身份識別電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種身份識別電路技術。該技術主要應用于無線電能傳輸領域，是一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的電路。
【背景技術】
[0002]電工設備的充電一般是通過插頭和插座來進行，但是在進行大功率充電時，這種充電方式存在高壓觸電的危險。且由于存在摩擦和磨損，系統(tǒng)的安全性、可靠性及使用壽命較低，特別是在化工、采礦等一些易燃、易爆領域，極易引發(fā)大的事故。新型無線電能傳輸系統(tǒng)采用電磁感應原理、電力電子技術以及控制理論相結(jié)合，實現(xiàn)了電能的無線傳輸，完全克服了以上限制。
[0003]隨著無線電能傳輸技術的發(fā)展，在一些多源多用戶的場合，對無線電能傳輸中的發(fā)射源和接受源的身份識別越來越重要。為克服上述問題，本發(fā)明提出了給一種基于無線電能傳輸?shù)纳矸葑R別電路，設計了一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是，對無線電能傳輸過程中的發(fā)射源和接收源進行身份識別。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種身份識別電路，包括:電源、電磁發(fā)射陣列、電磁接收陣列和負載。
[0006]所述的電磁發(fā)射陣列包括:發(fā)射端繼電器陣列、發(fā)射端信號提取與加載模塊、發(fā)射端DSP控制系統(tǒng)、DDS信號源、寬帶線性功放、發(fā)射端匹配網(wǎng)路、電磁發(fā)射部分。
[0007]所述的中繼電能和接收系統(tǒng)包括:電磁接收部分、接收端匹配電路、整流濾波電路、DC/DC換壓電路、接收端繼電器陣列，接收端DSP控制系統(tǒng)和接收端信號提取與加載模塊。
[0008]所述的發(fā)射端信號提取與加載模塊，接收端信號提取與加載模塊用于信號的發(fā)送和接收。
[0009]所述的電磁發(fā)射部分和電磁接收部分用于能量在空間以磁場耦合的方式傳播。
[0010]所述的發(fā)射端DSP控制系統(tǒng)和接收端DSP控制系統(tǒng)用于命令的解釋、執(zhí)行、狀態(tài)檢測和控制等。
[0011]所述的發(fā)射端匹配網(wǎng)絡和接收端匹配網(wǎng)絡用于整個無線電能傳輸系統(tǒng)的諧振匹配，實現(xiàn)功率傳輸?shù)淖畲蠡?br>[0012]所述的DDS信號源用于產(chǎn)生高頻的小功率正弦信號。
[0013]所述的寬帶線性功放用于將DDS信號源產(chǎn)生的高頻小功率信號進行功率放大。
[0014]所述的發(fā)射端功率檢測模塊和接收端功率檢測模塊用于進行功率的實時監(jiān)測。
[0015]所述的整流濾波電路用于將接收端匹配電路接收到的電能進行整流，并濾除雜波。
[0016]所述的DC/DC換壓電路用于將整流濾波后的能量進行電壓轉(zhuǎn)換，得到適合負載使用的電能。
[0017]所述的電磁發(fā)射調(diào)諧系統(tǒng)包括先有開關和電容串聯(lián)，再以這樣的形式多組并聯(lián)(組數(shù)為11);最后再將這組繼電器開關陣列再與電磁發(fā)射部分并聯(lián)；其特征在于，發(fā)射端DSP控制系統(tǒng)控制其繼電器開關陣列進行選擇開通與關斷操作。
[0018]所述的電磁接收調(diào)諧系統(tǒng)包括先有開關和電容串聯(lián)，再以這樣的形式多組并聯(lián)(組數(shù)為11);最后再將這組繼電器開關陣列再與電磁接收部分和負載并聯(lián)；其特征在于，接收端DSP控制系統(tǒng)控制其繼電器開關陣列進行選擇開通與關斷操作。
[0019]本發(fā)明的身份識別電路具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的特點。
【附圖說明】
[0020]圖1是設計系統(tǒng)的整體框圖；
[0021]圖2是電磁發(fā)射陣列系統(tǒng)框圖；
[0022]圖3是電磁接收陣列系統(tǒng)框圖；
[0023]圖4是電磁發(fā)射調(diào)諧系統(tǒng)框圖；
[0024]圖5是電磁接收調(diào)諧系統(tǒng)框圖；
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、高可靠性的用于無線電能傳輸?shù)纳矸葑R別電路。下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明做出詳細說明。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種身份識別電路，包括:電源、電磁發(fā)射陣列、電磁接收陣列和負載。其特征在于:電源給電磁發(fā)射陣列提供電能，電磁發(fā)射陣列根據(jù)電磁接收陣列的反饋信息實時控制發(fā)射的電能。電磁接收陣列通過空間磁場親合接收來自電磁發(fā)射陣列的能量，然后為負載實時供電，并實時反饋給電磁發(fā)射陣列。
[0027]如圖2所示，所述的電磁發(fā)射陣列包括:發(fā)射端繼電器陣列、發(fā)射端信號提取與加載模塊、發(fā)射端DSP控制系統(tǒng)、DDS信號源、寬帶線性功放、發(fā)射端匹配網(wǎng)路、電磁發(fā)射部分。其特征在于:DDS信號源給寬帶線性功放輸入一定功率和頻率的正弦信號，該信號經(jīng)過寬帶線性功放放大后，然后再輸入到發(fā)射端匹配網(wǎng)絡，經(jīng)過匹配后，再輸入到電磁發(fā)射部分，然后能量再通過中繼線圈以電磁波的形式傳送。發(fā)射端信號提取與加載模塊根據(jù)電磁接收陣列反饋的信息，輸出控制信號給DDS信號源和發(fā)射端繼電器陣列。使得DDS信號源輸出新的正弦信號，發(fā)射端繼電器陣列進行選擇開通與關斷操作。
[0028]如圖3所示，所述的中繼電能和接收系統(tǒng)包括:電磁接收部分、接收端匹配電路、整流濾波電路、DC/DC換壓電路、接收端繼電器陣列，接收端DSP控制系統(tǒng)和接收端信號提取與加載模塊。其特征在于:電磁接收部分通過空間磁場耦合接收來自電能和信號發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射的電能，然后將電能輸入到接收端匹配電路，經(jīng)過匹配后再輸入到整流濾波電路，整流濾波后的電能在經(jīng)過DC/DC換壓電路得到適合負載使用的電能。接收端信號提取與加載模塊實時檢測電磁接收部分得到的功率，然后將檢測結(jié)果提供給接收端DSP控制系統(tǒng)，接收端DSP控制系統(tǒng)將收到的功率結(jié)果經(jīng)過分析，然后將控制接收端繼電器陣列進行選擇開通與關斷操作，從而控制電磁接收部分對從電磁發(fā)射部分發(fā)射的能量的接收。
[0029]如圖4所示，所述的電磁發(fā)射調(diào)諧系統(tǒng)包括:先有開關和電容串聯(lián)，再以這樣的形式多組并聯(lián)(組數(shù)為11)。最后再將這組繼電器開關陣列再與電磁發(fā)射部分并聯(lián)。其特征在于:首先，發(fā)射端DSP控制系統(tǒng)控接收電磁接收陣列發(fā)送的“用電請求”，按照預定設計好的編碼序列控制&到K η的其中5個的閉合，從而使得C ^lJ C η中相應的電容接入電路，此時電磁發(fā)射陣列的工作頻率將會改變，如果電磁接收陣列反饋過來的跳頻頻率，跳頻序列，跳頻時鐘(允許一定誤差)3個條件完全相同時，才能完成跳頻通訊，此用戶為“合法用戶”，否則為“非法用戶”。
[0030]如圖5所示，所述的電磁接收調(diào)諧系統(tǒng)包括:先有開關和電容串聯(lián)，再以這樣的形式多組并聯(lián)(組數(shù)為11)。最后再將這組繼電器開關陣列再與電磁接收部分和負載并聯(lián)。其特征在于:接收端DSP控制系統(tǒng)先通過接收端信號提取加載模塊向電磁發(fā)射陣列發(fā)送“供電請求”，當電磁接收陣列接收到電磁發(fā)射陣列發(fā)送的跳頻頻率，跳頻序列，跳頻時鐘(允許一定誤差)3個條件時，接收端DSP控制系統(tǒng)按照接收到跳頻頻率，跳頻序列，跳頻時鐘(允許一定誤差)，控制&到K η的其中5個的閉合，從而使得Cjlj C η中相應的電容接入電路，此時電磁接收陣列的工作頻率將會改變。然后電磁接收陣列將此時的跳頻頻率，跳頻序列，跳頻時鐘反饋給電磁發(fā)生陣列，從而使得電磁發(fā)射陣列能夠?qū)⒆约鹤R別為“合法用戶”。
[0031]以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有局限性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一。所以如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，采用其它形式的同類部件或其它形式的各部件布局方式，不經(jīng)創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的技術方案與實施例，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種身份識別電路，包括電源(I)、電磁發(fā)射陣列(2)、電磁接收陣列(3)和負載(4);其特征在于，電源⑴與電磁發(fā)射陣列⑵相連，電磁接收陣列⑶與負載⑷相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁發(fā)射陣列包括電磁發(fā)射調(diào)諧系統(tǒng)(20)、發(fā)射端信號提取與加載模塊(21)、發(fā)射端DSP控制系統(tǒng)(22)、DDS信號源(23)、寬帶線性功放(24)、發(fā)射端匹配網(wǎng)路(25)、電磁發(fā)射部分(26);其特征在于，DDS信號源(23)與寬帶線性功放(24)相連，寬帶線性功放(24)與發(fā)射端匹配網(wǎng)絡(25)相連，發(fā)射端匹配網(wǎng)絡(25)與電磁發(fā)射部分(26)相連，DDS信號源(23)與發(fā)射端DSP控制系統(tǒng)(22)，發(fā)射端DSP控制系統(tǒng)(22)與電磁發(fā)射調(diào)諧系統(tǒng)(20)相連，發(fā)射端信號提取與加載模塊(21)與電磁發(fā)射部分(26)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼電能和接收系統(tǒng)包括電磁接收部分(31)、接收端匹配電路(32)、整流濾波電路(33)、DC/DC換壓電路(34)、電磁接收調(diào)諧系統(tǒng)(35)，接收端DSP控制系統(tǒng)(36)和接收端信號提取與加載模塊(37);其特征在于，電磁接收部分(31)與接收端匹配電路(32)相連，接收端匹配電路(32)與整流濾波電路(33)相連，整流濾波電路(33)與DC/DC換壓電路(34)相連，DC/DC換壓電路與負載(4)相連，電磁接收部分又與接收端繼電器陣列(35)相連，接收端DSP控制系統(tǒng)(36)又與電磁接收調(diào)諧系統(tǒng)(35)相連，接收端DSP控制系統(tǒng)(36)又與接收端信號提取加載模塊(37)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁發(fā)射調(diào)諧系統(tǒng)包括先有開關和電容串聯(lián)，再以這樣的形式多組并聯(lián)(組數(shù)為11);最后再將這組繼電器開關陣列再與電磁發(fā)射部分(26)并聯(lián)；其特征在于，發(fā)射端DSP控制系統(tǒng)(22)控制其繼電器開關陣列進行選擇開通與關斷操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁接收調(diào)諧系統(tǒng)包括先有開關和電容串聯(lián)，再以這樣的形式多組并聯(lián)(組數(shù)為11);最后再將這組繼電器開關陣列再與電磁接收部分(31)和負載(4)并聯(lián)；其特征在于，接收端DSP控制系統(tǒng)(36)控制其繼電器開關陣列進行選擇開通與關斷操作。
【專利摘要】本發(fā)明是一種應用于無線電能傳輸技術的身份識別電路的設計，主要包括電源、電磁發(fā)射陣列、電磁接收陣列、負載四部分。該系統(tǒng)屬于高頻電磁理論工程與信號傳輸應用前沿交叉領域，解決了在無線電能傳輸中多發(fā)射源多負載的身份識別問題，具有巨大的應用前景。
【IPC分類】H02J17-00
【公開號】CN104852478
【申請?zhí)枴緾N201510304242
【發(fā)明人】李陽, 何亞偉, 楊慶新, 張獻, 張雅希, 楊曉博, 薛明
【申請人】天津工業(yè)大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月28日