電工電氣雜志社

基于零-串補償的無線電能與信號同時傳輸技術研究

來源：電工電氣發布時間：2023-08-28 15:28 瀏覽次數：235

基于零-串補償的無線電能與信號同時傳輸技術研究

賈仁海，王朗，吳久正

(國網江蘇省電力有限公司泗洪縣供電分公司，江蘇泗洪 223900)

摘要：無線電能與信號同時傳輸技術能夠實現系統原副邊間的信息交互。利用原邊逆變電路的諧波特性，提出了一種基于零-串補償的無線電能與信號同時傳輸技術，系統原邊不設置補償電容以在發射線圈中獲得非正弦電流，利用非正弦電流中的基波分量進行能量傳輸，諧波分量實現信號傳輸。實驗結果表明，該技術在不影響能量傳輸的前提下，有效減小了系統的體積和減少了成本，并較好地實現了信號的快速、準確傳輸。

關鍵詞： 諧波載波；頻率偏差放大；無線電能與信號同時傳輸技術；零- 串補償；非正弦電流

中圖分類號：TM724 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2023)08-0012-06

Research on Simultaneous Transmission Technology Between Wireless

Power and Signals Based on Zero-Series Compensation

JIA Ren-hai, WANG Lang, WU Jiu-zheng

（ State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd. Sihong County Power Supply Branch, Sihong 223900, China）

Abstract: The simultaneous transmission technology between wireless power and signals can realize information interaction between the primary and secondary sides. This paper, through employing the harmonic characteristics of the primary-side inverter, puts forward the simultaneous transmission technology between wireless power and signals based on the zero-series compensation. First, the compensation capacitor is not set in the primary-side system to obtain a non-sinusoidal current in the transmitting coil. Then, the fundamental component of the current is used to transmit power, and the harmonic content realizes signal transmission. The experimental results show that this technology can effectively reduce the volume and cost, and realize the fast and accurate signal transmission without affecting the power transmission.

Key words: harmonic carrier; frequency deviation amplification; simultaneous transmission technology between wireless power and signals;zero-series compensation; non-sinusoidal current

參考文獻

[1] 范興明，莫小勇，張鑫. 無線電能傳輸技術的研究現狀與應用[J] . 中國電機工程學報，2015，35(10) ：2584-2600.

[2] ZHANG Zhen, PANG Hongliang, GEDRGIADIS Apstolos, et al.Wireless Power Transfer—An Overview[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics， 2019， 66(2)：1044-1058.

[3] 黃學良，王維，譚林林. 磁耦合諧振式無線電能傳輸技術研究動態與應用展望[J] . 電力系統自動化，2017， 41(2)：2-14.

[4] 朱春波，姜金海，宋凱，等. 電動汽車動態無線充電關鍵技術研究進展[J]. 電力系統自動化， 2017，41(2)：60-65.

[5] LUO Zhichao, WEI Xuezhe.Analysis of Square and Circular Planar Spiral Coils in Wireless Power Transfer System for Electric Vehicles[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics，2018， 65(1)：331-341.

[6] 李硯玲，杜浩，何正友. 基于雙 D 形正交混合拓撲的感應電能傳輸系統恒流輸出研究[J] . 中國電機工程學報，2020，40(3)：942-950.

[7] 楊勇. 巡檢機器人無線充電最大效率傳輸方法研究[J]. 自動化儀表， 2020，41(12)：56-59.

[8] CARTA R , PUERS R . Wireless power and data transmission for robotic capsule endoscopes[C]//2011 18th IEEE SymposiumCommunications and Vehicular Technology in the Benelux， 2011：1-6.

[9] 樊亞超，王景芹，崔玉龍，等. 感應耦合電能傳輸系統正交拾電器的設計研究[J] . 現代電子技術，2019，42(22)：26-29.

[10] MI C C, BUJA G, CHOI S Y, et al.Modern advanced in wireless power transfer systems for roadway powered electric vehicles[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics，2016，63(10)：6533-6545.

[11] BESNOFF J, ABBASI M, RICKETTS D.Ultra-High Data-Rate Communication and Efficient Wireless Power Transfer at 13.56 MHz[J].IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters，2017，16：2634-2637.

[12] 項瑞昌. 銑削溫度在線監測的刀柄系統設計與實現[D]. 武漢：華中科技大學，2020.

[13] 夏晨陽，任思源，陳銳，等. 基波- 諧波雙通路并行感應式能量與信號同步傳輸技術[J] . 電力系統自動化，2018，42(5)：169-175.

[14] 尹杰，袁榮湘，郭丕龍. 基于雙頻的能量信號無線同步傳輸研究[J]. 電子世界，2019(15)：124-126.

[15] 劉曉勝，顧軒溥，姚友素，等. 基于電容調制的無線電能傳輸系統信號電能同步傳輸[J] . 電力自動化設備，2018，38(3)：140-146.

[16] 夏晨陽，李玉華，雷軻，等. 變負載 ICPT 系統電能與信號反向同步傳輸方法[J] . 中國電機工程學報，2017，37(6)：1857-1866.

[17] 王佩月，左志平，孫躍，等. 基于雙側 LCC 的全雙工無線電能傳輸能量信號并行傳輸系統[J] . 電工技術學報，2021，36(23)：4981-4991.

[18] YAN Zhou, XIANG Zhu, WU Lin, et al.Study of Wireless Power and Information Transmission Technology Based on the Triangular Current Waveform[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2018，33(2) ：1368-1377.

返回索引列表

Article retrieval

文章檢索

基于零-串補償的無線電能與信號同時傳輸技術研究