用于在电子设备间传输能量和交换数据的系统的制作方法

文档序号:23806459发布日期:2021-02-03 11:26阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于传输电能和数据的系统(1),包括初级电路(10)和次级电路(20),其中,a)所述初级电路(10)包括:i)电能源模块(11);ii)初级电感元件(12),其连接至所述源模块(11);iii)初级收发模块(13),其被配置成将数据编码为电磁信号以及将电磁信号解码为数据;以及iv)一对初级收发电枢(14a、14b),其连接至所述初级收发模块(13),b)所述次级电路(20)包括:i)电能转换模块(21);ii)次级电感元件(22),其连接至所述转换模块(21);iii)次级收发模块(23),其被配置成将数据编码为电磁信号以及将电磁信号解码为数据;以及iv)一对次级收发电枢(24a、24b),其连接至所述次级收发模块(23),其中,所述初级电感元件(12)和所述次级电感元件(22)被配置成彼此电感性耦合,以允许电能从所述源模块(11)传递到所述转换模块(21),并且其中,每个所述初级收发电枢(14a、14b)被配置成电容性耦合至相应的次级收发电枢(24a、24b),以允许在所述初级收发模块(13)与所述次级收发模块(23)之间进行数据交换。2.根据权利要求1所述的系统(1),其中,至少一个第一初级收发电枢(14a)由初级电路部分(61a、61b;80;100)限定,并且至少一个对应的第一次级收发电枢(24a)由次级电路部分(62a、62b;90;110)限定;所述初级电路部分(61a、61b;80;100)和所述次级电路部分(62a、62b;90;110)被配置成彼此耦合,以定义具有预定电容的电容器。3.根据权利要求2所述的系统(1),其中,所述初级电感元件(12)和次级电感元件(22)中的每一者均包括一对连接端子(121、122),其中,所述初级电路部分(61a、61b)包括与所述初级电感元件(12)的所述连接端子(121、122)中的一者临近的所述初级电感元件(12)的一部分,所述次级电路部分(62a、62b)包括与所述次级电感元件(22)的所述连接端子中的一者临近的所述次级电感元件(22)的一部分。4.根据权利要求3所述的系统(1),其中,所述初级收发模块(13)连接至所述初级电感元件的连接端子,所述次级收发模块(23)连接至所述次级电感元件(22)的连接端子。5.根据权利要求2所述的系统(1),其中,所述初级电路部分(80)包括容纳所述初级电路(10)的第一壳体的一部分,所述次级电路部分(90)包括容纳所述次级电路(20)的第二壳体的一部分,所述第一壳体的所述一部分和所述第二壳体的所述一部分由导电材料制成。6.根据权利要求2所述的系统(1),其中,所述初级电路部分(80)包括用于屏蔽所述初级电路(10)的电磁干扰的元件,所述次级电路部分(90)包括用于屏蔽所述次级电路(20)的电磁干扰的元件。7.根据权利要求2所述的系统(1),其中,所述初级电路部分(80)包括所述初级电路(10)的接地层,所述次级电路部分(90)包括所述次级电路(20)的接地层。8.根据权利要求2所述的系统(1),其中,所述初级电路部分(100)和所述次级电路部分(110)中的一者包括屏蔽元件(100、110),所述屏蔽元件(100、110)位于所述初级电感元件(12)与所述次级电感元件(12)之间。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的系统(1),其中,第二初级收发电枢(14b)由附加的初级电路部分(61b)所限定,第二次级收发电枢(24b)由附加的次级电路部分(62b)所限定;所述附加的初级电路部分(61b)和所述附加的次级电路部分(62b)被配置成彼此相互作用,以定义具有预定电容的附加电容器。10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的系统(1),其中,至少一个所述初级收发电枢(14a、14b)包括被定位在由所述初级电感元件(12)所界定的区域内的导电元件(50;51a;52a;53a;54;55);至少一个所述次级收发电枢(24b)包括被定位在由所述次级电感元件(22)所界定的区域内的导电元件。11.根据权利要求10所述的系统,其中,每个所述初级收发电枢(14a、14b)包括被定位在由所述初级电感元件(12)所界定的区域内的相应的导电元件(51a、51b;52a、52b;53a、53b),每个所述次级收发电枢(24a、24b)包括被定位在由所述次级电感元件(22)所界定的区域内的相应的导电元件。12.根据权利要求11所述的系统(1),其中,每个所述初级收发电枢(14a、14b)和每个所述次级收发电枢(24a、24b)包括根据选自以下布置的布置进行定位的一个或多个导电元件(51a、51b;52a、52b;53a、53b):a)同心的;b)棋盘式的;c)并排的。13.根据权利要求10至12中任一项所述的系统(1),其中,每个所述导电元件(54、55)具有开环形状。14.根据前述权利要求10至13中任一项所述的系统(1),其中,每个所述导电元件(50;51a、51b;52a、52b;53a、53b;54;55)是利用导电材料的轨道来获得的,所述轨道具有十分之一毫米或百分之一毫米量级的厚度。15.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1),其中,所述初级电路(10)被结合到第一电子设备(30)中,所述次级电路(20)被结合到第二电子设备(40)中,其中,所述第二电子设备(40)相对于所述第一电子设备(30)是分离的且可移动的。16.根据权利要求15所述的系统(1),其中,所述第一电子设备(30)包括至少一个初级处理模块(33),所述初级处理模块(33)连接至所述初级收发模块(13)并被配置为与所述初级收发模块(13)交换二进制格式的数据;所述第二电子设备(40)包括次级处理模块(45),所述次级处理模块(45)连接至所述次级收发模块(23)并被配置为与所述次级收发模块(23)交换二进制格式的数据。17.根据权利要求15或16所述的系统(1),其中,所述第一设备包括初级通信信道,所述初级通信信道连接至所述初级收发模块(13),以与所述初级收发模块(13)交换根据所述通信信道的标准进行编码的数据;所述第二电子设备(40)包括次级通信信道,所述次级通信信道连接至所述初级收发模块(13),以与所述初级收发模块(13)交换根据所述通信信道的标准进行编码的数据,所述初级通信信道和所述次级通信信道属于选自以下技术的相同技术:usb、i2c、spi、pci express、hdmi、display port、ethernet、can、lin、flexray或其它标准通信总线。18.一种用于通过根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)进行全双工数据交换的
方法,包括:a)在所述初级收发模块(13)或所述次级收发模块(23)处分别接收待传输到所述次级收发模块(23)或所述初级收发模块(13)的第一二进制数据;b)在所述初级收发模块(13)或所述次级收发模块(23)处,通过所述初级收发电枢(14a、14b)和所述相应的次级收发电枢(24a、24b)之间的电容性耦合,分别接收由所述次级收发模块(23)或所述初级收发模块(13)传输的第二二进制数据,以及c)生成多电平信号,该多电平信号具有:i)在所述第一二进制数据和所述第二二进制数据均表示逻辑值0的情况下的第一电压值,ii)在所述第一二进制数据和所述第二二进制数据表示不同的逻辑值的情况下的第二电压值,或者iii)在所述第一二进制数据和所述第二二进制数据均表示逻辑值1的情况下的第三电压值。
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