一种基于电力载波通信的设备及其载波通信方法与流程

本发明涉及电子，尤其涉及一种基于电力载波通信的设备及其载波通信方法。

背景技术：

1、现有设备中电源模块是标配，有的设备(如5g基站备用电池、个人服务器ups备用电池)的电源模块中只有一个电池包(pack，10kw以下、通常由若干节电池单体、电池管理系统(battery management system，简称bms)、散热系统、电气接口和外壳等组成)，有的用电量大的设备(如家庭整屋备用电池、小型游艇的备用电池、塔型基站备用电池)的备用电源中有多个电池包一起使用。

2、设备采集供电状态(如电池电压、电流)时，有的是通过特殊通信线连接方式，电池包的rj45口连接通信线(电气规格一般是can或rs485)来传输供电信息给监控的上位机。连接通信线就需要处理接口的三防(防水、防潮和防尘)问题，若是有多个电池包，则会增加通信线的条数，增加线束成本。同时安装会比较复杂，需要考虑内部通信、对外通信、接线拓扑是否正确，线束接口的定义以及这些接口的安全性问题(如高压，短路)，需要专业的人进行安装，增加安装成本。如果使用rs485通信，由于分时复用的总线特点，导致信息传输慢，信息更新不及时。若有线连接出现松动，还会出现幽灵包的情况(即电池包能量供给中，但因接口松动无法被监控到)。

3、有的采用无线通信方式，通过蓝牙通信来传输供电信息，虽然不需要接线和安装，但每个电池包都需要配套一个蓝牙模块，蓝牙2.4g频段资源紧张，如果电池包数量较多或安装环境电磁环境复杂，或受到恶意干扰，则稳定性极差，非常容易造成部分设备下线，导致充放电功率降低，甚至接近于0(充放电功率是根据在线的电池数量动态分配的)。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于电力载波通信的设备及其载波通信方法，以解决现有电池包的供电信息传输方式成本较高且稳定性差的问题。

2、本发明实施例提供一种基于电力载波通信的设备，与上层的监控设备或用户端通信连接，其包括至少一个电池装置、检测装置和采集装置；

3、所述电池装置读取内部电池的工作信息并转换为工作载波信号加载至电池正负电力线上，检测装置检测电池当前的电流电压值并转换为对应的状态载波信号加载至电池正负电力线上；采集装置收集电池正负电力线上的工作载波信号和状态载波信号并上报给上层的监控设备或用户端。

4、可选地，所述的基于电力载波通信的设备中，所述电池装置包括电池包和第一电力线载波模块；

5、所述电池包每隔预设时间读取一次电池的工作信息并输出对应的数字信号，第一电力线载波模块将数字信号转化为工作载波信号并加载到电池正负电力线上。

6、可选地，所述的基于电力载波通信的设备中，所述检测装置包括电流传感器、电压传感器、第二电力线载波模块、第三电力线载波模块、第一mcu和第二mcu；

7、所述电流传感器采集电池当前的电流数据，通过第一mcu计算并滤波后输出电流值，第二电力线载波模块将电流值转换为电流载波信号并加载至电池正负电力线上；

8、所述电压传感器采集电池当前的电压数据，通过第二mcu计算并滤波后输出电压值，第三电力线载波模块将电压值转换为电压载波信号并加载至电池正负电力线上。

9、可选地，所述的基于电力载波通信的设备中，所述采集装置包括第四电力线载波模块、第三mcu和通信接口；

10、所述第四电力线载波模块每隔预设时间收集一次电池正负电力线上的工作载波信号和状态载波信号、通过第三mcu进行处理后输出对应的数据信息、通过第四电力线载波模块上报给上层的监控设备或用户端。

11、可选地，所述的基于电力载波通信的设备中，所述第一电力线载波模块、第二电力线载波模块和第三电力线载波模块采用型号为es1642-c的载波模块。

12、可选地，所述的基于电力载波通信的设备中，所述电池装置的个数为一个时，放电功率的范围是5kw～10kw。

13、可选地，所述的基于电力载波通信的设备中，所述采集器的处理包括逻辑仲裁、进行sop运算和功率管理。

14、发明实施例第二方面提供了一种基于电力载波通信的设备的载波通信方法，包括步骤：

15、电池装置读取内部电池的工作信息并转换为工作载波信号加载至电池正负电力线上；检测装置测电池当前的电流电压值并转换为对应的状态载波信号加载至电池正负电力线上；

16、采集装置收集电池正负电力线上的工作载波信号和状态载波信号并上报给上层的监控设备或用户端。

17、可选地，所述的载波通信方法中，所述电池装置读取内部电池的工作信息并转换为工作载波信号加载至电池正负电力线上的步骤包括：

18、电池装置内的电池包每隔预设时间读取一次电池的工作信息并输出对应的数字信号；

19、电池装置内的第一电力线载波模块将数字信号转化为工作载波信号并加载到电池正负电力线上。

20、可选地，所述的载波通信方法中，所述检测装置测电池当前的电流电压值并转换为对应的状态载波信号加载至电池正负电力线上的步骤包括：

21、检测装置内的电流传感器采集电池当前的电流数据，通过检测装置内的第一mcu计算并滤波后输出电流值，检测装置内的第二电力线载波模块将电流值转换为电流载波信号并加载至电池正负电力线上；

22、检测装置内的电压传感器采集电池当前的电压数据，通过检测装置内的第二mcu计算并滤波后输出电压值，检测装置内的第三电力线载波模块将电压值转换为电压载波信号并加载至电池正负电力线上。

23、本发明实施例提供的技术方案中，基于电力载波通信的设备包括至少一个电池装置、检测装置和采集装置；所述电池装置读取内部电池的工作信息并转换为工作载波信号加载至电池正负电力线上，检测装置检测电池当前的电流电压值并转换为对应的状态载波信号加载至电池正负电力线上；采集装置收集电池正负电力线上的工作载波信号和状态载波信号并上报给上层的监控设备或用户端。与现有的有线连接方式相比，无需接口连接也就无需处理接口的三防问题，没有使用通信线即可节省线束成本和安装成本，避免出现信息传输较慢导致更新不及时。与现有的无线通信相比，直接在电池正负电力线上加载和收集对应的载波信号，不会受到外部环境的电磁影响或干扰，稳定性很高。

技术特征：

1.一种基于电力载波通信的设备，与上层的监控设备或用户端通信连接，其特征在于，包括至少一个电池装置、检测装置和采集装置；

2.根据权利要求1所述的基于电力载波通信的设备，其特征在于，所述电池装置包括电池包和第一电力线载波模块；

3.根据权利要求2所述的基于电力载波通信的设备，其特征在于，所述检测装置包括电流传感器、电压传感器、第二电力线载波模块、第三电力线载波模块、第一mcu和第二mcu；

4.根据权利要求3所述的基于电力载波通信的设备，其特征在于，所述采集装置包括第四电力线载波模块、第三mcu和通信接口；

5.根据权利要求3所述的基于电力载波通信的设备，其特征在于，所述第一电力线载波模块、第二电力线载波模块和第三电力线载波模块采用型号为es1642-c的载波模块。

6.根据权利要求1所述的基于电力载波通信的设备，其特征在于，所述电池装置的个数为一个时，放电功率的范围是5kw～10kw。

7.根据权利要求6所述的基于电力载波通信的设备，其特征在于，所述采集器的处理包括逻辑仲裁、进行sop运算和功率管理。

8.一种采用权利要求1所述的基于电力载波通信的设备的载波通信方法，其特征在于，包括步骤：

9.根据权利要求8所述的载波通信方法，其特征在于，所述电池装置读取内部电池的工作信息并转换为工作载波信号加载至电池正负电力线上的步骤包括：

10.根据权利要求8所述的载波通信方法，其特征在于，所述检测装置测电池当前的电流电压值并转换为对应的状态载波信号加载至电池正负电力线上的步骤包括：

技术总结
本发明实施例公开了一种基于电力载波通信的设备及其载波通信方法，基于电力载波通信的设备包括至少一个电池装置、检测装置和采集装置；所述电池装置读取内部电池的工作信息并转换为工作载波信号加载至电池正负电力线上，检测装置检测电池当前的电流电压值并转换为对应的状态载波信号加载至电池正负电力线上；采集装置收集电池正负电力线上的工作载波信号和状态载波信号并上报给上层的监控设备或用户端。无需接口也就无需使用通信线、即可节省线束成本和安装成本；直接在电池正负电力线上加载和收集对应的载波信号，不会受到外部环境的电磁影响或干扰，稳定性很高。

技术研发人员：蒋忠伟,刘志
受保护的技术使用者：深圳达人高科电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12