一种能量信息协同传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种能量信息协同传输系统，包括：发射系统与所述发射系统信号连接的接收系统，当系统处于工作时，所述发射系统与所述接收系统同时进行输能频段与通信频段的传输与接收；所述发射系统包括第一平面螺旋组件、与所述第一平面螺旋组件连通的第一引线组件、与所述第一平面螺旋组件连接的第一通信端口及第一介质板，所述第一通信端口上连接有发射机；所述接收系统包括第二平面螺旋组件与所述第二平面螺旋组件连通的第二引线组件、与所述第一平面螺旋组件连接的第二通信端口及第二介质板，所述第二通信端口上连接有接收机。根据本发明专利技术，能量与信息协同传输的结构，其需结构简单、输出功率较高、两个工作频段无相互串扰。扰。扰。

【技术实现步骤摘要】
一种能量信息协同传输系统


[0001]本专利技术涉及能量信息协同传输的
，特别涉及一种能量信息协同传输系统。

技术介绍

[0002]随着社会不断的发展，将不同学科及平台的技术进行交叉整合与集成已成为推动技术发展与加速产品应用的一个重要趋势。本专利技术整合无线电能传输技术与无线通信技术，既能完成能量的发射与接收，又满足人们对高效可靠信息交互的需求。
[0003]目前，传统使用导线进行电能传输的方式已不能满足当代对用电设备便捷性与安全性的要求。电磁感应式无线电能传输技术利用法拉第电磁感应原理将电能从电源传输到负载。当发射线圈通过高频交流电时，在其周围产生交变磁场，置于磁场中的接收线圈在感应出交变电动势进而提供给负载。该技术安全可靠，适用于非接触式电动汽车充电、可植入医疗设备供电以及危险环境中设备的无线供电等多个领域。
[0004]无线通信技术利用电磁波在空间中自由传播的特性来实现信息的远距离交互，该技术为人类的生产生活带来了极大的便利，推动了整个社会的进步。作为无线通信的关键组件，天线的性能直接影响无线通信系统的性能。
[0005]常规的能量信息协同传输结构输出功率低，且能量传输与信息通信时会相互影响。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种能量信息协同传输系统，能量与信息协同传输的结构，其需结构简单、输出功率较高、两个工作频段无相互串扰。为了实现根据本专利技术的上述目的和其他优点，提供了一种能量信息协同传输系统，包括：
[0007]发射系统与所述发射系统信号连接的接收系统，当系统处于工作时，所述发射系统与所述接收系统同时进行输能频段与通信频段的传输与接收；
[0008]所述发射系统包括第一平面螺旋组件、与所述第一平面螺旋组件连通的第一引线组件、与所述第一平面螺旋组件连接的第一通信端口及第一介质板，所述第一通信端口上连接有发射机；
[0009]所述接收系统包括第二平面螺旋组件与所述第二平面螺旋组件连通的第二引线组件、与所述第一平面螺旋组件连接的第二通信端口及第二介质板，所述第二通信端口上连接有接收机。
[0010]优选的，所述第一平面螺旋组件包括第一平面螺旋线、与所述第一平面螺旋线相互螺旋的第二平面螺旋线及分别与所述第一平面螺旋线与第二平面螺旋线固接的第一引线和第二引线，所述第一引线与第二引线连接有交流电源，所述第一平面螺旋线与第二平面螺旋线刻蚀于所述第一介质板上。
[0011]优选的，所述第二平面螺旋组件包括第三平面螺旋线、与所述第三平面螺旋线相
互螺旋的第四平面螺旋线及分别与所述第三平面螺旋线与第四平面螺旋线固接的第三引线和第四引线，所述第三引线与第四引线连接有交流负载，所述第三平面螺旋线与第四平面螺旋线刻蚀于所述第二介质板上。
[0012]优选的，所述交流负载包括交流用电器、整流电路、滤波电路、稳压电路或直流负载的等效交流负载。
[0013]优选的，所述第一平面螺旋线与第二平面螺旋及第三平面螺旋线与第四平面螺旋线分别布置于同一层或不同层，且第一平面螺旋线与第二平面螺旋及第三平面螺旋线与第四平面螺旋线均为金属导体制成，所述第一平面螺旋线与第二平面螺旋及第三平面螺旋线与第四平面螺旋线的分别总圈数之和为2
‑
1000之间。
[0014]优选的，所述第一平面螺旋线与第二平面螺旋及第三平面螺旋线与第四平面螺旋线为阿基米德螺旋线、对数螺旋线及不规则螺旋线的其中一种。
[0015]优选的，第一平面螺旋线及第二平面螺旋与第三平面螺旋线及第四平面螺旋线的圈数不同或相同、螺线形式不同或相同及直径不同或相同。
[0016]本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：当工作在输能频段时，将两个平面螺旋线圈的引线分别连接在交流电源或者负载两端。由于两个线圈互不连接，线圈之间会形成等效寄生电容，无需额外加入补偿电路即可构成等效LC谐振。当工作在通信频段时，平面螺旋线可看作双臂螺旋天线，将其端口连接至信号发射机和接收机即可进行信息传输。该天线具有宽频带和圆极化特性。同一结构工作在不同的频率分别实现能量传输和信息传输。
附图说明
[0017]图1为根据本专利技术的能量信息协同传输系统的三维结构示意图。
[0018]图中：1.第一平面螺旋线；2.第三平面螺旋线；3.第二介质板；4.第一介质板；5.第四平面螺旋线；6.第二平面螺旋线；7.交流电源；8.交流负载；9.发射机；10.接收机。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]参照图1，一种能量信息协同传输系统，包括：发射系统与所述发射系统信号连接的接收系统，当系统处于工作时，所述发射系统与所述接收系统同时进行输能频段与通信频段的传输与接收；
[0021]所述发射系统包括第一平面螺旋组件、与所述第一平面螺旋组件连通的第一引线组件、与所述第一平面螺旋组件连接的第一通信端口及第一介质板4，所述第一通信端口上连接有发射机9；
[0022]所述接收系统包括第二平面螺旋组件与所述第二平面螺旋组件连通的第二引线组件、与所述第一平面螺旋线组件连接的第二通信端口及第二介质板3，所述第二通信端口上连接有接收机10。
[0023]进一步的，所述第一平面螺旋组件包括第一平面螺旋线1、与所述第一平面螺旋线
1相互螺旋的第二平面螺旋线6及分别与所述第一平面螺旋线1与第二平面螺旋线6固接的第一引线和第二引线，所述第一引线与第二引线连接有交流电源7，所述第一平面螺旋线1与第二平面螺旋线6刻蚀于所述第一介质板4上，所述第二平面螺旋组件包括第三平面螺旋线2、与所述第三平面螺旋线2相互螺旋的第四平面螺旋线5及分别与所述第三平面螺旋线2与第四平面螺旋线5固接的第三引线和第四引线，所述第三引线与第四引线连接有交流负载8，所述第三平面螺旋线2与第四平面螺旋线5刻蚀于所述第二介质板上，使得线圈在使用过程中具有良好的机械强度、不易产生形变，该系统中可添加磁性介质提高传输效率，减少磁场泄露，在输能频段，由于第一平面螺旋线1与第二平面螺旋线6之间的不连续性产生的寄生电容，该电容与螺旋线本身的自感一同构成了LC谐振，从而进行能量传输；在通信频段，第三平面螺旋线2相互螺旋的第四平面螺旋线5是螺旋天线，进行信息的收发。
[0024]进一步的，所述交流负载8包括交流用电器、整流电路、滤波电路、稳压电路或直流负载的等效交流负载。
[0025]进一步的，所述第一平面螺旋线1与第二平面螺旋6及第三平面螺旋线2与第四平面螺旋线5分别布置于同一层或不同层，且第一平面螺旋线1与第二平面螺旋6及第三平面螺旋线2与第四平面螺旋线5均为金属导体制成，所述第一平面螺旋线1与第二平面螺旋线6及第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量信息协同传输系统，其特征在于，包括：发射系统与所述发射系统信号连接的接收系统，当系统处于工作时，所述发射系统与所述接收系统同时进行输能频段与通信频段的传输与接收；所述发射系统包括第一平面螺旋组件、与所述第一平面螺旋组件连通的第一引线组件、与所述第一平面螺旋组件连接的第一通信端口及第一介质板(4)，所述第一通信端口上连接有发射机(9)；所述接收系统包括第二平面螺旋组件与所述第二平面螺旋组件连通的第二引线组件、与所述第一平面螺旋组件连接的第二通信端口及第二介质板(3)，所述第二通信端口上连接有接收机(10)。2.如权利要求1所述的一种能量信息协同传输系统，其特征在于，所述第一平面螺旋组件包括第一平面螺旋线(1)、与所述第一平面螺旋线(1)相互螺旋的第二平面螺旋线(6)及分别与所述第一平面螺旋线(1)与第二平面螺旋线(6)固接的第一引线和第二引线，所述第一引线与第二引线连接有交流电源(7)，所述第一平面螺旋线(1)与第二平面螺旋线(6)刻蚀于所述第一介质板(4)上。3.如权利要求1所述的一种能量信息协同传输系统，其特征在于，所述第二平面螺旋组件包括第三平面螺旋线(2)、与所述第三平面螺旋线(2)相互螺旋的第四平面螺旋线(5)及分别与所述第三平面螺旋线(2)与第四平面螺旋线(5)固接的第三引线和第四引线，...

【专利技术属性】
技术研发人员：扆梓轩，刘安琦，邱厚童，杨雪霞，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：