主动式跨电网电力线载波通信系统以及方法技术方案

本公开是关于一种主动式跨电网电力线载波通信系统、方法，该系统包括：前端接收单元；信号处理器，所述信号处理器与所述前端接收单元相连接，所述信号处理器包括多个信号分路芯片以及ANC反相处理电路；驱动单元，所述驱动单元包括分别连接所述信号处理器信号的对应分路芯片输出端的多路光耦驱动电路。本公开可以通过主动式信号驱动处理实现电力线载波信号的在整流逆变电路中传输，解决电力线载波信号在跨电网传输时不能通过整流逆变电路的问题。

Active Cross-grid Power Line Carrier Communication System and Its Method

The present disclosure relates to an active cross-grid power line carrier communication system and method, which comprises a front-end receiving unit, a signal processor, the signal processor connected with the front-end receiving unit, the signal processor comprising a plurality of signal splitting chips and an ANC anti-phase processing circuit, and a driving unit comprising a respective connecting signal processing unit. Multiplex optocoupler driving circuit corresponding to the output of shunt chip. The present disclosure can realize the transmission of power line carrier signal in rectifier and inverter circuit by active signal driving processing, so as to solve the problem that power line carrier signal can not be transmitted through rectifier and inverter circuit when it is transmitted across power grid.

【技术实现步骤摘要】
主动式跨电网电力线载波通信系统以及方法
本公开涉及电气技术及新能源
，具体而言，涉及一种主动式跨电网电力线载波通信系统以及方法。
技术介绍
目前，电力线载波(PLC，即PowerLineCarrier)是电力系统特有的通信方式，电力线载波通信是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。然而，由于电力线载波特性的限制，当电网中有整流逆变电路等设备时，就需要额外的信号传输装置弥补电力线载波信号不能跨容性原件的缺陷。现有技术中，一般是采用在输入和输出端分别耦合绕组的方式来实现电力线载波信号的耦合，但是这样的方式容易产生噪音，且不能实现随电力线输出电压变化的载波信号强度的变化。因此，需要提供一种或多种至少能够解决上述问题的技术方案。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种主动式跨电网电力线载波通信系统、方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。根据本公开的一个方面，提供一种主动式跨电网电力线载波通信系统，包括：前端接收单元；信号处理器，所述信号处理器与所述前端接收单元相连接，所述信号处理器包括多个信号分路芯片以及ANC(ActiveNoiseControl，主动降噪)反相处理电路；驱动单元，所述驱动单元包括分别连接所述信号处理器信号的对应分路芯片输出端的多路光耦驱动电路；所述接收单元通过耦合绕组接收电力线载波信号，经由所述信号处理器对所述电力线载波信号进行分析处理后分解为各功率器件载波信号；所述驱动单元将所述各功率器件载波信号加载至各功率元件的驱动单元。在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括：所述信号处理器为多个，分别与所述前端接收单元连接；用于将所述电力线载波信号扩展至对应的多路子电路输出。在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括：所述驱动单元的光耦驱动电路由扩频芯片和PWM(脉冲宽度调制)发生器组成：所述扩频芯片用于对各功率器件载波信号进行扩频或降频，实现电力线载波信号的全频段通信传播；所述PWM发生器用于在将功率电路进行逆变的同时，将电力线载波信号叠加至PWM波中，使主电路输出功率电中包含电力线载波信号；其中，所述PWM发生器由DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)或FPGA(Field－ProgrammableGateArray，可编程门阵列)芯片及数模转换电路组成，可以实现高频电路的信号拟合，同时减少奇次谐波的发生，提升输出电路质量。在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括：校验单元，设置于所述主动式跨电网电力线载波通信系统的电路输出端，用于通过耦合绕组接收电力线载波信号，并对与输入信号对比校验，根据比较结果发送至PWM发生器，进一步调节电力线载波信号输出。在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括：所述校验单元包含比例控制调节计算器，用于将所述输出的电力线载波信号按照预设算法进行比例控制调节后与输入信号对比校验。在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括：所述前端接收单元由主电路的初级绕组和控制电路的次级绕组组成，接收电力线载波信号。在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括：前端接收单元和信号处理器之间还包括降噪处理器；所述降噪处理器，所述降噪处理器包括连接所述前端接收单元次级绕组的放大电路、降噪芯片以及滤波电路，所述滤波电路的输出端连接所述信号处理器中信号分路芯片以及ANC反相处理电路的输入端；所述降噪处理器用于对接收的电力线载波信号进行功率电路的畸波预处理。根据本公开的一个方面，提供一种主动式跨电网电力线载波通信方法，应用于主动式跨电网电力线载波通信系统，其特征在于，所述方法包括：前端信号接收步骤，通过耦合绕组接收电力线载波信号；信号处理步骤，由所述信号处理器对所述电力线载波信号进行分析处理后分解为各功率器件载波信号；信号驱动步骤，将所述各功率器件载波信号加载至各功率元件的驱动单元。在本公开的一个方面，提供一种主动式跨电网电力线载波通信装置其特征在于，所述装置包括：前端信号接收模块，用于通过耦合绕组接收电力线载波信号；信号处理模块，用于由所述信号处理器对所述电力线载波信号进行分析处理后分解为各功率器件载波信号；信号驱动模块，用于将所述各功率器件载波信号加载至各功率元件的驱动单元。本公开的示例性实施例中的主动式跨电网电力线载波通信系统，包括前端接收单元；信号处理器，所述信号处理器与所述前端接收单元相连接，所述信号处理器包括多个信号分路芯片以及ANC反相处理电路；驱动单元，所述驱动单元包括分别连接所述信号处理器信号的对应分路芯片输出端的多路光耦驱动电路。一方面，本公开可以通过主动式信号处理实现电力线载波信号的跨电网通信；另一方面，采用了降噪处理单元和校验比较单元，实现了对电力线载波信号的调节，更加增强了电力线载波信号的稳定性。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1示出了根据本公开一示例性实施例的主动式跨电网电力线载波通信系统的系统框图；图2示出了根据本公开一示例性实施例的主动式跨电网电力线载波通信方法的流程图；图3示意性示出了根据本公开一示例性实施例的主动式跨电网电力线载波通信装置的示意框图；图4示意性示出了根据本公开一示例性实施例的电子设备的框图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。在本示例实施例中，首先提供了一种主动式跨电网电力线载波通信方法，可以应用于主动式跨电网电力线载波通信装置等电子设备；参考图1中所示，该主动式跨电网电力线载波通信方法可以包括以下步骤：前端信号接收步骤S110.通过耦合绕组接收电力线载波信号；信号处理步骤S120.由所述信号处理器对所述电力线载波信号进行分析处理后分解为各功率器件载波信号；信号驱动步骤S130.将所述各功率器件载波信号加载至各功率元件的驱动单元。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动式跨电网电力线载波通信系统，其特征在于，包括主电路、整流电路以及逆变电路，其中所述主电路包括：前端接收单元；信号处理器，所述信号处理器与所述前端接收单元相连接，所述信号处理器包括多个信号分路芯片以及ANC反相处理电路；驱动单元，所述驱动单元包括分别连接所述信号处理器信号的对应分路芯片输出端的多路光耦驱动电路；所述接收单元通过耦合绕组接收电力线载波信号，经由所述信号处理器对所述电力线载波信号进行分析处理后分解为各功率器件载波信号；所述驱动单元将所述各功率器件载波信号加载至各功率元件的驱动单元。

【技术特征摘要】
1.一种主动式跨电网电力线载波通信系统，其特征在于，包括主电路、整流电路以及逆变电路，其中所述主电路包括：前端接收单元；信号处理器，所述信号处理器与所述前端接收单元相连接，所述信号处理器包括多个信号分路芯片以及ANC反相处理电路；驱动单元，所述驱动单元包括分别连接所述信号处理器信号的对应分路芯片输出端的多路光耦驱动电路；所述接收单元通过耦合绕组接收电力线载波信号，经由所述信号处理器对所述电力线载波信号进行分析处理后分解为各功率器件载波信号；所述驱动单元将所述各功率器件载波信号加载至各功率元件的驱动单元。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理器为多个，分别与所述前端接收单元连接；用于将所述电力线载波信号扩展至对应的多路子电路输出。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驱动单元的光耦驱动电路由扩频芯片和PWM发生器组成：所述扩频芯片用于对各功率器件载波信号进行扩频或降频，实现电力线载波信号的全频段通信传播；所述PWM发生器用于在将功率电路进行逆变的同时，将电力线载波信号叠加至PWM波中，使主电路输出功率电中包含电力线载波信号；其中，所述PWM发生器由DSP或FPGA芯片及数模转换电路组成，可以实现高频电路的信号拟合，同时减少奇次谐波的发生，提升输出电路质量。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：校验单元，设置于所述主动式跨电网电力线载波通信系统的电路输出端，用于通过耦合绕组接收电力线载波信号，并对与输入信号对比校验，根据比较结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：张良，吕玲，
申请(专利权)人：南京优宁电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32