用于利用通信协议通过三相电力系统通信的方法和装置的制造方法_3

文档序号:8386337阅读:来源:国知局
活一 个或多个开关W引起那些半正弦周期期间照明器材组46、47、48处的电压增加(由此表示 二进制"高")并且在其它半正弦周期期间不激活开关中的该一个(由此表示二进制"低")。 可W在相线6、7、8中的所选一个的直接连续零交叉之间可选地激活该(多个)开关。在一些 实施例中,可W在变压器20中可选地提供附加开关。例如,在一些实施例中,可W在变压器 20中利用变压器120的开关配置,同时维持次级绕组24与中性线5串联。
[0化2] 在一些实施例中,可W将变压器20安装在与一组街道照明器材相关联的馈电柱 或街道柜中。在一些实施例中,变压器20可足够小W装配于DIN安装轨上。通信变压器20 仅需要供应降低其连接到的第一相线6的电压所需的电力。例如,如果通信变压器20实行 一伏调制并且第一相线6是二百S十伏,则通信变压器20的额定功率仅需要是电源变压器 的额定的1/230W用于二百S十伏线。相应地,在某些实施例中,通信变压器20可W可选 地具有相对小的尺寸。
[0053] 在一些实施例中,例如在S相系统基本上平衡时,流经中性线5的电流将是零或 几乎零。在该样的平衡配置中,变压器20将具有磁巧的很少磁化,或者没有磁巧的磁化。相 应地,可W利用相对较小的变压器20来提供到连接于中性线5和相线6、7、8之间的非常大 的电气负载的通信。例如,假定在每个照明器材组46、47、48中的路灯的lOkVA串W及在半 正弦周期(或其它正弦周期时间段)上的1到2伏电压降/升W传输如本文描述的数据包, 则变压器20可被配置为处置平衡配置中的40瓦或更小。
[0化4] 在一些实施例中,可W提供包括初级绕组和次级绕组的通信变压器。可提供一个 或多个抽头,包括一个或多个上正常抽头和/或下正常抽头,由此使得能够经过抽头的电 子切换实现绕组的应数比中的相应增大和/或减小,W及在通信变压器被激活时实现中性 线5和相线6、7、8之间的电压差的对应减小和/或增大。
[0化5]参考图2,通信变压器120的另一实施例被图示为禪合到=相干线电源1。在一些 实施例中,当中性线5在图1的变压器20的安装位置之前和之后两者都包含到地的多个连 接时,可利用图2的配置。通信变压器120可W在供给分配面板的S相干线电源1的变压 器的下游。通信变压器120包括单个变压器巧,该巧具有与第一相线6串联连接的第一次 级绕组124a、与第二相线7串联连接的第二次级绕组124b、W及与第S相线8串联连接的 第S次级绕组124c。通信变压器120还包括经由开关125a、125b、125c、125d与中性线5和 相线6选择性禪合的初级绕组122。初级绕组122还与次级绕组124a、124b、124c电感式禪 厶 口 〇
[0化6] 禪合到初级绕组的是可被选择性激活W变更通信变压器120的状态的电气可致 动开关125a、125b、125c、125d。当开关12化和125d闭合并且开关125a和125c断开时,变 压器120被接通并且将电压添加到相线6、7、8。在一些实施例中,所添加的电压可W是大约 一伏。添加电压到相线6、7、8将导致增大的电压被供应到照明器材组46、47、48中的每个, 因为在添加电压到相线6、7、8时,相线6、7、8中的每个与中性线5之间的电压差增大。在 一些实施例中,变压器120可附加地或替代地被配置为减小相线6、7、8上的电压。例如,当 开关125a和125c闭合并且开关12化和125d断开时,到相线6、7、8的电压减小。当开关 12化和125c闭合并且开关125a和125d断开时,没有电压被添加到相线6、7、8。
[0化7]在图1中还图示了控制器128,控制器128电气禪合到开关125a、125b、125c、 125d。在图2中利用虚线图示控制器128和开关125a、125b、125c、125d之间的电气禪合。 控制器128还电气禪合到第一相线6和中性线5。在一些实施例中,控制器128可替代地禪 合到中性线和第二相线7或第=相线8。控制器128选择性激活如本文描述的开关125a、 12化中的一个或多个,W在供应到照明器材组46、47、48中的每个的输出电压中编码通信 数据包。
[0化引在一些实施例中,可W将变压器120安装在与一组街道照明器材相关联的馈电柱 或街道柜中。在一些实施例中,变压器120可足够小W装配于DIN安装轨上。通信变压器 120仅需要供应升高或降低其连接到的相线6、7、8的电压所需的电力。例如,如果通信变压 器120实行一伏调制并且每个相线6、7、8是二百S十伏,则通信变压器20的额定功率仅需 要是电源变压器的额定的3/230W用于二百=十伏线。相应地,在某些实施例中,通信变压 器120可W可选地具有相对较小的尺寸。
[0化9] 在一些实施例中,可W提供包括初级绕组和=个次级绕组的通信变压器。可提供 一个或多个抽头,包括一个或多个上正常抽头和/或下正常抽头,由此使得能够经过抽头 的电子切换实现绕组的应数比中的相应增大和/或减小,W及在通信变压器被激活时实现 中性线5和相线6、7、8之间的电压差的对应减小和/或增大。
[0060] 转到图3,图示了针对S相电力系统的一个周期的相对于时间的电压域电流)。图 示的周期是360°或2 31弧度并且沿着从左到右移动的轴来图示,针对90。、180°、270° 和360°提供标签。标绘的波形A对应于=相电力系统的第一相线的瞬时电压或电流的变 化。标绘的波形B对应于=相电力系统的第二相线的瞬时电压或电流的变化。标绘的波形 C对应于S相电力系统的第S相线的瞬时电压或电流的变化。如所图示的,波形A、B、C具 有=分之一周期(120°或(2 31 )/3弧度)的相位分离。
[0061] 转到图4,图示了两个完整正弦周期上的第一正弦波形Y和第二正弦波形Z。正弦 波形Y表示在没有通过相线或中性线传输编码数据包时=相电力系统的一个相线与=相 电力系统的中性线之间的测量的电压差。例如,其可表示在没有通过相应变压器20、120传 输编码数据包时图1或2的相线6、7、8其中之一与中性线5之间的电压差。正弦波形Z表 示在通过相线或中性线传输编码数据包时=相电力系统的一个相线与=相电力系统的中 性线之间的测量的电压差。例如,其可表示在经由相应变压器20、120传输编码数据包时图 1或2的相线6、7、8其中之一与中性线5之间的电压差。
[0062] 在波形Z的前两个零交叉(通过竖直虚线指示)之间,相对于波形Y发生电压降 AVI。在一些实施例中,电压降AVI可大约是一伏并且可经由单个开关的切换引起。在其 它实施例中,其它电压降可发生并且可W可选地利用多于一个开关(例如可利用与变压器 的一个或全部两个绕组相关联的多个抽头)。在第二和第=零交叉与第=和第四零交叉之 间,没有电压降发生,如可通过基本上相互镜像的波形Y和波形Z看到的那样。在第四和第 五零交叉之间,相对于波形Y发生电压降AV2。在一些实施例中,电压降AV2可W是大约 一伏并且可经由变压器的单个开关的切换引起。因此,传输的波形B包括"低"半正弦周期、 接着是两个"高"半正弦周期、然后是另一"低"半正弦周期。附加的编码半正弦周期可继 续如期望那样被传输。
[0063] 在图4中,经由与S相电力系统的图示的一个相线的相位同相的变压器的切换来 实施图示的编码数据包。编码数据包还将通过=相系统的其它两个相线传输,但是将不与 那两个相线同相,因为它们具有与图示的数据包的=分之一周期的相位分离。相应地,变压 器的切换将与其它两个相线的相位异相120°。与其它两个相线的相位异相120°的变压 器的切换将仍然导致两个相线中的电压升或降,但是该电压升或降的幅度相对于同相相线 中的电压升或降可减小大约2的因数。在一些实施例中,可增大由于变换器的切换引起的 电压降/升的量,W补偿异相相线中的电压升或降的减小。例如,在一些实施例中,电压降/ 升的量可能加倍。在一些实施例中,同一数据包可被多次传输和/或编码有冗余和/或误 差校验W增强异相相线上的数据包的正确解析的可能性。
[0064] 转到图5,图示了经由变压器的操纵来传输数据包的实施例。其它实施方式可 不同顺序执行步骤,省略某些步骤,和/或执行与图5中图示的那些不同的步骤和/或附加 的步骤。为了方便,将参考可执行该方法的一个或多个部件描述图5的方面。该部件可包 括例如图1的控制器28和/或图2的控制器128。相应地,为了方便,将结合图5描述图1 和2的方面。
[00化]在步骤500,识别照明器材数据包。在一些实施例中,照明器材数据包可W是用于 实施一个或多个照明器材处的调光水平的数据包。例如,如果期望的调光水平是中等调光 水平,则可将该调光水平信息并入包括多个字节的照明器材数据包内。例如,照明器材数据 包可W包括二十四位:八位起始代码;八位调光代码(并入中等调光指令);W及八位结束代 码。照明器材数据包可W可选地采用一种或多种技术W增加鲁椿性。例如,在一些实施例 中,可利用8到14调制(EFM),使得半正弦周期的编码规则地改变。换言之,该编码可确保没 几个连续半正弦具有相同电压水平,由此使得照明器材的控制器更容易比较连续半正弦周 期W检测电压水平。而且,例如,在一些实施例中,可W可选地在数据包中利用里德-所罗 口冗余填充、CRC校验、校验和、和/或其它编码W增大鲁椿性。例如,当期望添加冗余信息 到数据包时,可利用里德-所罗口,其中意图是处置数据包的传输和/或接收中的位误差。
[0066] 而且,例如,在一些实施例中,可利用用于数据包的编码方法,其中映射具有N位 的数据帖W传输具有M位的帖,其中M大于N。该样的编码方法可通过将数据包映射到都仅 具有0和1的短序列的代码来将冗余位添加到数据包。该样的编码方法可提供一个或多个 益处。例如,该样的编码
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