[发明专利]一种直流微电网电能路由器电力载波通信系统及通信方法

权利要求书

1.一种直流微电网电能路由器电力载波通信系统，包括第一串/并转换模块，其特征在于：所述第一串/并转换模块的输出端与编码映射模块的输入端连接，所述编码映射模块的输出端与IFFT的输入端连接，所述IFFT的输出端与并/串转换模块的输入端连接，所述并/串转换模块的输出端与D/A变换模块的输入端连接，所述D/A变换模块的输出端与第一LPF模块的输入端连接，所述第一LPF模块的输出端与上变频模块的输入端连接，所述上变频模块的输出端与电力线通道的输入端连接，所述电力线通道的输出端与下变频模块的输入端连，所述下变频模块的输出端与第二LPF模块的输入端连接，所述第二LPF模块的输出端与A/D变换模块的输入端连接，所述A/D变换模块的输出端与串/并转换模块的输入端连接，所述串/并转换模块的输出端与FFT的输入端连接，所述FFT的输出端与译码映射模块的输入端连接，所述译码映射模块的输出端与第二串/并转换模块输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种直流微电网电能路由器电力载波通信系统，其特征在于：所述并/串转换模块中包括保护隔离模块，所述串/并转换模块中包括保护隔离模块。

3.根据权利要求1所述的一种直流微电网电能路由器电力载波通信系统的通信方法，其特征在于：包括一下步骤：

S1：将发送端输入的串行数据经过串并变换器变成多路并行信号；

S2：将各路信号分别进行基带调制，通过快速傅立叶反变化，将基带信号调制到各个子载波上；

S3：在OFDM信号中加入保护间隔，再将并行信号转为串行信号；

S4：经过数模转化器把数字信号转变为模拟信号后，通过射频电路将信号发射出去；

S5：通过载波通道后，接收端通过一系列相反的变换恢复出原始数据，从而实现高速数据传输。

4.根据权利要求3所述的一种直流微电网电能路由器电力载波通信系统的通信方法，其特征在于：还包括电能路由器与分布式电源和分布式电源及储能单元电力载波通信，其包括以下步骤：

S1：电能路由器与分布式电源和分布式电源及储能单元成功建立连接；

S2：电能路由器首先向分布式电源和分布式电源及储能单元发出电缆线是否连接正确的信息；

S3：分布式电源和分布式电源及储能单元收到信息后，根据系统内部的电压大小进行判断，如果连接顺利开始下一步工作；如果没有正确连接，那么电能路由器会提示连接错误；在电缆线连接正确后，电能路由器向分布式电源和分布式电源及储能单元发出用电请求；

S4：分布式电源和分布式电源及储能单元会请求电能路由器传递有功功率和无功功率等数据，并且在用电过程中保持这些数据的动态传输，使电能路由器能够灵活和精准地调节电压电流。

5.根据权利要求3所述的一种直流微电网电能路由器电力载波通信系统的通信方法，其特征在于：还包括电力载波设备自适应运行，所述电力载波设备自适应运行包括接收数据、通信信道质量估计、自适应算法选择运行参数、调整运行参数和发送数据，所述接收数据与通信信道质量估计连接，所述通信信道质量估计与自适应算法选择运行参数连接，所述自适应算法选择运行参数与调整运行参数连接，所述调整运行参数与发送数据连接。

6.根据权利要求5所述的一种直流微电网电能路由器电力载波通信系统的通信方法，其特征在于：电力载波设备自适应运行方法包括以下步骤：

S1：通信信道质量估计：确定合适的物理量，采用导频信号的算法，对信道的传递函数直接做估计；物理量包括信噪比、比特误码率、误帧率，结合误比特率和误帧率作为通道质量估计参数，自适应模块根据需要测量载波通道通信质量，设置门限值，当通信质量低于门限值时，电力载波设备根据需要改变通信参数，以改变通信质量；

S2：自适应算法选择运行参数：获得当前载波通道的质量状况后，自适应算法来改变设备的运行参数，可以改变的参数有波特率、发送频率、发送功率、阻抗等。选择最佳的运行参数，在限定条件下电力载波设备的运行能力有限，从历史记录中选择较优的参数组合。对每个参数的组合都进行载波通信质量的检测，从测得的通信质量中选择最优的一组作为新的运行参数，从而达到自适应运行

S3：调整运行参数：当确定最佳运行参数后，电能路由器电力载波设备根据通信协议发送相应控制信息，通知相应的电力载波设备，一段的时间内采用此组参数来进行通信，直到下一个自适应调整过程。