感應(yīng)式電能和信號同步傳輸技術(shù)要點分析

付少舉

摘 要

本文主要分析了感應(yīng)式電能和信號同步傳輸技術(shù)，闡述了在當(dāng)前形勢下，加強(qiáng)感應(yīng)式電能和信號同步傳輸技術(shù)研究的重要性，針對目前電能和信號的同步傳輸技術(shù)進(jìn)行研究。筆者通過研究，總結(jié)和歸納自身多年工作經(jīng)驗，提出一些加強(qiáng)建同步傳輸技術(shù)應(yīng)用的對策。希望通過本文的分析能幫助相關(guān)單位提高工作水平和質(zhì)量，能更好地應(yīng)對工作中存在的問題。

【關(guān)鍵詞】感應(yīng)式電能 信號同步 傳輸技術(shù)

電能傳輸是一項十分復(fù)雜且重要的工作，非接觸電能傳輸已成為現(xiàn)代電能傳輸?shù)囊淮鬅狳c，而感應(yīng)式電能作為非接觸電能傳輸系統(tǒng)中最重要的組成部分，其應(yīng)用水平和質(zhì)量將直接影響著整個電能傳輸。因此，探討、分析感應(yīng)式電能和信號同步傳輸技術(shù)具有重要的作用和意義，只有相關(guān)工作人員重視工作、研究電能和信號同步傳輸技術(shù)。最終，才能提高整個感應(yīng)式電能和信號同步傳輸技術(shù)應(yīng)用水平和質(zhì)量。

1 感應(yīng)式電能和信號同步傳輸?shù)脑?/p>

感應(yīng)式電能和信號同步傳輸系統(tǒng)主要是在感應(yīng)式電能傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過對電能傳輸通道的利用進(jìn)行信號的同步傳輸，實現(xiàn)電能和信號可以同步傳輸。感應(yīng)式電能 傳輸系統(tǒng)的信號同步傳輸方案主要有調(diào)幅式傳輸系統(tǒng)以及注入式傳輸系統(tǒng)兩種。

1.1 調(diào)幅式傳輸系統(tǒng)原理

在感應(yīng)式電能傳輸系統(tǒng)直流輸入級中添加了直流調(diào)制模塊，從而構(gòu)成了調(diào)幅式電能和信號的同步傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)對其的調(diào)制主要是利用Boost電路。電能和信號的傳輸主要是通過對在發(fā)射端和接收端之間的電磁耦合來實現(xiàn)，調(diào)幅式傳輸系統(tǒng)在通過把直流變換電路加入到感應(yīng)式電能傳輸系統(tǒng)上并且在感應(yīng)式電能傳輸通道上對信號的特性進(jìn)行加載，從而實現(xiàn)感應(yīng)式電能和信號傳輸同步進(jìn)行。

1.2 注入式傳輸系統(tǒng)原理

注入式電能和信號的同步傳輸系統(tǒng)主要是利用高頻載波實現(xiàn)對信息的傳遞，通過在電能通道中加入高頻載波并對信息進(jìn)行提取、接收時，通過接收回路中利用檢波電路對高頻進(jìn)行檢波，達(dá)到提取信息的目的。

2 感應(yīng)式電能和信號同步傳輸技術(shù)

2.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率的技術(shù)分析

2.1.1 調(diào)幅式系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率特性分析

對于調(diào)幅式系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸率的影響因素主要有兩方面：

（1）對于調(diào)幅式系統(tǒng)來說，Boost調(diào)制電路的調(diào)制速率會對數(shù)據(jù)的傳輸速度進(jìn)行一定的限制。電路形成完全阻性時，整個調(diào)幅式系統(tǒng)的電路就會進(jìn)行簡化，而造成這種情況主要的原因是加入諧振電容后的發(fā)射端使回路達(dá)到諧振。調(diào)制輸出的電壓響應(yīng)時間與數(shù)據(jù)位傳輸?shù)挠行r間通過對比后發(fā)現(xiàn)，放電過渡時間若比傳輸時間長，那么數(shù)據(jù)傳輸有效時間將被更多的占用，從而降低了調(diào)制速率并對數(shù)據(jù)傳輸速率造成了影響。

（2）逆變開關(guān)速率的影響。如果逆變開關(guān)頻率能夠得到進(jìn)一步的提高，那么選擇一種迅速可控制的直流調(diào)制輸出電路，可以進(jìn)一步的提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。

2.1.2 注入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率特性分析

在注入式電能傳輸系統(tǒng)中，高頻載波當(dāng)轉(zhuǎn)為信號特征后對對數(shù)據(jù)的傳輸造成影響，如果對高頻信號的頻率選擇過高或是過低時，高頻載波不能利用接收變進(jìn)行正確的獲取，因此會導(dǎo)致傳輸信息的丟失。由于注入式傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率、逆變開關(guān)頻率、能量耦合的帶寬以及高頻載波信號的傳輸之間是互相限制的，因此，數(shù)據(jù)的傳輸速率會受到限制。

2.2 系統(tǒng)電能傳輸效率技術(shù)分析

2.2.1 調(diào)幅式系統(tǒng)電能傳輸效率分析

在調(diào)幅式電能傳輸系統(tǒng)中，電能作為一種信息介質(zhì)，其傳輸特性和信號的傳輸特性具有統(tǒng)一性。在感應(yīng)式電能傳輸系統(tǒng)中，傳輸效率可以通過補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行改善并有用功率在接收端的接收量達(dá)到最大化。從信號的角度來說，如果對發(fā)射端進(jìn)行補(bǔ)償，則會使發(fā)射端的電壓幅值包絡(luò)準(zhǔn)確、完整的傳輸?shù)浇邮斩耍畲笙薅鹊谋ＷC了檢波電路對信號提取的正確性和完整性。

2.2.2 注入式系統(tǒng)電能傳輸效率分析

注入式傳輸系統(tǒng)與調(diào)幅式傳輸系統(tǒng)相比，傳輸距離具有一定的局限性，如果傳輸距離一但過長，就會造成漏感過大，系統(tǒng)傳輸能力降低。因此，當(dāng)使用注入式傳輸系統(tǒng)時，由于負(fù)載端的有用功率隨著耦合系數(shù)的增大而增大，傳輸距離應(yīng)該控制在一定的范圍之內(nèi)，確保電能和信號實現(xiàn)同步傳輸。

通過以上兩個方面的分析，我們可以看出，在調(diào)幅式系統(tǒng)中Boost調(diào)制速率和逆變開關(guān)頻率是影響數(shù)據(jù)傳輸速率的兩種主要因素，而逆變開關(guān)速率和系統(tǒng)高頻傳輸特性則會對注入式電能傳輸系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸速率造成影響。并且通過單邊補(bǔ)償、原邊不補(bǔ)償?shù)确绞剑⑷胧诫娔軅鬏斀Y(jié)構(gòu)中的電能傳輸效率在同樣的傳輸距離時，傳輸效率比調(diào)幅式電能傳輸系統(tǒng)中的要小。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文主要分析了感應(yīng)式電能和信號同步傳輸技術(shù)，通過對感應(yīng)式電能傳輸系統(tǒng)中信號同步傳輸方案中調(diào)幅式傳輸系統(tǒng)和注入式傳輸系統(tǒng)進(jìn)行分析。主要從其原理以及傳輸速率、傳輸效率等方面進(jìn)行研究其技術(shù)特征。筆者希望更多的專業(yè)人士能投入到該課題研究中，針對文中存在的不足，提出指正建議，為提高感應(yīng)式電能和信號同步傳輸技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新做出重要的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張愛國.感應(yīng)式電能和信號同步傳輸技術(shù)的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

[2]張緒鵬，王長松，許江楓.新型感應(yīng)式電能傳輸系統(tǒng)[J].機(jī)械設(shè)計與制造，2009，03：106-108.

[3]周錦鋒，孫躍，蘇玉剛.感應(yīng)耦合電能與信號同步傳輸技術(shù)[J].重慶工學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，04：93-97.

作者單位

邢臺博瑞通信工程有限公司 河北省邢臺市054001endprint