[發明專利]低壓電力載波阻抗調節器

有效

• 申請號: 201310327335.X
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN104348521A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 王學偉;荀秀娟;韓東;王琳
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: H04B3/56
• 分類號: H04B3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種負載端低壓電力載波阻抗調節器，尤其涉及一種用于連接220V/380V低壓電網與用電負載端阻抗調節匹配的方法及設備。

背景技術

目前，公知的低壓電網分支多，電力網接入負載具有多樣性、復雜性和時變性，低壓電網的載波負載端阻抗不匹配現象嚴重，無法保證電力線載波通信的實時可靠傳輸，影響低壓電力線載波通信質量。但是，目前常用的改變負載端低壓電力載波阻抗的方法是采用電容和電感組成的并聯諧振電路，增加載波阻抗值。其存在的問題如下：（1）只能針對在單一載波頻率點增加阻抗，無法完成阻抗調節，諧振的電感在連接工頻負載情況下存在磁飽和問題，使電感量急劇下降，改變了諧振狀態，減小了載波阻抗，無法實現阻抗匹配；（2）無法對用電負載阻抗大范圍變化起到隔離的作用。本發明涉及的低壓電力載波阻抗調節器很好的解決了上述問題，做到了對100kHz～500kHz載波頻率范圍內，可調節低壓電力線載波負載端阻抗為1～50Ω，解決了大功率工頻負載接入磁通飽和問題和用戶端工頻負載阻抗大范圍變化影響載波阻抗匹配的問題，實現遠程控制調節低壓電力線載波阻抗的功能。

發明內容

本發明的目的是為了解決220V/380V低壓電網連接用電負荷狀態下，現有改變低壓電力載波負載端阻抗方法的不足，而發明一種低壓電力載波阻抗調節器。

本發明解決該技術問題所采用的技術方案是：一種低壓電力載波阻抗調節器，其特征在于由高頻阻波器（9）和阻抗調節單元（11）構成，高頻阻波器（9）與阻抗調節單元（11）并聯連接，220V/380V低壓電力線的火線與高頻阻波器（9）一個輸入端相連，220V/380V低壓電力線的零線與高頻阻波器（9）另一個輸入端相連。

本發明的高頻阻波器（9）是由繞有線圈的高頻鐵芯制作而成，在高頻鐵芯上分別繞制兩個繞組，可通過0～30A的工頻電流，承受大功率工頻負載的接入，并避免鐵芯工頻磁通飽和。高頻阻波器（9），在100kHz～500kHz載波頻率范圍內，采用一種非對稱電路結構，在端子1和4或端子2和3之間連接電容，端子3和4之間連接LC回路，補償載波阻抗特性，端子3和4連接用戶負載，可以減少用戶負載對高頻阻波器（9）輸入端的端子1和端子2之間的噪聲干擾和工頻負載阻抗大范圍變化的影響。

阻抗調節單元（11）由阻抗調節主控單元（1）、以太網轉串口單元（2）、電源模塊（3）、時鐘計數模塊（4）、信息存儲模塊（5）、硬件復位模塊（6）、光耦隔離模塊（7）、繼電器陣列模塊（8）及其接口部分（10）構成，阻抗調節主控單元（1）分別與以太網轉串口單元（2）輸入輸出端、電源模塊（3）輸出端、時鐘計數模塊（4）輸入輸出端、信息存儲模塊（5）輸入輸出端和硬件復位模塊（6）輸入輸出端相連，阻抗調節主控單元（1）的輸出端與光耦隔離模塊（7）的輸入端相連，光耦隔離模塊（7）的輸出端和繼電器陣列模塊（8）相連，阻抗調節單元（11）通過繼電器陣列（8）的接口部分（10）實現與高頻阻波器（9）的并聯連接。

采用阻抗調節單元（11）和高頻阻波器（9）并聯的方法，調節載波負載端阻抗，在高頻阻波器（9）端子3和4之間連接用戶負載狀態下，在100kHz～500kHz載波頻率范圍內，可調節低壓電力線載波負載端阻抗為1～50Ω。本發明采用遠程通信方式，具備以太網和/或RS232、RS485通信接口，可實現遠程控制調節低壓電力線載波負載端阻抗的功能，并且可設置系統時間、設置自檢重啟周期和設置系統設備號。

本發明的有益效果是：本發明裝置在100kHz～500kHz載波頻率范圍內，實現1～50Ω范圍內調節載波負載端阻抗，可承受大功率工頻負載接入，解決了用戶端工頻負載阻抗大范圍變化影響載波阻抗匹配的問題，采用遠程通信方式，遠程控制調節低壓電力線載波負載端阻抗，可設置系統時間、設置自檢重啟周期、設置系統設備號。本發明裝置小型化，操作簡單，性能優越，適合220V/380V低壓電網連接用電負荷狀態下，實現低壓電力線載波負載端載波阻抗的調節和匹配，可用于提高了低壓電力線載波通信質量。

附圖說明

圖1是本發明低壓電力載波阻抗調節器各部分的構成圖。

圖中：1-阻抗調節主控單元，2-以太網轉串口單元，3-電源模塊，4-時鐘計數模塊，5-信息存儲模塊，6-硬件復位模塊，7-光耦隔離模塊，8-繼電器陣列模塊，9-高頻阻波器，10-接口部分，11-阻抗調節單元。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。