构间距对应设有两个卡线槽。
[0012] 可选地,所述外部导轨由多段直线段或/和圆弧段或/和曲线段串接而成。
[0013] 可选地,多个所述内部轨道为直线型轨道、圆弧型轨道或曲线型轨道中的一种或多种组合。
[0014] 可选地,多个所述内部轨道沿平方向绕制或/和竖直方向绕制。
[0015] 可选地,所述拾取器包括E型磁芯和能量拾取线圈,所述拾取线圈包括绕制在所述E型磁芯左右两侧的肩部的第一能量拾取子线圈和第二能量拾取子线圈。
[0016] 可选地,所述能量发射导轨连接在能量发射电路上,所述能量发射电路包括直流电源、高频逆变器和原边补偿电路,所述拾取器中的拾取线圈连接有能量接收电路,所述能量接收电路包括副边补偿电路、整流滤波电路和负载。
[0017] 可选地,所述原边补偿电路采用LCC补偿网络,包括原边补偿电感、原边串联补偿电容和原边并联补偿电容,所述副边补偿电路包括与所述拾取线圈串联设置的副边补偿电容。
[0018] 可选地,所述能量发射导轨中的至少一部分段位连接有原边信号收发模,所述E型磁芯中间的磁芯上绕制有信号线圈,且在所述信号线圈上连接有信号收发模块,在所述能量发射电路和所述能量接收电路中还分别配置有信号阻波网络。
[0019] 可选地,所述原边信号收发模块包括原边载波信号源、原边通信切换开关、原边信号采样电路、原边变压器和原边信号调谐电路,所述副边信号收发模块包括副边载波信号源、副边通信切换开关、副边信号采样电路、副边变压器和副边信号调谐电路,其中,所述原边信号采样电路包括并联设置的滤波电容CR2和信号采样电阻Rsign2,所述原边信号调谐电路包括串联设置的调谐电容Cpp和电阻Rpp,所述副边信号采样电路包括并联设置的滤波电容CR1和信号采样电阻Rsign1,所述副边信号调谐电路包括串联设置的调谐电容Css和电阻Rss;
[0020] 当信号正向传输时,所述原边变压器的一侧绕组通过原边通信切换开关与原边载波信号源连接,所述原边变压器的另一侧绕组经过所述原边信号调谐电路将通信信号加载到至少一部分段位的能量发射导轨上,所述副边变压器一侧的绕组通过所述副边信号调谐电路从所述信号线圈上获取通信信号,所述副边变压器另一侧的绕组通过副边通信切换开关接入副边信号采样电路中;
[0021] 当信号反向传输时,所述副边变压器的一侧绕组通过副边通信切换开关与副边载波信号源连接,所述副边变压器的另一侧绕组经过所述副边信号调谐电路将通信信号加载到信号线圈上,所述原边变压器一侧的绕组通过所述原边信号调谐电路从至少一部分段位的能量发射导轨上获取通信信号,所述原边变压器另一侧的绕组通过原边通信切换开关接入原边信号采样电路中。
[0022] 此外,本发明还提供一种轨道式多负载电能传输系统的能信同传控制方法,其关键在于,包括以下步骤:
[0023] S1:系统根据需要通过能量发射导轨向拾取器发出问询指令,所述问询指令中包括问询对象编码和是否要求反向传输信息;
[0024] S2:多个拾取器保持信号接收状态,当接收到的问询指令中问询对象编码与自身编码相同时,执则按照预留的信息执行对应操作,当接收到的问询指令中问询对象编码与自身编码不同时,则丢弃接收的指令;
[0025] S3:判断是否需要反向传输信息,如果需要反向传输信息,系统预先配置有反向传输时间,能量发射导轨在反向传输时间内转化为接收状态,问询对象编码所对应的拾取器在反向传输时间内转化为发送状态,对应拾取端根据问询指令要求反向传输对应信息;如果不需要反向传输信息,拾取端直接执行问询指令中的控制信息。
[0026] 本发明的显著效果是:
[0027] 本发明提供的轨道式多负载无线电能传输系统及能信同传控制方法,通过对能量发射导轨的分布方式进行优化设计,可以实现复杂分布的多个负载同时传能,通过配置信号通道且对通信调度机制进行设计,使其能够保证发射端和多个拾取端的信息交互需求,有效避免多拾取端同时通信造成的信号冲突问题。附图说明
[0028] 图1是本发明具体实施例中轨道式多负载无线电能传输系统结构示意图;
[0029] 图2是本发明具体实施例中拾取器的线圈分布关系图;
[0030] 图3是本发明具体实施例中轨道式多负载无线电能传输系统结电路原理图;
[0031] 图4是本发明具体实施例中能信同传系统原理框图
[0032] 图5是本发明具体实施例中单负载情况下能信同传系统原理图;
[0033] 图6是本发明具体实施例中阻波网络示意图;
[0034] 图7是本发明具体实施例中信号通道带通滤波器示意图;
[0035] 图8是本发明的控制流程图
[0036] 图9是本发明具体实施例中系统能量信号同步传输时逆变器输出电压电流波形图;
[0037] 图10是信号输入和信号输出波形对比关系图。

具体实施方式

[0038] 下面结合附图具体阐明本发明的实施方式,实施例的给出仅仅是为了说明目的,并不能理解为对本发明的限定,包括附图仅供参考和说明使用,不构成对本发明专利保护范围的限制,因为在不脱离本发明精神和范围基础上,可以对本发明进行许多改变。
[0039] 如图1所示,本实施例提供一种轨道式多负载无线电能传输系统,包括能量发射导轨和多个用于连接负载的拾取器,所述能量发射导轨包括外部导轨和位于所述外部导轨围合范围内的多个内部导轨,所述外部导轨和多个内部导轨沿着拾取器的移动行程分布且采用单根利兹线单匝绕制呈电流反向的双导线结构,多个所述拾取器均采用E型结构,所述E型结构按照所述能量发射导轨的双导线结构间距对应设有两个卡线槽。
[0040] 通过图1可以看出,多个拾取器放在同一个长轨道的不同位置,可以实现多个拾取器不相互干扰的同时运行。本例中外部导轨是由两段直线段和一段圆弧段串接成U型,内部轨道为三段水平延伸的直线型轨道和两段竖直延伸的直线型轨道组合而成,系统通过原边电能转换的控制器,将输入的三相380V交流电源经过整流、逆变后施加到长轨道上,长轨道与补偿电容盒组成原边的谐振补偿网络,实现原边在固定频率下谐振。副边由取电器进行电磁场感应,拾取电能,经过谐振补偿后输出至副边变换器进行整流调压等电能变换,最终输出直流给用户,完成电能从地面到运动设备的传输。
[0041] 结合图2可以看出,所述拾取器包括E型磁芯和能量拾取线圈,所述拾取线圈包括绕制在所述E型磁芯左右两侧的肩部的第一能量拾取子线圈和第二能量拾取子线圈,E型磁芯中间的磁芯上绕制有信号线圈。
[0042] 由于系统中有多个负载,系统电路可以如图3所示,其耦合机构包括一根长轨道以及多个拾取端,由于各个拾取端参数完全一致,为了方便分析,可以简化为单负载系统如图4和图5所示,可以看出,能量发射导轨连接在能量发射电路上,能量发射电路包括直流电源、高频逆变器和原边补偿电路,所述拾取器中的拾取线圈连接有能量接收电路,能量接收电路包括副边补偿电路、整流滤波电路和负载。本实施例中选用LCC‑S型拓扑结构进行讨论,因为多负载动态无线电能传输系统稳定运行有两个条件,一是轨道线圈电流应该保持不变,从而能够为轨道上运行的负载提供稳定的电磁环境,二是原边系统及各个负载的输出电压应该保持稳定,且各负载之间互不影响,而LCC‑S型拓扑结构在原边轨道得到恒流输出,同时在负载端获得恒压输出。通过图5可以看出,原边补偿电路采用LCC补偿网络,包括原边补偿电感、原边串联补偿电容和原边并联补偿电容,副边补偿电路包括与拾取线圈串联设置的副边补偿电容。
[0043] 如图5所示,在电能传输电路中串入两个阻波网络,其截止频率设置信号载波频率f2,在这个系统的设计中,信号通道载波频率f2要远远大于能量传输通道频率f1。而信号通道中的加载电路和检波电路分别串联了两个pF级电容,这两个电容对于低频电能频率f1的交流电显高阻抗,相当于开路,以此可以减少能量对于信号的干扰,同时也不影响系统的电能传输性能。
[0044] 系统能量传输通道包含直流输入电源、高频逆变器、磁耦合机构、原副边补偿网络以及整流滤波电路这四个环节,其基本工作原理为:高频逆变器将直流电变换为高频交流电,该高频交流电经过原边补偿网络注入至原边线圈;然后该原边线圈周围会产生一个高频交变磁场,处于该高频交变磁场中的副边线圈上会产生相同频率的感应电压;该感应电压经过副边补偿网络和整流滤波电路变为平滑的直流电后提供给负载。
[0045] 高频逆变器由四个开关管构成,在图5中由Q1、Q2、Q3、Q4表示,Q1与Q3串联构成一个桥臂,Q2和Q4串联构成另外一个桥臂,Q1跟Q4为一组,共用同一个驱动信号,Q2跟Q3为一组,共用与上述驱动信号互补的另一个驱动信号。
[0046] 磁耦合机构包括发射线圈Lp、“E型磁芯”、接收线圈LS。发射线圈为单匝利兹线,发射线圈电流会非常大,因此该利兹线得足够粗。接收线圈缠绕在E型磁芯的合适位置。
[0047] 原边补偿网络由一个电感Lf1、两个电容Cp和Cf1组成,副边补偿网络为一个电容Cs。整流滤波电路包括四个二极管D1、D2、D3、D4一个电容C0和一个电阻R0构成。
[0048] 阻波网络示意图见图6,在能量传输通道需要串联两个阻波网络,一个位于发射端,另一个位于接收端,阻波网络由LC并联带阻电路构成,阻波网络用来阻隔能量通道与信号通道之间的阻抗影响。LC并联阻波网络与有源滤波、二阶滤波等网络相比结构简单,且更容易实现电路的配谐。阻波网络的中心频率为信号传输的载波频率f,有 阻波网络可以阻断高频载波流经谐振补偿网络,减少谐振网络对信号的削弱,同时阻波网络对于低频能量传输通道呈短路性质,不影响电能传输性能。
[0049] 本系统可以实现半双工通信,可以根据需要控制SPDT1与SPDT2实现信号的正向或者反向传输。在信号传输通道中,Usign1与Usign2分别为原副边信号载波信号,通过控制模拟开关SPDT1与SPDT2的通断实现信号的调制与加载,变压器T1与T2用于实现信号电路与电能电路的电气隔离,Cpp与Css为原副边谐振电容。Rsign1为信号正向传输时副边的采样电阻,Rsign2为信号反向传输时原边的采样电阻。
[0050] 以信号正向传输为例,控制SPDT1挡位实现高频载波的加载,调制信号传送到变压器T1原边,经过升压电压放大后通过SS补偿网络传送到变压器T2的副边,经过5:1降压后在电阻Rsign1上接收到正弦波信号,经过信号解调电路后实现信号的解调。由于原副边补偿网络采用对称结构设计,信号反向传输原理与正向传输原理一致,因此可实现信号的半双工通信。该方法利用模拟开关方式实现了信号的ASK调制,通过变压器实现电能与信号的加载隔离,避免电能与信号处理电路需要单独的隔离电源,减小了系统复杂度与成本。同时升压变压器可提高信号幅值,电能噪声在进入信号通道时也会因为降压变压器的衰减从而减小了能量对信号的干扰。
[0051] 本系统的信号通道包括信号加载电路、信号检波电路、耦合机构,信号加载电路并联在上述发射线圈,所述检波电路并联在拾取器上单独的信号接收线圈两端;所述信号加载电路通过电能传输耦合完成传递,并通过信号检波电路接收并且解调还原得原始信号。
[0052] 信号加载电路包括升压变压器T1、电阻Rpp、电容Cpp,上述三个器件依次串联后并联在发射线圈两端。信号检波电路包括两个电阻Rss和Rsign1、两个电容Css和CR1、一个降压变压器T2,其中一个电容CR1和电阻Rsign1并联在降压变压器的一边,这个变压器的另一边与另外的一个电阻RSS和另外一个电容CSS串联后再并联在信号接收线圈的两端。
[0053] 上述设计中,信号通道与能量通道共用一个耦合机构。
[0054] 参数设计:由上述分析已知,阻波网络截止频率远远大于能量传输频率,于是阻波网络在低频电能传输频率下相当于电感Lb,进行电能传输通道参数设计时可将原副边阻波电感与线圈等效为串联结构进行分析计算系统参数。
[0055] Cpp和Css是信号通道原副边补偿电容,另2πf2=ωs其电容值满足:
[0056]
[0057] 令2πf1=ωf,SWPDT系统模型的参数满足如下方程式:
[0058]
[0059] 采样电路实时检测采样电阻上电压信号,由于采样电压中会有部分能量干扰进入电路,因此可以通过合理的带通滤波电路滤除能量噪声,保留信号载波频率信号,如图7所示为本系统采用的LC‑RC带通滤波器。由于副边线圈存在高次谐波,因此能量噪声进入信号通道内部,通过此带通滤波器可以很好的滤除干扰,保证信号能够正常解调。L1和C1组成低通滤波器的截止频率为ωd,C2和R2构成的高通滤波器截止频率为ωg,应做到ωg>ωs>ωd。
[0060] 图8是信号传输流程图,该图清晰说明了原边控制器和拾取端之间的信息传递过程。如图8所示,本实施例还提供了一种轨道式多负载电能传输系统的能信同传控制方法,包括以下步骤:
[0061] S1:系统根据需要通过能量发射导轨向拾取器发出问询指令,所述问询指令中包括问询对象编码和是否要求反向传输信息;
[0062] S2:多个拾取器保持信号接收状态,当接收到的问询指令中问询对象编码与自身编码相同时,执则按照预留的信息执行对应操作,当接收到的问询指令中问询对象编码与自身编码不同时,则丢弃接收的指令;
[0063] S3:判断是否需要反向传输信息,如果需要反向传输信息,系统预先配置有反向传输时间,能量发射导轨在反向传输时间内转化为接收状态,问询对象编码所对应的拾取器在反向传输时间内转化为发送状态,对应拾取端根据问询指令要求反向传输对应信息;如果不需要反向传输信息,拾取端直接执行问询指令中的控制信息。
[0064] 通过图8可以看出,每个拾取端在没有主动传递信息时都应该在等待总线控制器的问询,总线控制器随时会进行通信,控制器每次在要求特定拾取器完成命令前都会发送独一无二的编号以供所有拾取器读取,上述编号的拾取器收到后产生回应,如果没有回应控制器将会重复发送编号信息,控制器收到回应后将会发送指令,如果控制器的指令是要求拾取端发送自身信息时,原边通信的SPDT1与指定拾取器的SPDT2才会变化,于是指定的拾取端根据预置信息就能反向发送信息给原边电路,当拾取端发送信息完成后,自动将SPDT1与SPDT2恢复成正向通信的状态,如果上述指令不是发送信息,而是需要拾取器完成别的操作,拾取器完成后将重新等待总线控制器的询问。
[0065] 本系统可以实现多拾取端无线电能传输电路和信号传输电路并行工作,如图9所示为多拾取端无线电能传输电路和信号传输电路同步传输时逆变器的输出波形基本上能够实现ZVS,且系统能够实现恒压输出,由此可知,在两个阻波网络和pF级电容的作用下,信号传输过程中几乎不会影响电能的传输。
[0066] 如图10所示,当多拾取端无线电能传输电路和信号传输电路并行工作时,信号能够完整的传输到接收端,幅值有效性从5V降为2V左右,变化不大,显然可以成功解调处原始信号。当无线电能传输电路和信号传输电路并行工作时:从信号的输入、输出来看,能量传输对信号传输有一定的影响(脉冲尖峰即为其干扰),但是这种影响较弱,可以添加滤波电路将这种干扰减小
[0067] 综上可以看出,本发明提出的轨道式多负载无线电能传输系统及能信同传控制方法,通过改进耦合机构以及两个线圈的缠绕方法,可以减小能量通道整流桥给信号带来的冲击,可以更可靠、稳定地传输信号。除此之外,能量通道串联的两个阻波网路可以阻断高频载波流经谐振补偿电容,高频载波经信号加载电路注入系统后直接通过电能传输耦合机构完成传递。信号通道的两个pF级电容在电能频率下为高阻抗,这可以减小电能对于信号通道的干扰。于是,拾取器和原边轨道的互感、拾取器的温度、位置、拾取器运动速度等对系统的稳定运行至关重要的参数可以在不暂停运行中实时发送回原边控制器。
[0068] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
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