[发明专利]使用电力线通信和导向控制线上的频分复用的通信设备及相关系统

说明书

技术领域

本发明涉及某些系统通过其它系统经由电力电缆的电压供应。

背景技术

如本领域中的技术人员已知的，某些系统，例如可能是汽车的某些车辆，必须至少部分地由例如以再充电点(再充电端子或电源插座)为例的其它系统供应电压，以便能够继续操作。

例如，在混合或全电动车辆的非限制性情况中，全电动车辆到再充电点的电连接的目的在于允许它(它们)的一块或多块再充电电池的再充电。

具体地但非排他地，本发明的目的在于可选的电力供应。

在某些国家或地区中，标准管理某些系统的电力供应。这对于与车辆的电池的再充电相关的ISO/IEC61851-1标准是这种情况。这一标准定义了四种“充电模式”，一种用于DC电压并且三种用于AC电压(模式1：使用例如家用的简单插座的直接充电；模式2：使用例如家用的简单插座经过作为互连电力电缆的一部分的盒子的充电；模式3：使用比简单插座更加复杂的公共或专用再充电端子的充电)。

对于模式3，当且仅当在所谓的“导向(pilot)”线上建立足够的通信时，再充电端子才提供高电流电压，该“导向”线是互连电力电缆的一部分并且包括一起形成位于再充电端子和车辆之间的简单通信网络的一部分的导向电线和接地电线。该通信也能够允许再充电端子在车辆处指示它能够为车辆提供的最大电流值。

更具体地说，在这一模式3中，再充电端子生成引向车辆的矩形信号(例如，具有等于1kHz的频率)，该矩形信号的脉冲宽度表示再充电端子能够向车辆提供的最大电流值。这一信号具有PWM(脉冲宽度调制)类型。在车辆处，具有导向控制线的电气链路一方面耦合到分析模块，另一方面则至少耦合到串联设置的二极管和第一电阻(我们也可以提供与第一电阻并联设置的第二电阻和开关)。

由于第一电阻耦合到接地电线并且耦合到地(通常是底盘)，因此，当车辆再充电端子耦合良好(特别是相对于地)时，它允许使用信号将这一符合性传送到再充电端子。分析模块被要求测量第一信号的矩形信号的脉冲宽度(在充电期间始终)，以便确定由再充电端子提供的最大电流值，以便从不消耗超过这一最大可用值的再充电电流。我们将观察到，最大可用值通常位于每相6Amp和80Amp之间。

第二电阻和开关被调用以便根据开关是打开的还是闭合的来使用信号向再充电端子通知它是否被授权向车辆供应电力。我们将注意到，在不存在第二电阻和开关的情况下，车辆再充电端子一经被良好地建立，该再充电端子就能够供应电流。

我们也将观察到，在上面的模式2中，经由互连电力电缆盒实现与所描述的情况类似的车辆再充电通信。

当车辆和再充电端子(例如)必须交换除了与可用最大电流值有关的信息以外的信息时，例如与再充电的计费或与可用电气电力管理有关的信息，必须在它们之间建立另一通信。这一其它通信可以经过分别位于车辆和再充电端子上的两个调制解调器，通常经由被称为PLC(“电力线通信”)的技术发生。具体地说，根据本领域中的普通技术人员已知的技术，这些调制解调器通常经由模拟耦合电路(包括电容器和/或电磁铁芯)连接到车辆的链路和专用于电力线的再充电端子中的一个，以便不干扰电力供应并且不干涉流经导向控制线的第一信号。不幸的是，电力线上的这一类型的通信在许多情况下引起高的串扰，并且因此，位于车辆和再充电端子附近的通信设备，例如附近的车辆调制解调器，会相对容易地拾取该信息交换，这损害事务的机密性和安全性。

发明内容

因此，本发明的目的在于改善这一情况，并且特别是在两个系统中的一个通过(互连)电力电缆向其中的另一个供应电流时这两个系统之间的信息交换。

例如出于这一目的，提出了电力线通信设备，目的在于配备一种系统，该系统适合于经由包括具有所谓的特性第一阻抗的导向控制线的电力电缆耦合到另一系统，所述导向控制线至少经历第二和第三阻抗(分别在这两个系统中)，并且处于第一频带上的第一模拟信号在所述导向控制线中流动。

这一通信设备的特征在于该设备布置为执行下列操作的事实：

-根据本地数字信号(来自它的系统)生成具有包括在第二频带中的频率的第二模拟电力线通信信号，所述第二频带与所述第一频带尽可能少地重叠，

-经由电容装置向所述导向控制线供应第二模拟信号，并且

-从经过所述导向控制线的模拟信号提取每一个第二模拟信号，以便将它转换为将由它的系统处理的数字信号。

鉴于本发明，从现在开始，我们可以将电力线通信和频分复用信号与其它模拟信号一起引入到导向控制线上，这允许串扰的非常明显的减少。