基于电力载波通信的供电系统及其通信方法技术方案

技术编号:32465990 阅读:21 留言:0更新日期:2022-02-26 09:04
本公开是关于一种基于电力载波通信的供电系统及其通信方法、电子设备以及存储介质。该供电系统包括供电电路、信号隔离电路、电力载波通信电路。其中,信号隔离电路包括输入信号隔离电路、输出信号隔离电路;电力载波通信电路,包括中央控制器CCO、信号发射耦合电路、信号接收耦合电路、子网关STA。本公开通过构建基于多重信号隔离电路的供电电路,屏蔽了对电网外源的干扰信号、电网内开关信号的内源干扰信号的干扰,实现了家庭低压供电时电力载波通信的互通互动,提升了供电系统的稳定性。提升了供电系统的稳定性。提升了供电系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于电力载波通信的供电系统及其通信方法


[0001]本公开涉及智能家具、通讯
,具体而言,涉及一种基于电力载波通信的供电系统及其通信方法、电子设备以及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]电力载波通信,是一种将通信信号加载在交流市电上的通讯技术,早年已广泛应用于远程抄表和光伏领域,具有安全稳定抗干扰,数据保密性强等特点,目前的智能家居中,主要以交流市电线为信号通道,由PLC中央控制器(简称CCO)为核心,再由多个PLC子节点(简称STA)组成一个完整控制系统。
[0003]当较多设备需在同一交流市电网络中时,家庭中往往电网较为复杂,有空调,洗衣机地暖等启动感性和容性负载,这些设备在运行过程中存在较大的信号干扰,会使基于电力载波通信的控制设备出现失控和数据掉包的情况。同时,现有家庭越来越多的智能设备均为基于开关电源的直流供电,开关电源所产生的电磁干扰对电力载波通信影响较大,且由于需要长期处于待机状态时待机功耗较大,能源损耗也相当严重。
[0004]因此,需要一种或多种方法解决上述问题。
[0005]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

[0006]本公开的目的在于提供一种基于电力载波通信的供电系统及其通信方法、电子设备以及计算机可读存储介质,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。
[0007]根据本公开的一个方面,提供一种基于电力载波通信的供电系统,包括供电电路、信号隔离电路、电力载波通信电路,其中:供电路线,包括交流供电电路、整流电路、直流供电电路;所述交流供电电路分别与交流负载、整流电路输入端连接;所述直流供电电路输入端与整流电路输出端连接,直流供电电路输出端与直流负载连接;信号隔离电路,包括输入信号隔离电路、输出信号隔离电路;所述输入信号隔离电路与交流供电电路、整流电路输入端连接,用于隔离交流供电电路外的干扰信号;所述输出信号隔离电路与直流供电电路整流模块、直流负载连接,用于隔离直流供电电路整流模块产生的干扰信号;电力载波通信电路,包括中央控制器CCO、信号发射耦合电路、信号接收耦合电路、子网关STA;所述中央控制器与直流供电电路输出端连接,用于通过信号发射耦合电路、信号接收耦合电路与所有子网关通信,实现对所有子网关的控制;所述信号发射耦合电路一端与所述中央控制器连接,一端与直流母线连接,用于发射所述中央控制器发出的载波通信信号;所述子网关一端通过信号接收耦合电路与直流母线连接,一端与直流负载连接,用
于通过信号接收耦合电路接收所述载波通信信号后,将所述载波通信信号转化为控制信号,实现对所述直流负载的控制。
[0008]在本公开的一种示例性实施例中,所述供电电路的整流电路还包括EMI滤波整流电路及有源功率因素校正APFC电路,其中:EMI滤波整流电路的输入端与输入信号隔离电路连接,EMI滤波整流电路的输出端与有源功率因素校正APFC电路的输入端连接,用于将交流市电整流为直流电;有源功率因素校正APFC电路的输出端与直流供电电路的输入端连接,用于将EMI滤波整流电路输出的直流电电压升压至第一预设电压。
[0009]在本公开的一种示例性实施例中,所述供电电路的直流供电电路还包括LLC半桥电路、直流供电滤波电路及直流负载,其中:LLC半桥电路的输入端与整流电路输出端连接,LLC半桥电路的输出端与直流供电滤波电路输入端连接,用于将整流电路输入的第一预设电压的直流电降压至第二预设电压;直流供电滤波电路输出端与直流负载连接,用于对LLC半桥电路输出的第二预设电压的直流电滤波。
[0010]在本公开的一种示例性实施例中,所述直流供电电路的直流负载还包括智能吸顶灯、智能筒灯、智能灯带、智能开关面板、智能窗帘电机、智能空气净化器、智能烟感、智能人体感应器及环境监视器。
[0011]在本公开的一种示例性实施例中,所述供电电路还包括第二直流供电电路、第三直流供电路,所述第二直流供电电路、第三直流供电路与直流供电电路以整流电路输出端为并联连接点并联。
[0012]在本公开的一种示例性实施例中,所述信号隔离电路的输入信号隔离电路包括第一差模电感、第二差模电感、第三差模电感、第四差模电感、第一安规电容、第二安规电容、第三安规电容、第一共模电感及第二共模电感,其中:第一差模电感、第二差模电感分别与交流供电电路火线、零线串联,并在火线、零线间并联第一安规电容后,火线、零线接入第一共模电感的输入端;第一共模电感的输出端并联第二安规电容后,火线、零线接入第二共模电感的输入端;第二共模电感的输出端并联第三安规电容后,火线、零线分别与第三差模电感、第四差模电感串联,与整流电路的输入端连接。
[0013]在本公开的一种示例性实施例中,所述信号隔离电路的输出信号隔离电路包括第四安规电容、第三共模电感、第七差模电感及第八差模电感,其中:第四安规电容与所述直流供电电路的直流供电滤波电路输出端的正极和负极并联后,正极、负极分别接入第三共模电感的输入端;第三共模电感的输出端的正极、负极分别与第七差模电感、第八差模电感串联后,与直流供电电路的直流负载连接。
[0014]在本公开的一种示例性实施例中,所述电力载波通信电路的信号发射耦合电路包括第四共模电感、第五安规电容及第六安规电容,其中:直流供电电路输出端正极与第五安规电容串联后,与负极接入第四共模电感输入
端;第四共模电感输出端正极与第六安规电容串联后,与第四共模电感输出端负极并入第二直流供电电路输出端。
[0015]在本公开的一种示例性实施例中,所述电力载波通信电路的信号接收耦合电路包括第一耦合电容及第二耦合电容,其中:直流供电电路输出端正极、负极分别与第一耦合电容、第二耦合电容串联后,与子网关连接。
[0016]在本公开的一个方面,提供一种基于电力载波通信的供电系统通信方法,包括:中央控制器将控制信号编码为载波通信信号,并通过信号发射耦合电路将载波通信信号发送至直流母线;子网关通过信号接收耦合电路接收载波通信信号后,解码为控制信号,并基于所述控制信号对直流负载进行控制。
[0017]在本公开的一种示例性实施例中,所述方法还包括:当第一子网关生成第一控制信号时,将所述第一控制信号编码为第一载波通信信号,并通过信号接收耦合电路将第一载波通信信号发送至直流母线;中央控制器通过信号发射耦合电路接收第一载波通信信号后,解码为第一控制信号;中央控制器基于所述第一控制信号生成第二控制信号,并将所述第二控制信号编码为第二载波通信信号,并通过信号发射耦合电路将第二载波通信信号发送至直流母线;第二子网关通过信号接收耦合电路接收第二载波通信信号后,解码为第二控制信号,并基于所述第二控制信号对直流负载进行控制。
[0018]在本公开的一个方面,提供一种电子设备,包括:处理器;以及存储器,所述存储器上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电力载波通信的供电系统,其特征在于,所述系统包括供电电路、信号隔离电路、电力载波通信电路,其中:供电路线,包括交流供电电路、整流电路、直流供电电路;所述交流供电电路分别与交流负载、整流电路输入端连接;所述直流供电电路输入端与整流电路输出端连接,直流供电电路输出端与直流负载连接;信号隔离电路,包括输入信号隔离电路、输出信号隔离电路;所述输入信号隔离电路与交流供电电路、整流电路输入端连接,用于隔离交流供电电路外的干扰信号;所述输出信号隔离电路与直流供电电路整流模块、直流负载连接,用于隔离直流供电电路整流模块产生的干扰信号;电力载波通信电路,包括中央控制器CCO、信号发射耦合电路、信号接收耦合电路、子网关STA;所述中央控制器与直流供电电路输出端连接,用于通过信号发射耦合电路、信号接收耦合电路与所有子网关通信,实现对所有子网关的控制;所述信号发射耦合电路一端与所述中央控制器连接,一端与直流母线连接,用于发射所述中央控制器发出的载波通信信号;所述子网关一端通过信号接收耦合电路与直流母线连接,一端与直流负载连接,用于通过信号接收耦合电路接收所述载波通信信号后,将所述载波通信信号转化为控制信号,实现对所述直流负载的控制。2.如权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述供电电路的整流电路还包括EMI滤波整流电路及有源功率因素校正APFC电路,其中:EMI滤波整流电路的输入端与输入信号隔离电路连接,EMI滤波整流电路的输出端与有源功率因素校正APFC电路的输入端连接,用于将交流市电整流为直流电;有源功率因素校正APFC电路的输出端与直流供电电路的输入端连接,用于将EMI滤波整流电路输出的直流电电压升压至第一预设电压。3.如权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述供电电路的直流供电电路还包括LLC半桥电路、直流供电滤波电路及直流负载,其中:LLC半桥电路的输入端与整流电路输出端连接,LLC半桥电路的输出端与直流供电滤波电路输入端连接,用于将整流电路输入的第一预设电压的直流电降压至第二预设电压;直流供电滤波电路输出端与直流负载连接,用于对LLC半桥电路输出的第二预设电压的直流电滤波。4.如权利要求3所述的供电系统,其特征在于,所述直流供电电路的直流负载还包括智能吸顶灯、智能筒灯、智能灯带、智能开关面板、智能窗帘电机、智能空气净化器、智能烟感、智能人体感应器及环境监视器。5.如权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述供电电路还包括第二直流供电电路、第三直流供电路,所述第二直流供电电路、第三直流供电路与直流供电电路以整流电路输出端为并联连接点并联。6.如权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述信号隔离电路的输入信号隔离电路包括第一差模电感、第二差模电感、第三差模电感、第四差模电感、第一安规电容、第二安规电容、第...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭国允李旭
申请(专利权)人:深圳市暗能量电源有限公司
类型:发明
国别省市:

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