[发明专利]一种基于电力载波的通讯装置及方法

权利要求书

1.一种基于电力载波的通讯装置，其特征在于，包括以RISE3501芯片为核心的控制模块、载波接收电路、载波发送电路、载波信号耦合电路，载波信号耦合电路与电力线相连，所述控制模块通过I2C的通信方式与微型逆变器主控板连接以进行数据交换，交换的数据依次经控制模块、载波发送电路、载波信号耦合电路后发送到电力线，所述电力线携带的信息依次经载波信号耦合电路、载波接收电路、控制模块后发送到微型逆变器主控板。

2.根据权利要求1所述的基于电力载波的通讯装置，其特征在于，所述RISE3501芯片中采用两个I/O口模拟I2C通信中的SDA、SCL线，通过上述I/O口与微型逆变器主控板相连。

3.根据权利要求1所述的基于电力载波的通讯装置，其特征在于，所述载波接收电路包括三阶带通滤波器和衰减控制电路，载波信号从载波信号耦合电路的输出端TX_OUT接口进入载波接收电路，依次通过三阶带通滤波器和衰减控制电路后进入RISE3501芯片中的PCG_Vin接口引脚。

4.根据权利要求1所述的基于电力载波的通讯装置，其特征在于，所述载波信号耦合电路包括一聚酯电容、耦合线圈和一TVS二极管，聚酯电容串接在电力线上交流电的一个输入端上，用来隔离50HZ交流电和通过有用的高频载波信号，所述耦合线圈为1:1的耦合线圈以传输有用的载波信号，同时隔离高压；所述TVS二极管并联在耦合线圈的后方，以防止快速冲击，保护后端电路。

5.根据权利要求1所述的基于电力载波的通讯装置，其特征在于，所述通讯装置内还包括一过零检测电路，该过零检测电路与RISE3501芯片连接，用于判断相位。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的基于电力载波的通讯装置的通讯方法，其特征在于，包括步骤：

微型逆变器主控板将采集到的环境信息和工作状态信息发送到以RISE3501芯片为核心的控制模块，控制模块依次通过载波发送电路、载波信号耦合电路后发送到电力线，电力线与集中器相连；多台微型逆变器主控板有序的给集中器发送各自运行的信息；

电力线携带的信息依次经载波信号耦合电路、载波接收电路、控制模块后发送到微型逆变器主控板；

在上述信息传输过程中，从机采用以帧发送的数据结构，数据结构为：[起始帧，从机ID，数据1，……数据m，结束帧]，当当前从机接收到主机发来自己对应的识别符时，从机会按上述数据结构的顺序发送数据；当其他从机接收到起始帧时，它们忽视后面收到的任何数据，直到接收到结束帧。

7.根据权利要求6所述的通讯方法，其特征在于，微型逆变器主控板将采集到的环境信息和工作状态信息发送到电力线上，包括步骤：

(1)正常工作时，微型逆变器主控板检测与以RISE3501芯片为核心的控制模块的连接状态，如果没有连接好，RISE3401芯片将不断向微型逆变器主控板发送握手序列，直到握手成功；此时微型逆变器主控板向RISE3501芯片发送符合645规约的指令，将RISE3501芯片置于发送状态；

微型逆变器主控板采用一定时长的定时中断，将采集的信息通过I2C的方式发送到RISE3501芯片上；

(2)RISE3501芯片内部的RX模块接收I2C传来的应用数据包，并按照电力载波通讯EIA709.2物理层的标准调制信号，将调制好的电力载波信号经过DAC_OUT引脚发送至载波发送电路；TX模块用作解调来自电力线的信号，重组数据包，数据包协议包括EIA709.1网络层控制协议以及EIA709.2的电力线物理层标准；

(3)载波发送电路在保证载波信号不失真的情况下，对信号进行放大，然后将放大后的信号发送到载波信号耦合电路；

(4)载波信号耦合电路用于隔离电网的50HZ工频信号，而只能通过高频的载波信号，然后将信号发送到电力线上。