Revision: A Wireless Power and Information Simultaneous Transfer Technology based on 2FSK Modulation Using the Dual Bands of Series-Parallel Combined Resonant Circuit

Un sistema de bandas duales de circuito resonante combinado en serie-paralelo SPRC-2FSK-WPIT que emplea bandas resonantes duales de SPRC muestra una velocidad de transmisión de hasta 20 kbps y una eficiencia superior al 85\% a 50 mm de distancia. El prototipo utiliza 6 W a 351 KHz

 

 se propone una nueva tecnología inalámbrica de transferencia simultánea de energía e información (WPIT) basada en modulación 2FSK utilizando bandas duales de circuito resonante combinado en serie-paralelo (SPRC)

Ventajs y desventajas de los metodos de WPDT 

. COMPARACIÓN DE RENDIMIENTO DEL SPRC-2FSK-WPIT PROPUESTO g TECNOLOGÍA Y TECNOLOGÍA CONVENCIONAL 2FSK-WPI

MAtematicas del factor de calidad

Matematicas de a y la distancia máxima de transferencia de potencia d se determinan mediante las siguientes ecuacion

Usos

vehículos, dispositivos biomédicos implantados y productos electrónicos de consumos

Funcionamiento

el sistema emplea bandas resonantes duales de SPRC y ambas portadoras del sistema usan las frecuencias resonantes, por lo que se eliminan las desventajas de la tecnología 2FSKWPIT convencional. Se lleva a cabo el diseño óptimo del sistema SPRC-2FSKWPIT. 

  Arquitectura del sistema SPRC-2FSK-WPIT (topología SP-SP)

ajo 2 Este sistema funciona en el modo de modulación 2FSK, y las dos portadoras de frecuencia resonante transportan potencia e información simultáneamente. El modulador de frecuencia en el lado TX modula la señal de datos en una señal de onda cuadrada cuya frecuencia se selecciona entre las dos frecuencias resonantes de SPRC según el tipo de señal de datos; por ejemplo, la señal de datos "0" es entregada por la portadora de frecuencia resonante de banda inferior y la señal de datos "1" es entregada por la portadora de frecuencia resonante de banda superior. El inversor es controlado por el modulador a través de los terminales S1 y S2 y produce las portadoras de transmisión con las frecuencias de la onda cuadrada del modulador. En el lado RX, se conecta un demodulador de frecuencia a los terminales de carga. El demodulador demodula la señal portadora recibida y obtiene los datos de comunicación originales del lado TX, y la potencia transmitida se consume en l
ones. En este sistema, las dos portadoras mantienen las mismas amplitudes de voltaje, por lo que la potencia de transmisión es estable independientemente del tipo de señal de datos. Y ambas frecuencias portadoras son frecuencias resonantes, por lo que se garantiza la máxima eficiencia energética. Y como se puede ver en la Fig. 6, el sistema no necesita ningún equipo adicional y su configuración es sen

e El sistema WPIT propuesto utiliza el método 2FSK en la comunicación, por lo que la velocidad de datos de comunicación ( DR ) 

Estructura

7. El prototipo experimental. 1 - bobina TX (inductor paralelo del circuito primario), 2 - bobina RX (inductor en serie del circuito secundario), 3, 4, 5 - condensador en paralelo, inductor en serie, condensador en serie del circuito primario, respectivamente, 6, 7, 8 - condensador en serie, inductor paralelo, condensador paralelo del circuito secundario, respectivamente, 9 - inversor, 10 - fuente de alimentación de CC, 11 - carga, 12 - demodula

Aportes

 1) El sistema SPRC-2FSK-WPIT podría tener una mayor eficiencia energética en comparación con el sistema 2FSK-WPIT convencional, ya que sus dos portadoras podrían mantener el estado de máxima eficiencia utilizando las frecuencias resonantes de las bandas duales de SPRC.

2) El sistema SPRC-2FSK-WPIT podría tener un alto factor de calidad ya que no necesita bandas anchas, por lo que podría garantizarse un alto rendimiento de transferencia de potencia.

 3) En el sistema SPRC-2FSK-WPIT optimizado, podría garantizarse una potencia de transferencia estable independientemente del tipo de señal de datos, ya que las dos portadoras de este sistema mantienen características de transferencia de potencia similares.

Parametros

. El prototipo experimental muestra una velocidad de comunicación de hasta 20 kbps manteniendo la eficiencia de transferencia de energía por encima del 85 % a una distancia de 50 mm. 

Bibliografia

[1] J. G. Kim, G. Wei, M. H. Kim, H. S. Ryo, and C. Zhu, “A Wireless Power and Information Simultaneous Transfer Technology Based on 2FSK Modulation Using the Dual Bands of Series-Parallel Combined Resonant Circuit,” IEEE Trans Power Electron, vol. 34, no. 3, pp. 2956–2965, Mar. 2019, doi: 10.1109/TPEL.2018.2847044.