中国矿业大学叶宗彬获国家专利权
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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利基于屏蔽电容极板数据传输的WPT系统及其数据并行传输方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119254271B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411388412.7,技术领域涉及:H04B5/22;该发明授权基于屏蔽电容极板数据传输的WPT系统及其数据并行传输方法是由叶宗彬;高晨潇;代金贵;王威;武涵;周浩文;陈晨设计研发完成,并于2024-09-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于屏蔽电容极板数据传输的WPT系统及其数据并行传输方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于屏蔽电容极板数据传输的WPT系统及其数据并行传输方法,本发明由电感和屏蔽电容极板混合的数据能量分离式通道传输,由于存在独立的数据传输通道,无需再对电能传输的载波进行调制和解调,解决了电能调制式恒压恒流控制难的问题,由于是分离通道传输,解决高频数据载波能量信号并行传输时的信号串扰问题。另外,本发明所提出的基于屏蔽电容极板进行双向数据传输合理利用电磁屏蔽板,不需添加额外屏蔽隔离电路,极大降低了成本与空间,利用电路自身阻抗特性,减小电能对信号的干扰,降低信道的复杂度,并且保证信号通道的存在不会影响系统传输功率。
本发明授权基于屏蔽电容极板数据传输的WPT系统及其数据并行传输方法在权利要求书中公布了:1.一种基于屏蔽电容极板数据传输的WPT系统,其特征在于,所述系统通过在利用耦合线圈传递能量的WPT系统中添加利用屏蔽电容极板的信号传输通路;WPT系统包括电能传输和信号传输两个通道,其中信号传输通道采用四谐振双抑制结构实现双全工通信,所述四谐振双抑制结构包括四组并联LC阻波谐振网络和两组串联LC补偿谐振网络;其中,四组并联LC阻波谐振网络分别由谐振电感L1与谐振电容C1并联网络、谐振电感L2与谐振电容C2并联网络、谐振电感L3与谐振电容C3并联网络、谐振电感L4与谐振电容C4并联网络构成,其中,阻波谐振网络L1C1与阻波谐振网络L3C3处于同一谐振频率,阻波谐振网络L2C2与阻波谐振网络L4C4处于同一谐振频率;即正向LC阻波谐振网络的谐振点正好是反向LC阻波谐振网络的抑制点;两组串联LC补偿谐振网络由补偿电感LPP和LSS和等效互电容CS1与CS2构成;补偿电感LPP与等效互电容CS1串联形成原边的串联LC补偿谐振网络,谐振电感L1与谐振电容C1并联网络和谐振电感L2与谐振电容C2并联网络并联后与原边的串联LC补偿谐振网络相串联,构成了原边的两组谐振网络;由补偿电感Lss与等效互电容CS2串联形成副边的串联LC补偿谐振网络,谐振电感L3与谐振电容C3并联网络和谐振电感L4与谐振电容C4并联网络并联后与副边的串联LC补偿谐振网络相串联,构成了副边的两组谐振网络; 将原边的两组谐振网络和副边的两组谐振网络分别作为等效SS补偿结构; 两个数据载波通过并联LC阻波谐振网络和串联LC补偿谐振网络形成的等效SS补偿结构进行传输;通过等效SS补偿结构,能够同时将两个信号源应用于WPT系统,从而实现双全工通信; 并联LC阻波谐振网络用于在传输另一个载波的同时阻止一个载波,载波频率设定方法如下: 设定正向传输载波频率为ω1,反向传输载波频率为ω2,将ω1频率下的谐振点调整为ω2频率下的抑制点,将ω2频率下的谐振点调整为ω1频率下的抑制点; 串联LC补偿谐振网络用于补偿电路无功功率,提高屏蔽电容极板的传输功率;正反向信号通过LC阻波谐振网络与谐振电感注入到屏蔽电容极板,在屏蔽电容极板上形成高频交变电势差,产生高频电场并在屏蔽电容极板上激发交变电压,形成交互电场;在交互电场作用下产生位移电流“流过”屏蔽电容极板,将两个数据载波传递至WPT系统的屏蔽电容极板。
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