在领示线上的通信制造技术

本发明专利技术公开了用于在电动车辆服务设备（EVSE）（101）和电动车辆（EV）（102）之间的领示线（103）上进行通信的系统和方法。EVSE和EV在领示线（103）上交换脉冲宽度调制（PWM）信号，以控制EV（102）的充电操作。也可以在领示线（103）上诸如在发射调制解调器（104）和接收调制解调器（105）之间传输数据通信。调制解调器或者在不考虑PWM信号的状态的情况下连续地发射通信信号，或者只在PWM处于关闭状态时才发射通信信号。如果当PWM接通时发射，则调制解调器需要大的耦合阻抗和/或大的信号注入。为了只在PWM关闭时才发射，调制解调器可以在耦合电路中使用阻流二极管或者可以与PWM信号中的脉冲同步。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及电动车辆，更具体地，涉及耦合到电动车辆的领示线/导引线(pilot wire)上传送的通信。
技术介绍
电动车辆，即通过一个或更多电动机推进的车辆，由大的可再充电电池提供动力。电动车辆受到可用电池技术的限制，可用电池技术限制绝大多数电动车辆的每次充电的续航。为了广泛运用和使用切实可行的电动车辆，需要普遍可用的再充电站，诸如在家中和在公共场所。电动车辆供电设备(EVSE)包括充电器和电动车辆的充电站。EVSE调节电动车辆从充电站汲取的电量。电动车辆通过使用特定连接器，诸如SAE J1772-顺应连接器连接到EVSE的电缆上。连接器可以包括许多引脚(pin)，这些引脚对应于电动车辆和EVSE之间的不同连接，诸如120V AC线、240V AC线、地线、领示线和其他连接。当电动车辆连接到EVSE时，领示线/辅助导线用来调节电动车辆可用的电力和/或由电动车辆汲取的电力。在EVSE和电动车辆之间的领示线上承载脉冲宽度调制(PWM)控制信号。PWM信号的占空比指示是否应该通过从例如120V AC线或者240V AC线汲取功率而对电动车辆再充电。EVSE耦合到电力线网络，诸如用于家庭的配电网络，并且调节电动车辆从电力线网络汲取的电力。在一些电力线网络中使用电力线通信从而传输数据和通信信号。因为电动车辆经EVSE电缆耦合到电力线系统上，所以电力线通信可以在电动车辆和电力线网络的调制解调器之间发送。
技术实现思路
领示线系统耦合电动车辆服务设备(EVSE)和电动车辆(EV)，并且在EVSE和EV之间具有承载脉冲宽度调制(PWM)信号的领示线。第一和第二调制解调器也耦合到领示线，并且经领示线交换通信信号。接口电路将第一调制解调器耦合到领示线。在一个实施例中，接口电路被配置为具有比领示线系统的有效阻抗更大的阻抗。在另一个实施例中，在通信信号注入领示线上之前，接口电路中的线路驱动器电路放大通信信号。线路驱动器电路以与领示线系统的有效阻抗的变化成比例的量放大通信信号，其中有效阻抗变化是由于PWM信号从接通状态改变为关闭状态所引起的。领示线系统的有效阻抗可以对应于电动车辆服务设备阻抗、电动车辆阻抗和领示线电缆阻抗的组口 ο通信信号可以是正交频分复用(OFDM)信号，其遵守PRME (电力线相关的智能计量发展 Powerline Related Intelligent Metering Evolution)或 G3 标准。通信信号可以是频移键控(FSK)或者相移键控(PSK)信号，这取决于传输/发射方法。在另一个实施例中，第一调制解调器耦合到领示线系统。领示线系统使用承载PWM信号的领示线来耦合EVSE和EV。第一调制解调器经领示线将通信信号发射到第二调制解调器。接口电路将第一调制解调器耦合到领示线。接口电路包括二极管，当PWM脉冲存在 于领示线上时，二极管阻止第一调制解调器通信信号到达领示线。二极管包括耦合到第一 调制解调器的阳极和耦合到领示线的阴极。当PWM信号关闭时，二极管将第一调制解调器 通信信号传导到领示线。在进一步的实施例中，第一调制解调器监控领示线上的PWM信号，以便识别PWM信 号是接通还是关闭的。当PWM信号关闭时，第一调制解调器经领示线将通信信号发射到第 二调制解调器。当PWM信号接通时，第一调制解调器停止发射通信信号。通信信号可以是 0FDM信号，其具有与PWM信号的占空比一致的零前缀。附图说明参考随附的附图描述示例实施例，其中图1图示说明具有电动车辆供电设备部分、电动车辆部分和领示线部分的领示线 通信模型；图2图示说明通过电动车辆供电设备和发射调制解调器发射的信号；图3图示说明包括耦合电路的发射调制解调器；图4图示说明在接收调制解调器上接收的频域信号；图5图示说明由PWM系统上的发射调制解调器发射的0FDM信号的模拟结果；图6图示说明具有带有单向耦合电路的发射调制解调器的领示线通信模型；以及图7图示说明根据本专利技术一个实施例的PWM感知发射(PWM-aware transmission)。具体实施例方式本专利技术可以实现为许多不同的方式，并且本专利技术不应该理解为限制于这里阐述的 示例实施例。图1图示说明领示线通信模型100，其具有电动车辆供电设备(EVSE)部分101、电 动车辆(EV)部分102以及将EVSE101连接到EV102的领示线部分103。使用领示线103上 的脉冲宽度调制(PWM)信号，在EVSE101和EV102之间传递信息。从EVSE101传送到EV102 的信息被包含在PWM信号的占空比和信号电平中。另外，发射调制解调器104经领示线103与接收调制解调器105进行通信。为了 保护占空比信息，发射调制解调器104和接收调制解调器105必须具有足够大的阻抗以防 止PWM信号脉冲扩散，因而改变占空比。来自发射调制解调器的信号将被添加到PWM脉冲 中，因而，可影响在EV102上观察到的明显的PWM信号电平。因此，发射调制解调器必须在 PWM脉冲期间注入相对小的信号，从而保护由EVSE101发射的PWM电平。图2图示说明由EVSE101和发射调制解调器104发射的信号。PWM信号201是由 EVSE101产生的，并且经过领示线103发送到EV102。PWM信号201具有包括多个脉冲203 的重复周期202，脉冲203具有脉冲宽度204。脉冲203的信号电平以及PWM信号201的占 空比承载信息到EV 102。根据由EVSE 101和EV 102使用的标准，产生PWM信号201。脉 冲203的脉冲宽度204和信号电平以及PWM信号201的占空比必须遵守该标准。由发射调 制解调器104添加到领示线103的信号不应该影响PWM信号的特性，或者PWM信号可以不 遵守有关的标准。信号205是由发射调制解调器104产生的数据信号。在一个实施例中，信号205是正交频分复用(OFDM)信号，其符合PRME (电力线相关的智能计量发展)或G3标准。在其他的实施例中，发射调制解调器104和接收调制解调器105可以通过使用不同的标准或者协议进行通信，诸如，符合国际电子技术委员会(IEC) 61334-5-1标准的扩展频移键控(S-FSK )，或者相移键控(PSK)。 为了在调制解调器104、105之间成功通信，发射调制解调器104应该注入具有足够大的信号电平的信号205，从而克服来自PWM信号201的干扰以及在领示线103上的噪声。在一个实施例中，领示线噪声在IOMHz通道上大约500mV p-p (正峰值-负峰值之差)噪声，并且最大的发射调制解调器信号205为大约600mV p-p。发射调制解调器104可以连续地或者在选择的时间段期间发射信号205。在一个实施例中，发射调制解调器104在不考虑PWM信号201的状态的情况下发射信号205。在另一个实施例中，发射调制解调器104仅在PWM信号201为关闭状态期间才发射信号205。信号206图示说明组合的信号电平206，其将在领示线103上由EVlOl检测到。如果发射调制解调器104 —直发射，包括在PWM信号201接通时也在发射，那么会出现信号206。如果发射调制解调器104在PWM脉冲203期间是接通的，则可能要求特定限制。具体地，可能需要发射调制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.01 US 61/360,673;2011.06.17 US 13/163,5131.一种电路,其包括 耦合到领示线系统的第一调制解调器，所述领示线系统耦合电动车辆服务设备和电动车辆，并且具有承载脉冲宽度调制即PWM信号的领示线，所述第一调制解调器将通信信号经所述领示线传输到第二调制解调器中；以及 将所述第一调制解调器耦合到所述领示线的接ロ电路，所述接ロ电路具有比所述领示线系统的有效阻抗更大的阻杭。2.根据权利要求1所述的电路，进一歩包括 在所述接ロ电路中的线路驱动器电路，在所述通信信号注入到所述领示线上之前，所述线路驱动器电路放大来自所述第一调制解调器的所述通信信号。3.根据权利要求2所述的电路，其中所述线路驱动器电路以与所述领示线系统的所述有效阻抗的变化成比例的量放大所述通信信号。4.根据权利要求3所述的电路，其中所述领示线系统的所述有效阻抗的变化是由PWM信号从接通状态变为关闭状态引起的。5.根据权利要求1所述的电路，其中所述领示线系统的所述有效阻抗对应于电动车辆服务设备阻抗、电动车辆阻抗和领示线电缆阻抗的组合。6.根据权利要求1所述的电路，其中所述通信信号是正交频分复用即OFDM信号。7.根据权利要求6所述的电路，其中所述OFDM信号遵守PRME即电カ线相关的智能计量发展标准或者G3标准。8.—种电路,其包括 耦合到领示线系统的第一调制解调器，所述领示线系统耦合电动车辆服务设备和电动车辆，并且具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·瓦拉达拉雅，I·H·金，A·达巴克，E·穆林斯，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：
国别省市：