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电力线载波通信技术是一种有线通信方式,它利用现有电力线作为通信信道 进行信号传输,简称PLC。尽管电力线载波通信已经出现了几十年时间,但这项技术还并未被大众熟知,甚至一些专家也未彻底了解此项技术,这很大程度上是因为电力线是一种极为独特的传输媒质,它不仅能作为提供电能的媒质,而且可以传输通讯信息。随着通信技术、信号处理技术的飞速发展,PLC技术逐渐成为楼宇自动化、远程抄表、办公自动化、安保监控等领域的一种重要数字通信手段,在这些领域它可以代替专有网络。

PLC通信技术原理与普通无线电通信的原理类似,只是载波信号传输的通道 是电力线路.

如图2所示,使用电力线作为通信信道发送数据时,发送侧的载波通信设备将数据调制到高频载波上,信号经功率放大后由信号耦合装置注入电力线。高 频信号通过线路传输到接收侧,载波通信设备通过耦合装置分离出高频信号,信号经过滤除干扰后放大,放大后的信号经解调后还原为原始的二进制数字信号。

本文提出两种PLC网络的应用模式。图中智能充电控制单元可通过充电桩控制器对充电桩的控制引导单元进行控制,控制引导单元通过发送脉宽调制信号(PWM信号)对充电桩的充电电流、充电电压等进行控制和调节。载波信号在进行传输时,无论在发送端,还是在接收端都需经PLC模块的处理。此处的PLC模块具有调制解调、信号耦合功能, 可将信号转化为适于在电力线上传输的信号。

模式一采用一对一的设计方案,每一台充电桩都拥有一个独立的PLC模块和独立的智能控制单元,电动汽车与充电桩之间的信号通过充电连接线缆进行传输,充电桩与充电监控站之间可通过建立以太网或PLC网络进行数据传输。模式一中电动汽车通过PLC模块将汽车相关信息传送给充电桩的智能控制单元,智能控制单元可 对引导单元进行管理,从而调节充电过程中的电流强度。

模式二采用一对多的设计方案,每个充电桩都拥有独立的PLC模块,而所有的充电桩都受一个智能控制单元的控制,电动汽车与充电桩、充电桩与智能控制单元之间的通信方式都采用PLC通信技术。模式二中所有汽车均可通过PLC模块将各自信息传送给充电桩智能控制管理单元,智能控制单元对充电桩的控制引导单元进行管理,从而对充电过程中的电流强度进行控制。

模式一的充电方式中,每台充电桩都拥有独自的PLC模块,仅考虑将PLC用于 电动汽车与充电桩之间的短距离通信。此模式可减小PLC信道间的相互影响,由于没有数据汇集,传输数据不会太大,此方式可靠性强,一般采用窄带PLC产品即可满足通信需求。但由于每台充电桩中都需安装PLC模块和智能控制单元,所以会提升充电桩造价。

模式二的充电方式中,所有充电桩共用一个PLC模块和智能充电控制单元,充 电桩结构较为简单,这样能够减少了设备造价,便于充电桩的集中控制与管理。但由于充电桩共享一个PLC模块,所有汽车的数据都会汇聚到同一点,这对PLC通信的速率、抗干扰性都提出了更高的要求,一般应考虑将宽带PLC技术应用于此种环境之下。