[发明专利]一种具有有功及无功功率计量等功能的电力载波通信芯片

说明书

本发明实施例公开一种具有有功及无功功率计量等功能的电力载波通信芯片，通过合理的结构设计和算法融合，使得电能计量和电力线载波通信中都使用电压电流取样模块、模数转换模块、专用数字信号处理模块、第一信号放大模块、电压电流信号失真恢复模块、信号合成模块、第二信号放大模块、通讯接口等电路模块复用可以大大降低在电能计量领域的电力线载波通信方案的产品成本，降低产品自身功耗，减小产品的体积。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种具有有功及无功功率计量等功能的电力载波通信芯片。

背景技术

目前，电力线载波通信一个重要应用是电力抄表。传统的电力抄表系统中，电能计量和载波通信通常为两个芯片和外围电路组成。电能计量芯片和电力线载波通信芯片中，有较大一部分电路的功能是重叠的。使用两个核心芯片组成的系统，不仅会增加系统的成本，也会增加系统的功耗和电路系统的体积。

发明内容

本发明提供了一种方法及装置，以实现。具体的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种具有有功及无功功率计量等功能的电力载波通信芯片，包括：

电压电流取样模块，对接收到的信号分别进行电流取样、电压取样，并对取样信号进行限幅保护；

第一信号放大模块，受控于专用数字信号处理模块，用于所述专用数字信号处理模块确认的第一放大增益对取样后的电流信号、电压信号进行放大，并将放大处理后的电流信号、电压信号发送至模数转换模块；

模数转换模块，与所述专用数字信号处理模块连接，用于根据所述专用数字信号处理模块设置的转换速度与转换精度，将电流信号、电压信号转换为对应的数字信号；

电压电流信号失真恢复模块，根据所述电压电流取样模块中的电流信号、电压的变化趋势、第一信号放大模块中电流信号及电压信号的增益状态，确定电流信号及电压信号的变化趋势，并根据电流信号及电压信号的变化趋势对失真的电流信号和/或电压信号进行拟合得到失真前的电流电压波形数据；

专用数字信号处理模块，分别与所述电压电流取样模块、第一信号放大模块、模数转换模块以及电压电流信号失真恢复模块连接，实时计算电流电压的限幅、放大增益、转换速度与转换精度；

信号合成模块，接收专用数字信号处理模块的待发送信号，将所述待发送信号合成待发送的波形信号；

第二信号放大模块，受控于专用数字信号处理模块，用于根据所述专用数字信号处理模块确认的第二放大增益对所述波形信号进行放大，并将放大处理后的所述波形信号经过输出阻抗匹配网络耦合到电力线，完成信号发送。

根据本发明的一个实施例，所述一种具有有功及无功功率计量等功能的电力载波通信芯片，还包括：

通用数字信号处理模块，控制所述专用数字信号处理模块，具有4k临时数据存储空间，64k用户代码存储空间，加载控制程序；用于向所述专用数字信号处理模块的数据发送控制指令和/或数据；

所述专用数字信号处理模块，还用于接受通用数字信号处理模块的控制，实时计算有功功率、无功功率、视在功率等计量数据，根据接收到的控制指令和/或数据进行通信信号的调制和预处理，调制和预处理所述通信信号后，并处理结果发送至所述通用数字信号处理模块。

根据本发明的一个实施例，所述一种具有有功及无功功率计量等功能的电力载波通信芯片，还包括：

可调阻抗匹配网络，分别连接输入相线、零线与取样电路，受控于所述专用数字信号处理模块，用于在电力线载波通信的信道上匹配电力线的阻抗，以最佳匹配状态接收通信信号；

所述专用数字信号处理模块，还用于输入预设通信范围阻抗，并根据所述预设通信范围阻抗匹配网络至最佳接收匹配状态；