电能与数据无线同传技术及其装置
- 成果编号
- 25840
- 完成单位
- 南京南邮通信网络产业研究院有限公司
- 完成时间
- 2019年
- 成熟程度
- 研制阶段
- 价格
- 面议
- 服务产业领域
- 装备制造
- 单位类别
科技计划 | 成果形式 |
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地市级:2019南京市高层次创业人才引进计划 |
新技术 |
合作方式 | 参加活动 |
技术开发 |
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专利情况 | |
正在申请 ,其中:发明专利 11 项 |
综合介绍 |
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本产品是一种基于线圈谐振耦合或压电陶瓷感应的非接触式电能与数据同传技术及其装置设备,可以取代传统线缆连接方式,在深水、潮湿、金属隔离等恶劣环境下实现不同密闭体之间的无线供电和信息传输。该产品为电能和信息有效穿透液体和金属体等阻隔材料提供了一种有效解决方案,具有结构简单、性能稳定、安装灵活、安全可靠等特点,能广泛应用于水下景观灯、集鱼灯、户外防水灯、海洋工程电连接器、穿透金属的供电与信息采集等。 |
创新要点 |
1) 基于软开关优化的推挽式逆变。使用软开关技术,在电路中增加电感、电容等谐振器件,在开关过程前后引入谐振,减少开关损耗。使用推挽式逆变技术,即带中心抽头变压器的逆变电路,交替驱动两个开关管,通过变压器将不断反相的电压波形传递给负载。该创新点可以通过调节变压器适应不同电压输入。 2) 负载不变的串并联补偿系统。使用收发两端优化补偿技术,通过发射端串联补偿、接收端并联补偿。构建基于负载不变的谐振耦合补偿式阻抗匹配方法,设计负载不变补偿电路,可以解决变化负载造成的传输不稳定和效率低下问题,提高能量传输效率。 3)磁耦合谐振传输方式。该方式与电磁波为传输介质的远场无线能量传输技术相比,磁耦合谐振方式最大的优点是能量传输的非辖射性,与机械波为传输介质的近场传输技术相比,磁耦合方式电磁转化效率高,因此从中小功率等级到大功率等级都有应用,且系统整体传输效率也更高。此外,此类无线能量传输技术安全性更好,对人体的危害性也更小 4) 基于谐振耦合的通信能量混合传输方案。在通信链路和能量传输链路上分别加入谐振网络,进行能量和信号滤波,可以达到能量和信号协同传输的效果。使用PSPICE仿真和实际测试表明,能量和信号传输互不影响。 5)基于自由光的高速数据传输方案。使用单向中心对称自由光传输方案,利用自由光传输实现水下1Gbps非接触无线通信,在结构上创新,使得中心对称结构可以支持旋转。实际测试表明,自由光物理传输速率1Gbps,以太网的有效速率可以达到平均值858Mbps。 6)基于压电陶瓷的穿透金属能量与信号传输。在发射端利用压电陶瓷换能器将调制的电信号转换成机械波,实现电信号和机械波的互换,而基于逆压电效应产生的机械波可以经由耦合剂穿透金属类弹性介质,通过大多数金属在内的弹性介质传播,在接收端经由接收换能器拾取机械波、转换为电信号并解调,从而在不破坏系统结构的情况下,实现超过9.6Kbps的通信和超过10[%]的能量传输效率。 |
技术指标 |
1、非接触式防水景观灯 指标参数 工作水深 ≥ 10米 工作温度 -20℃~+85℃ 输出/输出电压 24V(可根据需求定制) 最大功率负载 ≥ 100W 功率传输效率 ≥ 80[%] 信号传输方式 耦合方式 耦合方式通信速率 ≥ 9.6Kbps 耦合方式通信接口 RS485、RS232、4-20mA、CAN 设计寿命 20年 安装尺寸 ≤φ80mm×20mm 对接方式 预安装 2、穿透金属能量和信息传输 指标参数 工作温度 -20℃~+60℃ 输出/输出电压 12V/5V 最大功率负载 ≥ 1W 功率传输效率 ≥ 10[%] 双向通信速率 ≥ 9.6Kbps 通信接口 UART 设计寿命 20年 安装尺寸 ≤φ60mm×50mm 安装方式 环氧树脂粘合 3、非接触式信息与能量同传深水电连接器系统: 指标参数 插拔次数 ≥ 100次 工作水深 ≥ 500米 温度 -20℃~+85℃ 信号通道数 ≥ 10个 最大功率负载 ≥ 1000W(负载电压400-800VAC) 功率传输效率 ≥ 80[%] 光信号传输数据率 ≥ 1Gbps 耦合方式通信速率 ≥ 9.6Kbps 耦合方式通信接口 RS485、RS232、4-20mA、CAN 设计寿命 20年 对接方式 满足ROV安装操作要求 |
其他说明 |
姓名 | 对接成功后可查看 | 所在部门 | 对接成功后可查看 |
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职务 | 对接成功后可查看 | 职称 | 对接成功后可查看 |
手机 | 对接成功后可查看 | 对接成功后可查看 | |
电话 | 对接成功后可查看 | 传真 | 对接成功后可查看 |
邮编 | 对接成功后可查看 | 通讯地址 | 对接成功后可查看 |
姓名 | 对接成功后可查看 | 所在部门 | 对接成功后可查看 |
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职务 | 对接成功后可查看 | 职称 | 对接成功后可查看 |
手机 | 对接成功后可查看 | 对接成功后可查看 | |
电话 | 对接成功后可查看 | 传真 | 对接成功后可查看 |
邮编 | 对接成功后可查看 | 通讯地址 | 对接成功后可查看 |