[发明专利]采用电力线载波通信的电力能源路由器

说明书

采用电力线载波通信的电力能源路由器，涉及电力能源路由器的通信技术领域。本发明是为了解决现有能源路由器存在的问题。本发明所述的采用电力线载波通信的电力能源路由器，包括360V直流母线和多个电能变换器；电能变换器用于将360V直流母线与外部电力设备建立连接，每个电能变换器两端均跨接一个信号耦合器，构成信号通路；360V直流母线还与能源管理与控制中心通过通信中心建立连接。适用于电力线载波通信中作为能源路由器通信平台。

技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及电力能源路由器的通信技术。

背景技术

随着化石能源的日渐短缺和环保压力日趋增强，可再生能源必然成为人类能源的主要供给来源和必然选择。为了解决可再生能源大规模接入传统电网所带来的问题，人们提出了电力能源路由器(以下简称能源路由器)的概念。能源路由器以固态变压器为核心部件，控制电能双向流动，内部通常包含多个AC/DC、DC/DC、DC/AC和AC/AC等电能变换单元，在分布网络智能单元的控制下，实现能源路由器内部电力潮流的控制、故障保护、电能质量控制以及即插即用等功能。为了实现上述功能，能源路由器必须包含三个网络，即能源传输网络、通信网络和控制网络。

目前，能源路由器内部通信网络可采用Ethernet、工业现场总线、WiFi、串口和USB等技术；能源路由器与外部设备通信可采用Ethernet、Wireless LAN和ZigBee等技术。上述技术存在的主要问题有：

(1)一般能源路由器体积庞大、系统结构复杂、接口分散，建立其通信网络需要专门的通信设备，并且通信网络采用有线通信需要单独布设通信介质，无线通信易受空间干扰和限制，这样就导致了能源路由器整体可靠性降低、成本增高、体积增大等问题。

(2)能源路由器中，电能接口与通信接口的相互独立也给能源路由器接口即插即用功能实现和使用带来不便。

发明内容

本发明是为了解决现有能源路由器存在的问题，现提供采用电力线载波通信的电力能源路由器。

采用电力线载波通信的电力能源路由器，包括360V直流母线和多个电能变换器；电能变换器用于将360V直流母线与外部电力设备建立连接，每个电能变换器两端均跨接一个信号耦合器，构成信号通路；360V直流母线还与能源管理与控制中心通过通信中心建立连接。

上述多个电能变换器包括：AC/DC变换器、DC/DC变换器和DC/AC变换器。

上述外部电力设备包括：其他能源路由器、电网、交流负载、直流负载、光伏、风机、电动汽车、蓄电池和超级电容，其他能源路由器和电网均通过AC/DC变换器与360V直流母线建立连接，该AC/DC变换器为隔离型双向AC/DC变换器；交流负载通过DC/AC变换器与360V直流母线建立连接，该DC/AC变换器为单向DC/AC变换器；直流负载和光伏均通过DC/DC变换器与360V直流母线建立连接，该DC/DC变换器为单向DC/DC变换器；风机通过AC/DC变换器与360V直流母线建立连接，该AC/DC变换器为单向AC/DC变换器；电动汽车通过DC/DC变换器与360V直流母线建立连接，该DC/DC变换器为双向DC/DC变换器；蓄电池和超级电容共同通过一个DC/DC变换器与360V直流母线建立连接，该DC/DC变换器为三端口DC/DC变换器。

上述外部电力设备与其连接的电能变换器的连接节点为端口通信与控制节点，端口通信与控制节点包括：数据采集模块、通信模块和控制模块；数据采集模块，用于采集外部电力设备的信息，所述信息包括：电压、电流、有功功率、功率因数、频率、累计耗电量；控制模块，用于根据外部电力设备的信息识别负荷类型；通信模块，用于通过电能变换器和360V直流母线与能源管理与控制中心实现数据交互。

上述通信模块为CR600电力线载波通信芯片。