基于非互連直流線路的電力載波系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)，特別是涉及一種基于非互連直流線路的電力載波系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力載波通訊在直流電網(wǎng)已經(jīng)得到比較普遍的應(yīng)用。在直流電網(wǎng)中的電力載波方式如圖2所示，圖2中的DC為直流電源，Ls31為等效電抗、Cs31為等效容抗，等效電抗Ls31位于電力載波耦合點(diǎn)與直流電源DC之間進(jìn)行阻抗隔離，這是因?yàn)橹绷麟娫闯隹谔幙傆幸粋€(gè)大電容，對(duì)于高頻的載波信號(hào)，這個(gè)大電容相當(dāng)于把信號(hào)短路了，在信號(hào)和大電容之間加一個(gè)電抗，就可以在不影響正常的直流供電的情況下，把信號(hào)與電源進(jìn)行隔離，從而不影響載波信號(hào)在電力線上的傳輸，在負(fù)載側(cè)同樣有這樣的問題，負(fù)載輸入端總有一個(gè)大電容，因此在電力載波系統(tǒng)中，就要在負(fù)載前端加一個(gè)電抗，用以隔離信號(hào)。電力載波通訊的數(shù)據(jù)在電源側(cè)通過變壓器T31和電容C31耦合到電力線上，在負(fù)載U31側(cè)則通過變壓器T32和電容C32耦合到電力線上。
[0003]但是，電力載波通訊目前都只能在電力線直接連通的線路中應(yīng)用，在無(wú)直接聯(lián)系的直流線路之間，就無(wú)法使用電力載波通訊方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能在非直連電力線之間實(shí)現(xiàn)電力載波通訊的基于非互連直流線路的電力載波系統(tǒng)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種基于非互連直流線路的電力載波系統(tǒng)，其特征在于:包括至少兩個(gè)非互連的直流線路；各個(gè)直流線路上各裝有數(shù)據(jù)耦合單元，每個(gè)數(shù)據(jù)耦合單元均包含有用于將電力載波通訊數(shù)據(jù)耦合到電力線上的線側(cè)變壓器、線側(cè)耦合電容；各個(gè)直流線路的同極性非直連電力線之間接有線間耦合電容。
[0006]本發(fā)明提供的基于非互連直流線路的電力載波系統(tǒng)，利用電容通高頻且阻低頻的特性，通過線間耦合電容將非直連電力線之間的工頻功率相互隔離，并使得電力載波通訊數(shù)據(jù)可以在非直連電力線之間傳遞，從而可以實(shí)現(xiàn)非直連電力線之間的電力載波通訊，大大拓寬了電力載波的應(yīng)用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的基于非互連直流線路的電力載波系統(tǒng)；
[0008]圖2是直流電網(wǎng)的網(wǎng)內(nèi)電力載波通訊原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合【附圖說(shuō)明】對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明中的頓號(hào)均表示和的關(guān)系。
[0010]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種基于非互連直流線路的電力載波系統(tǒng)，包括兩個(gè)非互連的直流線路；所述兩個(gè)直流線路上各裝有數(shù)據(jù)耦合單元，每個(gè)數(shù)據(jù)耦合單元均包含有用于將電力載波通訊數(shù)據(jù)耦合到電力線上的線側(cè)變壓器、線側(cè)耦合電容；
[0011]第一個(gè)直流線路上的數(shù)據(jù)耦合單元有兩個(gè)，分別是電源側(cè)數(shù)據(jù)耦合單元和負(fù)載Ul側(cè)數(shù)據(jù)耦合單元，其中的電源側(cè)數(shù)據(jù)耦合單元包含有用于將電力載波通訊數(shù)據(jù)耦合到電力線上的線側(cè)變壓器Tl、線側(cè)耦合電容Cl，負(fù)載Ul側(cè)的數(shù)據(jù)耦合單元包含有用于將電力載波通訊數(shù)據(jù)耦合到電力線上的線側(cè)變壓器T2、線側(cè)耦合電容C2 ;
[0012]第二個(gè)直流線路上的數(shù)據(jù)耦合單元有兩個(gè)，分別是電源側(cè)數(shù)據(jù)耦合單元和負(fù)載U2側(cè)數(shù)據(jù)耦合單元，其中的電源側(cè)數(shù)據(jù)耦合單元包含有用于將電力載波通訊數(shù)據(jù)耦合到電力線上的線側(cè)變壓器T3、線側(cè)耦合電容C3，負(fù)載U2側(cè)的數(shù)據(jù)耦合單元包含有用于將電力載波通訊數(shù)據(jù)耦合到電力線上的線側(cè)變壓器T4、線側(cè)耦合電容C4 ;
[0013]兩個(gè)直流線路的正極電力線之間接有線間耦合電容C+，兩個(gè)直流線路的負(fù)極電力線之間接有線間耦合電容C-。
[0014]本發(fā)明其它實(shí)施例中，在電力載波系統(tǒng)中非互連的直流線路也可以是兩個(gè)以上(比如三個(gè)、四個(gè)等)，并在各個(gè)直流線路上各裝有數(shù)據(jù)耦合單元，在各個(gè)直流線路的同極性非直連電力線之間接有線間耦合電容。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例的工作原理如下:
[0016]兩個(gè)直流線路之間沒有直接的互連關(guān)系，在兩個(gè)直流線路內(nèi)部，完全可以按照?qǐng)D2所示的現(xiàn)有耦合方式進(jìn)行電力載波通訊，由于電容的特性是通高頻，阻低頻，這樣就可以使載波信號(hào)可以順利通過線間耦合電容，從而可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)直流線路之間的電力載波通訊，而兩個(gè)直流線路之間的功率則被線間耦合電容相互隔離。
[0017]如果兩個(gè)直流線路是共地的(即負(fù)端連接在一起)，或正端連接在一起，則兩個(gè)直流線路之間僅需要一個(gè)線間耦合電容就可以完成耦合。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例在一個(gè)直流供電的LED照明系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，該系統(tǒng)先從三相交流系統(tǒng)經(jīng)AC/DC變換器生成了兩個(gè)220V直流系統(tǒng)，分別給道路兩側(cè)的LED路燈供電。由于道路兩側(cè)的LED路燈需要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制，因此希望在兩邊分別供電的情況下，還能通過電力載波通訊進(jìn)行控制。
[0019]兩側(cè)的直流系統(tǒng)都從同一個(gè)交流系統(tǒng)產(chǎn)生，其直流電壓的負(fù)端可以直接連接在一起，但直流正端不能直接連接。每個(gè)直流系統(tǒng)的容量是5kW，各帶25個(gè)200W的LED燈具，每個(gè)燈具是一個(gè)電力載波通訊節(jié)點(diǎn)，載波頻率是132kHz，載波幅值是3V。燈具內(nèi)部載波模塊的耦合電容是0.22uF，耦合變壓器的電感量為2.2mH。每個(gè)LED負(fù)載側(cè)的輸入電容是4uF，耦合電感是2.5mH ;AC/DC變換器的輸出電容是100uF，耦合電感是100uH。
[0020]為了使信號(hào)在傳遞到另一個(gè)直流系統(tǒng)后不致衰減過多，需要讓兩個(gè)系統(tǒng)中的耦合電容C的電容量比單個(gè)驅(qū)動(dòng)電源內(nèi)的耦合電容大很多，同時(shí)為了盡量減少兩個(gè)系統(tǒng)的功率耦合，希望耦合電容盡量小，因此選擇系統(tǒng)耦合電容為驅(qū)動(dòng)電源內(nèi)部耦合電容的4?5倍。在這個(gè)場(chǎng)合，驅(qū)動(dòng)電源內(nèi)部耦合電容為0.22uF，因此選擇系統(tǒng)耦合電容C為luF。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于非互連直流線路的電力載波系統(tǒng)，其特征在于:包括至少兩個(gè)非互連的直流線路；各個(gè)直流線路上各裝有數(shù)據(jù)耦合單元，每個(gè)數(shù)據(jù)耦合單元均包含有用于將電力載波通訊數(shù)據(jù)耦合到電力線上的線側(cè)變壓器、線側(cè)耦合電容；各個(gè)直流線路的同極性非直連電力線之間接有線間耦合電容。
【專利摘要】一種基于非互連直流線路的電力載波系統(tǒng)，涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是在非互連直流電力線間實(shí)現(xiàn)電力載波的技術(shù)問題。該系統(tǒng)包括多個(gè)非互連的直流線路；各個(gè)直流線路上各裝有數(shù)據(jù)耦合單元，每個(gè)數(shù)據(jù)耦合單元均包含有用于將電力載波通訊數(shù)據(jù)耦合到電力線上的線側(cè)變壓器、線側(cè)耦合電容；各個(gè)直流線路的同極性非直連電力線之間接有線間耦合電容。本發(fā)明提供的系統(tǒng)，適用于非互連直流線路間的電力載波通訊。
【IPC分類】H04B3/54
【公開號(hào)】CN105049087
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510546941
【發(fā)明人】葉陽(yáng)
【申請(qǐng)人】上海泓語(yǔ)電氣技術(shù)有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日