一种电力线通信系统的制作方法

本申请涉及电力线通信，尤其涉及到一种电力线通信系统。

背景技术：

1、电力线通信(power line communication，plc)是指利用电力线作为通信媒介，通过载波方式传输信号的一种通信技术。plc可应用于多种领域，如在光伏发电系统中，逆变器与主机之间即通过电力线进行通信，主机可通过电力线向逆变器发送控制信号，以调度各个逆变器，逆变器则通过电力线向主机发送业务信号，以上报自身的设备状态。

2、随着光伏发电系统的功率演进，逆变器的功率不断增大，由于通信信号集成在电力线上，逆变器功率增加必然会带来plc通信频段上的噪声恶化，plc通信性能也随之恶化。为了解决噪声问题，当前逆变器通常在逆变器输出级采用模拟电路对电源噪声进行抑制。然而，由于光伏子阵越来越大，plc系统的通信距离也不断增加，在长距离通信的场景，plc系统的通信频段相对较低，低频时模拟电路本身体积较大，因此通常会占用较大的布板面积，不利于实现设备的小型化设计。

技术实现思路

1、本申请提供了一种功率变换设备及电力线通信系统，该功率变换设备可以在实现小尺寸设计的前提下，有效降低电源噪声对通信信号的影响，提升通信信号的可靠性。

2、第一方面，本申请提供了一种电力线通信系统，该电力线通信系统可包括功率变换设备、信号隔离电路、信号调整电路、变压器以及运算电路。其中，功率变换设备的输出端通过信号隔离电路与电力线连接，该信号隔离电路可用于将电力线的输入信号隔离后获得功率变换设备的第一噪声信号。信号调整电路的第一输入端与功率变换设备的输出端连接，信号调整电路可用于对第一噪声信号的相位进行反相，并输出第二噪声信号。变压器的输入端与电力线连接，变压器可用于将电力线的输入信号中的功率信号滤除后输出第一信号。运算电路可用于根据第一信号与第二噪声信号输出第一通信信号。

3、上述方案中，通过将第一通信信号与第一噪声信号分离并采集出第一噪声信号，然后利用信号调整电路对第一噪声信号的相位反相后向运算电路输出第二噪声信号，这样，运算电路即可根据第二噪声信号与变压器输出的第一信号输出第一通信信号，如此即实现可对功率变换设备电源噪声的抑制作用，从而可有效降低其对第一通信信号的影响，提升通信信号的可靠性。并且，相较于现有技术，本申请中的信号隔离电路的占用空间相对较小，因此有助于使系统实现小型化设计。

4、在一些可能的实施方案中，第一信号具体可包括第一噪声信号和第一通信信号，这样，运算电路在将第一信号与第二噪声信号叠加后，第二噪声信号可与第一信号中的第一噪声信号相互抵消，从而输出第一通信信号。

5、在一些可能的实施方案中，信号隔离电路包括但不限于为隔离电容或者隔离电感。

6、示例性地，信号隔离电路具体可以为差模电容或者差模电感。

7、在一些可能的实施方案中，信号隔离电路可以集成于功率变换设备内部，这样可以节省其在功率变换设备内的占板空间，从而有助于减小功率变换设备的体积。

8、在一些可能的实施方案中，信号调整电路还可用于对第一噪声信号的幅度进行调整，从而使其输出的第二噪声信号的幅度能够更加接近第一噪声信号的幅度，进一步可以使得第二噪声信号能够更加有效地抵消掉第一信号中的第一噪声信号。

9、在一些可能的实施方案中，信号调整电路还可以包括第二输入端，信号调整电路的第二输入端可与运算电路的输出端连接，信号调整电路具体可用于根据第一通信信号的目标值，对第一噪声信号的幅度进行自适应调整。这种设计可以有效提升对噪声的滤除效果，从而使运算电路输出的第一通信信号的精确度更高，进一步提升系统的通信可靠性。

10、在一些可能的实施方案中，电力线通信系统还可以包括采样电路，该采样电路的输入端可与功率变换设备的输出端连接，输出端可与信号调整电路的第一输入端连接。采样电路具体可用于采集由信号隔离电路隔离后的第一噪声信号，并向信号隔离电路输出。

11、在具体的实现中，采样电路可包括自动增益控制器以及与该自动增益控制器连接的模数转换器，自动增益控制器可与功率变换设备的输出端连接，模数转换器可与信号调整电路的输出端连接。自动增益控制器可以通过改变输入输出压缩比自动控制第一噪声信号的幅度，从而为模数转换器在最佳线性区采样提供了条件，实现噪声信号采集的高保真设计。

12、在一些可能的实施方案中，信号调整电路包括但不限于为数字滤波器。信号调整电路可以根据功率变换设备的电路结构设计对第一噪声信号的相位和幅度自适应调整，补偿由于电路结构造成的系统差异，使调整后的第二噪声信号的相位能够更加接近于第一噪声信号的反相位，以及使第二噪声信号的幅度更加接近第一噪声信号的幅度。这样，后续在进入运算电路后，第二噪声信号可以更加有效地抵消掉第一信号中的第一噪声信号。

13、在一些可能的实施方案中，运算电路包括但不限于为乘法器。

14、在一些可能的实施方案中，功率变换设备包括但不限于为逆变器、储能电池等等。

技术特征：

1.一种电力线通信系统，其特征在于，所述电力线通信系统包括：功率变换设备、信号隔离电路、信号调整电路、变压器以及运算电路，其中，

2.如权利要求1所述的电力线通信系统，其特征在于，所述第一信号包括所述第一噪声信号和所述第一通信信号。

3.如权利要求1或2所述的电力线通信系统，其特征在于，所述信号隔离电路包括隔离电容或者隔离电感。

4.如权利要求1至3任一项所述的电力线通信系统，其特征在于，所述信号隔离电路集成于所述功率变换设备内部。

5.如权利要求1至4任一项所述的电力线通信系统，其特征在于，所述信号调整电路还用于对所述第一噪声信号的幅度进行调整。

6.如权利要求5任一项所述的电力线通信系统，其特征在于，所述信号调整电路的第二输入端与所述运算电路的输出端连接，所述信号调整电路具体用于根据所述第一通信信号的目标值对所述第一噪声信号的幅度进行调整。

7.如权利要求1至6任一项所述的电力线通信系统，其特征在于，所述电力线通信系统还包括采样电路，所述采样电路的输入端与所述功率变换设备的输出端连接，所述采样电路的输出端与所述信号调整电路的第一输入端连接，所述采样电路用于采集由所述信号隔离电路隔离后的所述第一噪声信号并输出。

8.如权利要求7所述的电力线通信系统，其特征在于，所述采样电路包括自动增益控制器以及与所述自动增益控制器连接的模数转换器，所述自动增益控制器与所述功率变换设备的输出端连接，所述模数转换器与所述信号调整电路的输入端连接。

9.如权利要求1至8任一项所述的电力线通信系统，其特征在于，所述信号调整电路包括数字滤波器。

10.如权利要求1至9任一项所述的电力线通信系统，其特征在于，所述功率变换设备包括逆变器。

技术总结
本申请涉及电力线通信领域，公开了一种电力线通信系统。电力线通信系统可包括功率变换设备、信号隔离电路、信号调整电路、变压器以及运算电路。其中，功率变换设备的输出端通过信号隔离电路与电力线连接，该信号隔离电路可用于将电力线的输入信号隔离后获得功率变换设备的第一噪声信号。信号调整电路的第一输入端与功率变换设备的输出端连接，信号调整电路可用于对第一噪声信号的相位进行反相，并输出第二噪声信号。变压器的输入端与电力线连接，变压器可用于将电力线的输入信号中的功率信号滤除后输出第一信号。运算电路可用于根据第一信号与第二噪声信号输出第一通信信号。

技术研发人员：秦海俊,水伟,姚园林,吴建,肖华峰
受保护的技术使用者：华为数字能源技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12