[发明专利]用于电力线载波通信的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力线载波通信领域，更特别地是涉及一种用于电力线载波通信的装置和方法。

背景技术

电力载波通信是指利用现有电力线作为信息传输媒介通过载波方式进行数据传输的一种通信方式。这种通信方式最大的特点是不需要重新架设通信网络，只要有电力线，就能进行数据传递，节省了重新架设通信线路的基建投资和日常的维护费用，也不占用频率资源，具有一定的经济可行性，应用前景十分广泛。

但是由于电力线并不是专门用来传输通信数据的，它的拓扑结构和物理特性都与传统的通信传输介质(如双绞线、同轴电缆、光纤等)完全不同。它的通信环境也相当恶劣，在电力线上进行通讯时会存在信道特性复杂，负载多、噪声干扰强、信道衰减大，通信环境恶劣等诸多不利因素。在利用电力线进行载波通信时，一方面，必须进行强度隔离；另一方面，还要确保较高传输速率和传输效率。

随着对电力线载波通信技术的深入研究，上述电力线载波通信中需解决的问题有了各种解决方案，很多公司开发了适用于电力线载波通信的载波芯片，由此电力线载波通信逐渐得以应用到实际生活中，比如目前广泛采用的自动抄表系统，这种自动抄表系统能实现不需要人员到达现场就能完成抄读用户电能消耗的功能，其在凌志浩主编、华东理工大学出版社出版的《智能仪表通信原理与接口设计》一书的第163页至177页中有详细的描述，并且其中还描述了目前常用的各种载波芯片。但是目前电力线载波通信还大多都集中于简单的路灯控制、自动抄表等应用上，还不能进行复杂的应用。

然而，目前的家庭网络技术在不断发展，各种家庭自动控制系统在不断发展，比如近年来发展起来的使用CAN(控制局域网)总线通信方式的家庭能源系统，这种家庭能源系统是在户外增加一套储能装置，在用户用电量较少时将多余的电能、风能等能量储存起来，而在用户用电量较高且电网负荷较重时将储能装置中的能量通过逆变器并网发电供用户使用，这种家庭能源系统对于有效利用能源具有重要意义。而现有的电力线载波通信技术还不能应用到家庭能源系统中，但是为了诸如家庭能源系统等系统再重新建立通信网络造价过高，因此迫切需要一种电力线载波通信装置和方法来通过电力线实现与上述复杂系统的数据传输。

发明内容

本发明针对现有的电力线载波通信技术只能用于简单的路灯控制、自动抄表等系统的问题，提出了一种用于电力线载波通信的装置和方法，该电力线载波通信装置和方法能够利用现有电力线实现与诸多复杂系统的通信。

本发明提供的一种用于电力线载波通信的装置包括耦合单元、输入滤波单元、调制解调单元、转换单元和CAN收发单元，电力线上承载的载波信号依次经耦合单元、输入滤波单元传送到调制解调单元，调制解调单元输出的调制后的信号经耦合单元传送到电力线上，所述调制解调单元、所述转换单元和所述CAN收发单元顺次连接，所述调制解调单元用于将经过耦合单元、输入滤波单元后的载波信号进行解调或者将从转换单元接收到的数据进行调制并输出调制后的信号，所述转换单元用于从调制解调单元接收解调后的载波信号，并将解调后的载波信号转化为CAN报文，或者用于从CAN收发单元接收CAN报文，并将CAN报文转化成供调制解调单元进行调制的数据，所述CAN收发单元用于将CAN报文发送到CAN总线上，或者从CAN总线上接收CAN报文。

本发明提供的一种用于电力线载波通信的方法包括：从电力线上接收载波信号；对接收到的载波信号进行滤波处理；对滤波后的载波信号进行解调；将解调后的载波信号转换为CAN报文；将所述CAN报文发送到CAN总线上。

本发明提供的另一种用于电力线载波通信的方法包括：从CAN总线上接收CAN报文；将接收到得CAN报文转换为待调制的数据；将所述数据进行调制得到调制后的信号；将所述调制后的信号发送到电力线上。

本发明提供的用于电力线载波通信的装置和方法，由于将电力线上承载的载波信号通过耦合、滤波、解调之后再转化为CAN报文发送到CAN总线上，并且将从CAN总线接收到得报文转化为可供调制解调单元调制的数据，并且该数据经调制、耦合之后发送到电力线上，进而实现利用电力线与诸如家庭能源系统等采用CAN总线方式进行通信的系统之间的数据交互，从而采用本发明提供的电力线载波通信的装置和方法相比于只能实现简单数据传输的现有的电力线载波通信装置，能够实现使得电力线载波通信技术得以更大范围的应用的益处。

附图说明

图1是本发明提供的用于电力线载波通信的装置的组成框图；

图2是图1中的耦合单元的电路结构图。

具体实施方式