一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统的制作方法

本发明涉及电子通信技术领域，特别是涉及一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统。

背景技术：

目前，在船舶、军工、汽车电子、工业自动化和家电等领域，主、从机(即中央控制器、被控制设备)之间都采用有线的方式进行连接。基于独立导线的有线通信方式如can总线、lin总线、i2c总线、以太网和rs485总线等需要电源线和通信线路才能工作；基于无线通信的方式如wifi、蓝牙、zigbee等也需要电源线才能工作；虽然基于无线通信的方式也可以采用电池替代电源线，但是电池有保质期，需要定期更换，更换时需要在设备上开槽，这对密闭性和防水性都有很大的影响。然而在军工及船舶等一些特殊领域，能量或者信号的发送端(如测试设备)和接收端(如被测设备)之间存在相对运动，甚至对密闭性要求严、防水性要求高，基于有线的方式无法满足要求。因此，现有连接方式存在以下缺点：(一)通信中的节点(即被控制或被测试的设备或者部件)越多，用于承载通信信号的导线越长，线路结构就越复杂；(二)收发芯片的数量多，应用成本高；(三)无法满足非接触式传能、通信使用需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统，能够满足非接触式传能、通信使用需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统，包括主站模块和中继模块；

所述主站模块包括第一线圈，所述中继模块包括第二线圈；所述主站模块安装于测试设备上，所述中继模块安装于被测设备上；所述测试设备通过所述主站模块、所述中继模块与所述被测设备传能和通信；

所述主站模块通过所述第一线圈将所述测试设备的能量和信息发送给所述中继模块，并且通过所述第一线圈接收所述被测设备发送给所述测试设备的信息；所述中继模块通过所述第二线圈接收所述测试设备的能量和信息，并且通过所述第二线圈将所述被测设备的信息发送给所述主站模块；所述被测设备的信息为所述被测设备发送给所述测试设备的信息。

可选的，所述中继模块的数量为多个。

可选的，所述能量为交流电，所述信息为发送或接收的数据。

可选的，所述主站模块还包括第一控制器、第一直交逆变电路和第一信号解调电路；

所述第一控制器分别与所述测试设备、所述第一直交逆变电路和所述第一信号解调电路连接；所述第一线圈分别与所述第一直交逆变电路、所述第一信号解调电路和所述第二线圈连接；

所述第一控制器用于接收所述测试设备的能量和信息，并将所述测试设备的能量和信息通过所述第一直交逆变电路发送给所述第一线圈；

所述第一控制器还用于通过所述第一信号解调电路接收所述第二线圈发送至所述第一线圈的所述被测设备的信息，并将所述被测设备的信息发送给所述测试设备。

可选的，所述中继模块还包括第二控制器、桥式整流及稳压电路、第二信号解调电路、电子开关和负载；

所述第二控制器分别与所述被测设备、所述第二信号解调电路、所述桥式整流及稳压电路和所述电子开关连接；所述第二线圈分别与所述负载、所述第二信号解调电路、所述桥式整流及稳压电路和所述第一线圈连接；所述负载与所述电子开关连接；

所述第二控制器用于通过所述桥式整流及稳压电路接收所述第一线圈发送至所述第二线圈的所述测试设备的能量；

所述第二控制器用于通过所述第二信号解调电路接收所述第一线圈发送至所述第二线圈的所述测试设备的信息，并将所述测试设备的信息发送至所述被测设备；

所述第二控制器还用于接收所述被测设备的信息，并将所述被测设备的信息通过所述电子开关和所述负载发送至所述第二线圈。

可选的，所述负载为功率电阻或电容。

可选的，当所述第一线圈和所述第二线圈的数量均为一个时，所述第一控制器包括第一载波发生器、第一码元编码器、第一码元解码器以及与运算器；

所述第一载波发生器用于生成第一载波信号；所述第一载波信号用于传输所述测试设备的能量和信息；

所述第一码元编码器与所述测试设备连接，所述第一码元编码器用于对所述测试设备的信息进行码元编码，得到编码后的测试设备的信息；

所述与运算器分别与所述第一码元编码器和所述第一载波发生器连接，所述与运算器用于对所述编码后的测试设备的信息和所述测试设备的能量进行调制，得到第一设定频率的信息和第二设定频率的能量，然后对所述第一设定频率的信息和所述第二设定频率的能量进行叠加，得到直流电信号；所述直流电信号包括携带有所述第一设定频率的信息和所述第二设定频率的能量的所述第一载波信号；

所述第一码元解码器与所述第一信号解调电路连接，所述第一码元解码器用于对所述第二线圈发送给所述第一线圈的所述被测设备的信息进行码元解码，得到码元解码后的所述被测设备的信息，并将所述码元解码后的所述被测设备的信息发送给所述测试设备。

可选的，所述第一线圈的数量为两个；其中，一个所述第一线圈用于发送所述测试设备的能量，另一个所述第一线圈用于发送所述测试设备的信息以及接收所述被测设备的信息；

所述第二线圈的数量与所述第一线圈的数量相同；其中，一个所述第二线圈用于接收所述测试设备的能量，另一个所述第二线圈用于发送所述被测设备的信息以及接收所述测试设备的信息。

可选的，当所述第一线圈和所述第二线圈的数量均为两个时，所述第一控制器包括第一载波发生器、第一码元编码器以及第一码元解码器；

所述第一载波发生器用于生成第二载波信号；所述第二载波信号用于传输所述测试设备的能量；所述测试设备的能量经第二直交逆变电路传输给一个所述第一线圈；

所述第一码元编码器分别与所述测试设备和所述第一直交逆变电路连接，所述第一码元编码器用于对所述测试设备的信息进行码元编码，得到编码后的测试设备的信息；所述编码后的测试设备的信息经所述第一直交逆变电路传输给另一个所述第一线圈；

所述第一码元解码器与所述第一信号解调电路连接，所述第一码元解码器用于对所述第二线圈发送给所述第一线圈的所述被测设备的信息进行码元解码，得到码元解码后的所述被测设备的信息，并将所述码元解码后的所述被测设备的信息发送给所述测试设备。

可选的，所述第二控制器包括第二码元编码器以及第二码元解码器；

所述第二码元编码器分别与所述被测设备和所述电子开关连接，所述第二码元编码器用于对所述被测设备的信息进行码元编码，得到编码后的被测设备的信息；所述编码后的被测设备的信息经所述电子开关和所述负载传输给所述第二线圈；

所述第二码元解码器与所述第二信号解调电路连接，所述第二码元解码器用于对所述第一线圈发送给所述第二线圈的所述测试设备的信息进行码元解码，得到码元解码后的所述测试设备的信息，并将所述码元解码后的所述测试设备的信息发送给所述被测设备。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开的基于线圈的无线传能、通信和组网系统，在测试设备上安装主站模块，在被测设备上安装中继模块，分别在主站模块和中继模块中设置线圈，交流电通过主站模块中的线圈后产生磁场，通过磁场的形式将能量和信息向外界无线发送，中继模块中的线圈中有磁场通过时，回路中就会有交变电流产生，从而实现能量和数据的传输，由于主站模块与中继模块之间采用线圈进行传能和通信，因此测试设备和被测设备之间无需任何物理连接，能够满足船舶、军工等特殊领域的非接触式传能、通信使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例1的结构图；

图2为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例1的拓扑结构图；

图3为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例2的结构图；

图4为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例2的拓扑结构图；

图5为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例3的单线圈方式拓扑结构图；

图6为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例3的多线圈方式拓扑结构图；

图7为本发明实施例3多线圈方式且负载是功率电阻时从站模块的组成结构图；

图8为本发明实施例3单线圈方式且负载是功率电阻时从站模块的组成结构图；

图9为本发明实施例3单线圈方式且负载是电容时从站模块的组成结构图；

图10为本发明单线圈方式且负载是功率电阻时中继模块的组成结构图；

图11为本发明单线圈方式且负载是电容时中继模块的组成结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种基于线圈的无线传能、通信和组网系统，能够满足非接触式传能、通信使用需求。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

图1为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例1的结构图。图2为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例1的拓扑结构图。参见图1和图2，该基于线圈的无线传能、通信和组网系统包括主站模块1和中继模块2。所述中继模块2的数量为多个。该基于线圈的无线传能、通信和组网系统的拓扑结构是主站模块加多个中继模块，在军工及船舶中使用时，能量或者通信的发起者(一般是测试设备)与所述主站模块1连接，被测设备与所述中继模块2连接。该基于线圈的无线传能、通信和组网系统采用所述主站模块1加多个所述中继模块2的拓扑结构实现所述主站模块1和多个所述中继模块2之间全无线传能及通信，从而实现测试设备与被测设备之间全无线传能及通信。

所述主站模块1包括第一线圈3，所述中继模块2包括第二线圈4；所述主站模块1安装于测试设备上，所述中继模块2安装于被测设备上；所述测试设备通过所述主站模块1、所述中继模块2与所述被测设备传能和通信。

所述主站模块1通过所述第一线圈3将所述测试设备的能量和信息发送给所述中继模块2，并且通过所述第一线圈3接收所述被测设备发送给所述测试设备的信息；所述中继模块2通过所述第二线圈4接收所述测试设备的能量和信息，并且通过所述第二线圈4将所述被测设备的信息发送给所述主站模块1。所述被测设备的信息即所述被测设备发送给所述测试设备的信息。所述能量为交流电，所述信息为发送或接收的数据。

所述主站模块1与所述中继模块2之间通过单线圈(即第一线圈3、第二线圈4)进行无线传能和通信。所述主站模块1是该基于线圈的无线传能、通信和组网系统的核心控制部分，是能量的源头，是通信的发起者，所述主站模块1的能量或者信息通过磁场的形式向外无线传递。所述中继模块2通过线圈接收电磁信号并转换为2线交流电信号。所述中继模块2接收所述主站模块1的能量和信息。所述主站模块1与所述中继模块2之间通过线圈进行无线传能、通信，实现能量从所述主站模块1到所述中继模块2的单向传输，信号从所述主站模块1到所述中继模块2的双向传输。

所述主站模块1还包括第一控制器5、第一直交逆变电路6和第一信号解调电路7。

所述第一控制器5分别与所述测试设备、所述第一直交逆变电路6和所述第一信号解调电路7连接；所述第一线圈3分别与所述第一直交逆变电路6、所述第一信号解调电路7和所述第二线圈4连接。所述第一线圈3和所述第二线圈4之间为无线连接。

所述第一控制器5用于接收所述测试设备的能量和信息，并将所述测试设备的能量和信息通过所述第一直交逆变电路6发送给所述第一线圈3。

所述第一控制器5还用于通过所述第一信号解调电路7接收所述第二线圈4发送至所述第一线圈3的所述被测设备的信息，并将所述被测设备的信息发送给所述测试设备。所述被测设备的信息即所述中继模块2发送的数据。

所述第一控制器5包括第一载波发生器8、第一码元编码器9、第一码元解码器10以及与运算器11。

所述第一载波发生器8用于生成第一载波信号；所述第一载波信号用于传输所述测试设备的能量和信息。所述测试设备的信息即测试设备发送给所述主站模块1的数据。所述测试设备的能量是测试设备的电源提供的。所述第一载波信号有两个作用，一是传递能量，二是充当运载工作，在通信时将第一码元编码器9输出的码元编码信息装载到所述第一载波信号上。

所述第一码元编码器9与所述测试设备连接，所述第一码元编码器9用于对所述测试设备的信息进行码元编码，得到编码后的测试设备的信息。所述测试设备的信息即需要所述主站模块1发送的数据。对需要所述主站模块1发送的数据进行码元编码的作用是：数据或者信息是通过线圈串行发送的，编码的目的是在数据中加入起始位置以及进行极性变换，加入起始位置有利于解码，进行极性变换有利于数据可靠传输。

所述与运算器11分别与所述第一码元编码器9和所述第一载波发生器8连接，所述与运算器11用于对所述编码后的测试设备的信息和所述测试设备的能量进行调制，得到第一设定频率的信息和第二设定频率的能量，然后对所述第一设定频率的信息和所述第二设定频率的能量进行叠加，得到直流电信号；所述直流电信号包括携带有所述第一设定频率的信息和所述第二设定频率的能量的所述第一载波信号。

所述第一码元解码器10与所述第一信号解调电路7连接，所述第一码元解码器10用于对所述第二线圈4发送给所述第一线圈3的所述被测设备的信息进行码元解码，得到码元解码后的所述被测设备的信息，并将所述码元解码后的所述被测设备的信息发送给所述测试设备。所述被测设备的信息即所述中继模块2发送的码元编码数据，来自所述中继模块2，输出给测试设备。码元解码的作用是从码元编码数据中恢复出需要的数据，即所述中继模块2发送给所述主站模块1的数据。所述第一码元解码器10负责对所述中继模块2发送的编码信息(数据)进行解码，该数据来自所述中继模块2，数据解码完后，把数据输出给测试设备。

所述第一控制器5一般为单片机或者fpga芯片，用于产生所述第一载波信号、输入数据的码元编码和输出数据的码元解码。若所述第一控制器为单片机等微控制器，所述第一码元解码器10和所述第一码元编码器9都是通过程序实现的，若所述第一控制器5为fpga芯片，所述第一码元解码器10和所述第一码元编码器9则是通过硬件实现的。所述第一控制器5中主要进行数据的发送和数据的接收。其中，数据发送指的是所述主站模块1发送数据给所述中继模块2，该数据是测试设备发送给所述主站模块1的数据，所述主站模块1收到测试设备发送的数据后，在所述第一控制器5的控制下进行码元编码后，通过与运算和所述第一载波信号进行调制，最后通过所述第一线圈3发送至所述中继模块。数据接收指的是所述主站模块1接收所述中继模块2发送的数据，所述主站模块1正确解码该数据后发送至测试设备，输入是所述主站模块1的所述第一线圈3中的交流信号，是所述中继模块2调制后的信号，所述主站模块1的第一控制器5先通过所述第一检波电路从该调制信号中解调出被调制信号，然后通过所述第一放大电路进行幅值调整，最后通过所述第一比较器输出至所述第一码元解码器，成功解码后将数据输出给测试设备。

所述第一直交逆变电路6将测试设备提供的直流电转变成交流电，交流电频率同所述第一载波发生器8频率一致(通过直交逆变电路实现，即h桥电路)，交流电通过所述第一线圈3后产生磁场，通过磁场的形式将能量和信息向外界无线发送。其中，能量指交流电，信息包括发送或接收的数据，两者是通过调制后叠加在一起的。

所述第一信号解调电路7包括第一检波电路、第一放大电路和第一比较器。所述第一信号解调电路7对所述第一线圈3回路的交流信号进行处理，先通过所述第一检波电路和第一低通滤波器过滤掉所述第一载波信号，后经所述第一放大电路进行幅值调整，经所述第一比较器后得到所述中继模块2发送的码元编码信息，所述第一控制器5通过所述第一码元解码器10依据协议即可解码出相应数据。

所述中继模块2还包括第二控制器12、桥式整流及稳压电路13、第二信号解调电路14、电子开关15和负载16。

所述第二控制器12分别与所述被测设备、所述第二信号解调电路14、所述桥式整流及稳压电路13和所述电子开关15连接；所述第二线圈4分别与所述负载16、所述第二信号解调电路14、所述桥式整流及稳压电路13和所述第一线圈3连接；所述负载16与所述电子开关15连接。

所述第二控制器12用于通过所述桥式整流及稳压电路13接收所述第一线圈3发送至所述第二线圈4的所述测试设备的能量。

所述第二控制器12用于通过所述第二信号解调电路14接收所述第一线圈3发送至所述第二线圈4的所述测试设备的信息，并将所述测试设备的信息发送至所述被测设备。

所述第二控制器12还用于接收所述被测设备的信息，并将所述被测设备的信息通过所述电子开关15和所述负载16发送至所述第二线圈4。所述负载16为功率电阻或电容。

所述第二控制器12包括第二码元编码器18以及第二码元解码器19。

所述第二码元编码器18分别与所述被测设备和所述电子开关15连接，所述第二码元编码器18用于对所述被测设备的信息进行码元编码，得到编码后的被测设备的信息；所述编码后的被测设备的信息经所述电子开关15和所述负载16传输给所述第二线圈4。所述第二码元解码器19与所述第二信号解调电路14连接，所述第二码元解码器19用于对所述第一线圈3发送给所述第二线圈4的所述测试设备的信息进行码元解码，得到码元解码后的所述测试设备的信息，并将所述码元解码后的所述测试设备的信息发送给所述被测设备。

所述第二控制器12一般为单片机或者fpga芯片，用于输入数据的码元编码和输出数据的码元解码。其中，输入数据是被测设备的，在实际使用时，所述主站模块1在传递能量的同时，也负责接收测试设备的数据和输出被测设备的数据给测试设备，所述中继模块2在传递能量的同时，也负责接收被测设备的数据和输出测试设备的数据给被测设备。若所述第二控制器12为单片机等微控制器，所述第二码元解码器19和所述第二码元编码器18都是通过程序实现的，若所述第二控制器12为fpga芯片，所述第二码元解码器19和所述第二码元编码器18则是通过硬件实现的。

所述桥式整流及稳压电路13用于给所述中继模块2提供稳定的直流电源。当所述第二线圈4中有磁场通过时，回路中就会有交变电流产生，从而实现能量和数据的传输，所述桥式整流及稳压电路13将回路的交流信号变成直流信号后进行稳压输出，给所述中继模块2提供稳定的直流电源。

所述电子开关15起开关作用，用于传递数据给所述主站模块1。所述电子开关15由mos管或者继电器等开关元件组成，在所述第二控制器12的控制下，先进行码元编码，通过拉载的方式按照编码规则改变负载大小。

所述功率电阻或电容在电路中充当负载，在所述电子开关15的控制下，通过改变所述中继模块2负载大小方式来传递信息给所述主站模块1。所述负载即电子，通过所述电子开关15来接通与断开。

所述第二信号解调电路14包括第二检波电路、第二放大电路和第二比较器。所述第二信号解调电路14通过所述桥式整流及稳压电路13给所述第二信号解调电路14供电。所述第二信号解调电路14对所述第二线圈4回路中的交流信号进行处理，先通过所述第二检波电路和第二低通滤波器过滤掉所述第二载波信号，后经所述第二放大电路进行幅值调整，通过所述第二比较器后得到所述主站模块1发送的编码信息，所述第二控制器12通过所述第二码元解码器19依据协议即可解码出对应数据。

所述中继模块2的输入是所述第二线圈4中的交流信号，是所述主站模块1调制后的信号，所述第二控制器12先通过所述第二信号解调电路14中的所述第二检波电路从该调制后的信号中解调出被调制信号，然后通过所述放大电路进行幅值调整，最后通过所述第二比较器输出至所述第二控制器12，所述第二控制器12进行码元解码后，输出解码后的数据给被测设备；被测设备有数据输入时，所述第二控制器12进行码元编码，同时控制所述电子开关15工作，通过改变负载的方式将编码信息发送至所述主站模块1。

实施例2：

图3为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例2的结构图。图4为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例2的拓扑结构图。参见图3和图4，该基于线圈的无线传能、通信和组网系统在实施例1中基于线圈的无线传能、通信和组网系统的基础上多设置一个所述第一线圈3和一个所述第二线圈4，即所述主站模块1与所述中继模块2之间通过多线圈进行传能和通信，能量通过1组线圈传递，信息通过另一组线圈传递，能量和信息传递通道是分开的，由于能量和信息的传递频率不一样，因此在提取信号时可以通过滤波的方式将传递能量的频率段过滤掉。多线圈工作原理同单线圈一致，多线圈时将能量和通信分开传递，与单线圈相比，其优点是通信解码简单，缺点是线圈复杂，成本高。

在该实施例中，所述第一线圈3的数量为两个；其中，一个所述第一线圈3用于发送所述测试设备的能量，另一个所述第一线圈3用于发送所述测试设备的信息以及接收所述被测设备的信息。

所述第二线圈4的数量与所述第一线圈3的数量相同；其中，一个所述第二线圈4用于接收所述测试设备的能量，另一个所述第二线圈4用于发送所述被测设备的信息以及接收所述测试设备的信息。

单线圈时，即当所述第一线圈3和所述第二线圈4的数量均为一个时，所述第一控制器5包括第一载波发生器8、第一码元编码器9、第一码元解码器10以及与运算器11。多线圈时，即当所述第一线圈3和所述第二线圈4的数量均为两个时，所述第一控制器5则包括第一载波发生器8、第一码元编码器9以及第一码元解码器10。由于多线圈工作时，能量和通信信息不需要调制叠加到一起，而是分别走不同的线圈，因此不需要与运算器对能量和通信信息进行调制叠加。

所述第一载波发生器8用于生成第二载波信号；所述第二载波信号用于传输所述测试设备的能量；所述测试设备的能量经第二直交逆变电路17传输给一个所述第一线圈3。

所述第一码元编码器9分别与所述测试设备和所述第一直交逆变电路6连接，所述第一码元编码器9用于对所述测试设备的信息进行码元编码，得到编码后的测试设备的信息；所述编码后的测试设备的信息经所述第一直交逆变电路6传输给另一个所述第一线圈3。

所述第一码元解码器10与所述第一信号解调电路7连接，所述第一码元解码器10用于对所述第二线圈4发送给所述第一线圈3的所述被测设备的信息进行码元解码，得到码元解码后的所述被测设备的信息，并将所述码元解码后的所述被测设备的信息发送给所述测试设备。

另外，多线圈时，所述测试设备的能量经一个所述第二线圈4接收，该第二线圈4与所述桥式整流及稳压电路13连接。所述测试设备的信息经另一个所述第二线圈4接收，该第二线圈4分别与所述第二信号解调电路14和所述负载16连接。

实施例3：

图5为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例3的单线圈方式拓扑结构图。图6为本发明基于线圈的无线传能、通信和组网系统实施例3的多线圈方式拓扑结构图。参见图5和图6，该基于线圈的无线传能、通信和组网系统在实施例1中基于线圈的无线传能、通信和组网系统的基础上或在实施例2中基于线圈的无线传能、通信和组网系统的基础上多设置从站模块20。根据实际应用需求，系统可配置多个所述从站模块20。多个所述从站模块20均挂接在一个所述中继模块2的2线交流线或4线交流线，即所述第二线圈4回路上。采用2线交流线或4线交流线的区别是将能量和信号是否分开传输，2线方式体积小，节省成本，4线方式抗干扰性强，方便信息传送。所述从站模块20安装在单机上，所述单机通过所述从站模块20与测试设备和被测设备通信。所述主站模块1与所述中继模块2之间通过线圈进行无线传能、通信，但是所述主站模块1与所述从站模块20之间并非仅通过线圈就可以进行无线传能、通信，还需要2线交流线或4线交流线。该基于线圈的无线传能、通信和组网系统解决了所述主站模块1和所述中继模块2之间的无线传能。

图7为本发明实施例3多线圈方式且负载是功率电阻时从站模块的组成结构图。图8为本发明实施例3单线圈方式且负载是功率电阻时从站模块的组成结构图。图9为本发明实施例3单线圈方式且负载是电容时从站模块的组成结构图。图10为本发明单线圈方式且负载是功率电阻时中继模块的组成结构图。图11为本发明单线圈方式且负载是电容时中继模块的组成结构图。参见图7-图11，所述从站模块20的组成结构与所述中继模块的组成结构相同。所述主站模块与所述中继模块之间通过单线圈或多线圈进行无线传能和通信，所述中继模块和所述从站模块20之间采用2线或4线进行传能和通信，所有所述从站模块20均挂接在一个所述中继模块的2线交流线上或4线交流线上，所述中继模块和所有所述从站模块20均接收所述主站模块的能量和信息。所述主站模块与所述中继模块或所述从站模块20之间通过线圈进行无线传能、通信，实现能量从所述主站模块到所述中继模块及所述从站模块的单向传输，信息从所述主站模块到所述中继模块及所述从站模块20的双向传输。所述主站模块通过线圈向所述中继模块或者所述从站模块20发送的信息是测试设备提供的，用于发送给所述中继模块或者所述从站模块20；所述主站模块通过线圈接收的信息是所述中继模块或者所述从站模块20提供的。所述主站模块相当于是一个中转站，进行信息的双向转发。

所述从站模块20内部的处理过程与所述中继模块相同。所述从站模块20接收所述单机发送的信息，将所述单机发送的信息通过2线交流线或4线交流线传输给所述中继模块，所述中继模块通过所述第二线圈将所述单机发送的信息传输给所述主站模块。

本发明公开的基于线圈的无线传能、通信和组网系统，主站模块和中继模块之间采用线圈的方式进行磁场传递，成本低，中继模块与从站模块之间采用2线或者4线方式进行传能和通信。通过采用无线的方式进行主站模块和中继模块之间的传能和通信，主站模块和中继模块之间无需任何物理连接，能够满足船舶、军工等特殊领域的应用需求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。