基于非互连直流线路的电力载波系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术，特别是涉及一种基于非互连直流线路的电力载波系统。
【背景技术】
[0002]电力载波通讯在直流电网已经得到比较普遍的应用。在直流电网中的电力载波方式如图2所示，图2中的DC为直流电源，Ls31为等效电抗、Cs31为等效容抗，等效电抗Ls31位于电力载波耦合点与直流电源DC之间进行阻抗隔离，这是因为直流电源出口处总有一个大电容，对于高频的载波信号，这个大电容相当于把信号短路了，在信号和大电容之间加一个电抗，就可以在不影响正常的直流供电的情况下，把信号与电源进行隔离，从而不影响载波信号在电力线上的传输，在负载侧同样有这样的问题，负载输入端总有一个大电容，因此在电力载波系统中，就要在负载前端加一个电抗，用以隔离信号。电力载波通讯的数据在电源侧通过变压器T31和电容C31耦合到电力线上，在负载U31侧则通过变压器T32和电容C32耦合到电力线上。
[0003]但是，电力载波通讯目前都只能在电力线直接连通的线路中应用，在无直接联系的直流线路之间，就无法使用电力载波通讯方案。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能在非直连电力线之间实现电力载波通讯的基于非互连直流线路的电力载波系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种基于非互连直流线路的电力载波系统，其特征在于:包括至少两个非互连的直流线路；各个直流线路上各装有数据耦合单元，每个数据耦合单元均包含有用于将电力载波通讯数据耦合到电力线上的线侧变压器、线侧耦合电容；各个直流线路的同极性非直连电力线之间接有线间耦合电容。
[0006]本发明提供的基于非互连直流线路的电力载波系统，利用电容通高频且阻低频的特性，通过线间耦合电容将非直连电力线之间的工频功率相互隔离，并使得电力载波通讯数据可以在非直连电力线之间传递，从而可以实现非直连电力线之间的电力载波通讯，大大拓宽了电力载波的应用范围。
【附图说明】
[0007]图1是本发明实施例的基于非互连直流线路的电力载波系统；
[0008]图2是直流电网的网内电力载波通讯原理图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合【附图说明】对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系。
[0010]如图1所示，本发明实施例所提供的一种基于非互连直流线路的电力载波系统，包括两个非互连的直流线路；所述两个直流线路上各装有数据耦合单元，每个数据耦合单元均包含有用于将电力载波通讯数据耦合到电力线上的线侧变压器、线侧耦合电容；
[0011]第一个直流线路上的数据耦合单元有两个，分别是电源侧数据耦合单元和负载Ul侧数据耦合单元，其中的电源侧数据耦合单元包含有用于将电力载波通讯数据耦合到电力线上的线侧变压器Tl、线侧耦合电容Cl，负载Ul侧的数据耦合单元包含有用于将电力载波通讯数据耦合到电力线上的线侧变压器T2、线侧耦合电容C2 ;
[0012]第二个直流线路上的数据耦合单元有两个，分别是电源侧数据耦合单元和负载U2侧数据耦合单元，其中的电源侧数据耦合单元包含有用于将电力载波通讯数据耦合到电力线上的线侧变压器T3、线侧耦合电容C3，负载U2侧的数据耦合单元包含有用于将电力载波通讯数据耦合到电力线上的线侧变压器T4、线侧耦合电容C4 ;
[0013]两个直流线路的正极电力线之间接有线间耦合电容C+，两个直流线路的负极电力线之间接有线间耦合电容C-。
[0014]本发明其它实施例中，在电力载波系统中非互连的直流线路也可以是两个以上(比如三个、四个等)，并在各个直流线路上各装有数据耦合单元，在各个直流线路的同极性非直连电力线之间接有线间耦合电容。
[0015]本发明实施例的工作原理如下:
[0016]两个直流线路之间没有直接的互连关系，在两个直流线路内部，完全可以按照图2所示的现有耦合方式进行电力载波通讯，由于电容的特性是通高频，阻低频，这样就可以使载波信号可以顺利通过线间耦合电容，从而可以实现两个直流线路之间的电力载波通讯，而两个直流线路之间的功率则被线间耦合电容相互隔离。
[0017]如果两个直流线路是共地的(即负端连接在一起)，或正端连接在一起，则两个直流线路之间仅需要一个线间耦合电容就可以完成耦合。
[0018]本发明实施例在一个直流供电的LED照明系统中得到了应用，该系统先从三相交流系统经AC/DC变换器生成了两个220V直流系统，分别给道路两侧的LED路灯供电。由于道路两侧的LED路灯需要实现统一控制，因此希望在两边分别供电的情况下，还能通过电力载波通讯进行控制。
[0019]两侧的直流系统都从同一个交流系统产生，其直流电压的负端可以直接连接在一起，但直流正端不能直接连接。每个直流系统的容量是5kW，各带25个200W的LED灯具，每个灯具是一个电力载波通讯节点，载波频率是132kHz，载波幅值是3V。灯具内部载波模块的耦合电容是0.22uF，耦合变压器的电感量为2.2mH。每个LED负载侧的输入电容是4uF，耦合电感是2.5mH ;AC/DC变换器的输出电容是100uF，耦合电感是100uH。
[0020]为了使信号在传递到另一个直流系统后不致衰减过多，需要让两个系统中的耦合电容C的电容量比单个驱动电源内的耦合电容大很多，同时为了尽量减少两个系统的功率耦合，希望耦合电容尽量小，因此选择系统耦合电容为驱动电源内部耦合电容的4?5倍。在这个场合，驱动电源内部耦合电容为0.22uF，因此选择系统耦合电容C为luF。
【主权项】
1.一种基于非互连直流线路的电力载波系统，其特征在于:包括至少两个非互连的直流线路；各个直流线路上各装有数据耦合单元，每个数据耦合单元均包含有用于将电力载波通讯数据耦合到电力线上的线侧变压器、线侧耦合电容；各个直流线路的同极性非直连电力线之间接有线间耦合电容。
【专利摘要】一种基于非互连直流线路的电力载波系统，涉及通信技术领域，所解决的是在非互连直流电力线间实现电力载波的技术问题。该系统包括多个非互连的直流线路；各个直流线路上各装有数据耦合单元，每个数据耦合单元均包含有用于将电力载波通讯数据耦合到电力线上的线侧变压器、线侧耦合电容；各个直流线路的同极性非直连电力线之间接有线间耦合电容。本发明提供的系统，适用于非互连直流线路间的电力载波通讯。
【IPC分类】H04B3/54
【公开号】CN105049087
【申请号】CN201510546941
【发明人】叶阳
【申请人】上海泓语电气技术有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月31日