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基于零-串补偿的无线电能与信号同时传输技术研究

来源：电工电气发布时间：2023-08-28 15:28 浏览次数：322

基于零-串补偿的无线电能与信号同时传输技术研究

贾仁海，王朗，吴久正

(国网江苏省电力有限公司泗洪县供电分公司，江苏泗洪 223900)

摘要：无线电能与信号同时传输技术能够实现系统原副边间的信息交互。利用原边逆变电路的谐波特性，提出了一种基于零-串补偿的无线电能与信号同时传输技术，系统原边不设置补偿电容以在发射线圈中获得非正弦电流，利用非正弦电流中的基波分量进行能量传输，谐波分量实现信号传输。实验结果表明，该技术在不影响能量传输的前提下，有效减小了系统的体积和减少了成本，并较好地实现了信号的快速、准确传输。

关键词： 谐波载波；频率偏差放大；无线电能与信号同时传输技术；零- 串补偿；非正弦电流

中图分类号：TM724 文献标识码：A 文章编号：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

参考文献

[1] 范兴明，莫小勇，张鑫. 无线电能传输技术的研究现状与应用[J] . 中国电机工程学报，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] 黄学良，王维，谭林林. 磁耦合谐振式无线电能传输技术研究动态与应用展望[J] . 电力系统自动化，2017， 41(2)：2-14.

[4] 朱春波，姜金海，宋凯，等. 电动汽车动态无线充电关键技术研究进展[J]. 电力系统自动化， 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] 李砚玲，杜浩，何正友. 基于双 D 形正交混合拓扑的感应电能传输系统恒流输出研究[J] . 中国电机工程学报，2020，40(3)：942-950.

[7] 杨勇. 巡检机器人无线充电最大效率传输方法研究[J]. 自动化仪表， 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] 樊亚超，王景芹，崔玉龙，等. 感应耦合电能传输系统正交拾电器的设计研究[J] . 现代电子技术，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] 项瑞昌. 铣削温度在线监测的刀柄系统设计与实现[D]. 武汉：华中科技大学，2020.

[13] 夏晨阳，任思源，陈锐，等. 基波- 谐波双通路并行感应式能量与信号同步传输技术[J] . 电力系统自动化，2018，42(5)：169-175.

[14] 尹杰，袁荣湘，郭丕龙. 基于双频的能量信号无线同步传输研究[J]. 电子世界，2019(15)：124-126.

[15] 刘晓胜，顾轩溥，姚友素，等. 基于电容调制的无线电能传输系统信号电能同步传输[J] . 电力自动化设备，2018，38(3)：140-146.

[16] 夏晨阳，李玉华，雷轲，等. 变负载 ICPT 系统电能与信号反向同步传输方法[J] . 中国电机工程学报，2017，37(6)：1857-1866.

[17] 王佩月，左志平，孙跃，等. 基于双侧 LCC 的全双工无线电能传输能量信号并行传输系统[J] . 电工技术学报，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.

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