CN106130422A - 基于电力载波通信的发电机控制装置与控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于电力载波通信的发电机控制装置，包括可拆卸地安装到室内插座上的发射端以及设置于室外发电机的控制面板上的接收端，所述接收端与发射端通过电力线连接，发射端根据电力线的电压信号以及外部触发操作发送发电机启动信号或停止信号至接收端。通过在发射端增加发点电压检测反馈和接收端增加点火脉冲检测反馈，实现发电控制装置内部的闭环控制，增强控制的可靠性，防止误动作，当用户在发生误操作时，不会向发电机发送错误的信号，保证使用的安全性。本发明的发电机控制装置可实现发电机的一对一控制，避免遥控控制中的误操作，提高用户使用的便利性。

Description

基于电力载波通信的发电机控制装置与控制方法

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，尤其是发电机的启动控制，具体而言涉及一种基于电力载波通信的发电机控制装置与控制方法。

背景技术

现有技术中发电机的启动通常是采用手动控制模式或遥控控制模式。

在手动控制模式下，通常是由使用者按下设置于发电机控制面板上的手动操作按健，机组正常启动；在需要停机时，按一下控制面板上的停止按键，机组停止运行；由于发电机启动会造成较大噪音，通常情况下发电机放置于室外或地下室，当需要启动或停止发电机时，需要使用者移动到发电机放置室通过控制面板上设置的按键启动或停止发电机，客户的用户体验差；发电机启动由于采用柴油或汽油作为燃料，在发电机启动时会产生有害气体，对人体造成伤害。

当采用遥控模式时，由于同品牌的发电机采用的控制频率相同，通常会出现一个遥控器会关闭相互临近的多台发电机，造成发电机的误操作，不能实现一对一的精准控制。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于电力载波通信的发电机控制装置，实现发电机一对一的远程控制。

为达成上述目的，本发明提出一种基于电力载波通信的发电机控制装置，包括设置于发电机控制面板上的接收端、可拆卸地安装到室内插座上的发射端，所述接收端与发射端通过电力线连接，发射端根据电力线的电压信号以及外部触发操作发送启动信号或停止信号至接收端，其中：

所述发射端包括第一电源、按键启动单元、发射端控制器、载波信号发送单元以及发电电压检测单元，所述按键启动单元、载波信号发送单元以及发电电压检测单元均与发射端控制器连接，发电电压检测单元被设置与所述电力线连接、用于检测电力线上的电压信号并在检测到电压时发送响应信号给发射端控制器；按键启动单元被设置成供外部触发操作将所述第一电源提供的电压供应至发射端控制器，发射端处理器被设置成基于外部触发操作并且：1)在没有收到所述发电电压检测单元反馈的响应信号时控制通过所述载波信号发送单元向接收端发送启动脉冲信号；2)在收到所述发电电压检测单元反馈的响应信号时控制通过所述载波信号发送单元向接收端发送停机脉冲信号；

所述接收端包括第二电源、载波信号接收电路、接收端控制器、驱动发电机启动控制继电器、发电机停机控制继电器以及点火脉冲检测单元，发电机启动控制继电器、发电机停机控制继电器以及点火脉冲检测单元均与接收端控制器连接，载波信号接收电路被设置成用以接收启动脉冲信号或停机脉冲信号并发送至接收端控制器，点火脉冲检测单元被设置成检测发电机的工作与停止状态并在发电机工作时反馈至接收端控制器，接收端控制器被设置成根据启动脉冲信号以及点火脉冲检测单元无反馈信号时控制发电机启动控制继电器工作以启动发电机，并且根据停机脉冲信号以及点火脉冲检测单元有反馈信号时控制发电机停机控制继电器工作以使发电机停机。

进一步的实施例中，所述按键启动单元具有第一开关单元以及升压电路，所述第一电源可拆卸式安装的电池和/或电池组，所述第一开关单元被设置成在其被外部触发控制时使得电池和/或电池组经过升压电路后供电至所述发射端控制器、载波信号发送单元。

进一步的实施例中，所述发射端还具有发电指示器，与所述发电电压检测单元和发射端控制器连接，所述发电电压检测单元在所述发电机启动后检测到电力线上的电压信号时通过发电指示器表征。

进一步的实施例中，所述载波信号接收电路与接收端控制器之间还设置有滤波放大电路，滤波放大电路用于对接收到的启动脉冲信号或停机脉冲信号进行滤波整形和信号放大处理后输出给接收端控制器。

进一步的实施例中，所述第二电源包括一个12V蓄电池，向载波信号接收电路、发电机启动控制继电器、发电机停机控制继电器供电以及经过DC变换后供电至接收端控制器。

进一步的实施例中，所述点火脉冲检测单元被设置成根据发电机工作时产生的脉冲来检测发电机的工作或者停止状态，并且在发送机工作时发出反馈信号至接收端控制器。

进一步的实施例中，所述启动脉冲信号和停机脉冲信号均为基于FSK调制的脉冲信号。

根据本发明的改进，还提出一种基于上述发电机控制装置的发电机控制方法，包括：

按键启动单元响应于外部的触发控制，使得第一电源向发射端控制器供电，并且在发电电压检测单元检测所述电力线上没有电压信号时，发射端控制器控制通过所述载波信号发送单元向接收端发送启动脉冲信号；

接收端的载波信号接收电路接收启动脉冲信号并发送至接收端控制器，并且在点火脉冲检测单元检测到发电机没有处于工作状态时，接收端控制器根据所述启动脉冲信号控制发电机启动控制继电器工作以启动发电机；

按键启动单元响应于外部的另一触发控制，使得第一电源向发射端控制器供电，并且在发电电压检测单元检测所述电力线上具有电压信号时，发射端控制器控制通过所述载波信号发送单元向接收端发送停机脉冲信号；

接收端的载波信号接收电路接收停机脉冲信号并发送至接收端控制器，并且在点火脉冲检测单元检测到发电机处于工作状态时，接收端控制器根据所述停机脉冲信号控制发电机停机控制继电器工作以使发电机停机。

进一步的实施例中，所述发电机启动后，所述发电电压检测单元检测所述电力线上的电压信号，并通过发射端的发电指示器表征反馈。

进一步的实施例中，所述启动脉冲信号和停机脉冲信号均为基于FSK调制的脉冲信号。

由以上技术方案可知，本发明发电机控制装置的信号发射端非固定地安装在室内插座上，所述信号发射端通过电力线将发电机的启动或停止信号(脉冲信号，基于电力载波通信)发送到位于室外的发电机的信号接收端，信号接收端接收启动信号且经过处理后发送给发电机用于启动和停止发电机，发电机发电后通过电力线给室内的用电器供电，采用这种控制方式采用一个信号发射端对应一个信号接收端的方式实现发电机的控制，能够实现信号发射和发电机启动的一一对应，避免误操作。

发电机安装在室外，避免发电机工作中产生的噪音干扰用户，且发电机排出的有害气体不直接与用户接触，避免有害气体被用户直接吸收，危害健康。

发射端控制器在接收到检测到启动信号时、发电电压检测反馈单元没有检测到电力线上的电压信号时发射端控制器发送启动信号给载波信号发送电路；发射端控制器检测到停止信号、发电电压检测反馈单元检测到电力线上的电压信号时发射端控制器发送停止信号给载波信号发送电路，通过在发射端增加发点电压检测反馈和接收端增加点火脉冲检测反馈，实现发电控制装置内部的闭环控制，增强控制的可靠性，防止误动作，当用户在发生误操作时，不会向发电机发送错误的信号，保证使用的安全性。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是根据本发明某些实施例的基于电力载波通信的发电机控制装置的原理示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1所示，根据本发明的实施，一种基于电力载波通信的发电机控制装置，包括设置于发电机控制面板上的接收端、可拆卸地安装到室内插座上的发射端，接收端与发射端通过电力线连接，发射端根据电力线的电压信号以及外部触发操作发送启动信号或停止信号至接收端，如此通过电力线构成室内的控制与室外的发电机运行的控制信号传输链路，同时室外发电机发电还通过该电力线传输给室内的用电器使用。

在本发明的下述实施例中，为了保障控制信号传输的抗干扰性和抗衰弱性，控制信号例如启动脉冲信号、停机脉冲信号均基于FSK进行调制，即控制信号的调制和解调方式均为FSK。

结合图1，发射端包括第一电源、按键启动单元、发射端控制器、载波信号发送单元以及发电电压检测单元。第一电源为发射端提供电压供应。

按键启动单元、载波信号发送单元以及发电电压检测单元均与发射端控制器连接。

发电电压检测单元被设置与电力线连接、用于检测电力线上的电压信号并在检测到电压时发送响应信号给发射端控制器。在发电机未启动时，该电力线上没有电压信号，因此不产生响应信号(即反馈信号)。只有在发电机启动后，向室内的用电器如空调、电灯等进行供电时，发电电压检测单元检测到电力线上的电压信号，产生响应信号反馈给发送端控制器。

按键启动单元被设置成供外部触发操作将第一电源提供的电压供应至发射端控制器。

发射端处理器被设置成基于外部触发操作并且：1)在没有收到发电电压检测单元反馈的响应信号时控制通过载波信号发送单元向接收端发送启动脉冲信号；2)在收到发电电压检测单元反馈的响应信号时控制通过载波信号发送单元向接收端发送停机脉冲信号。

结合图1，接收端包括第二电源、载波信号接收电路、接收端控制器、驱动发电机启动控制继电器、发电机停机控制继电器以及点火脉冲检测单元。发电机启动控制继电器、发电机停机控制继电器连接到发电机，分别用于控制发电机的启动和停止。

发电机启动控制继电器、发电机停机控制继电器以及点火脉冲检测单元均与接收端控制器连接。

载波信号接收电路被设置成用以接收启动脉冲信号或停机脉冲信号并发送至接收端控制器。

点火脉冲检测单元被设置成检测发电机的工作与停止状态并在发电机工作时反馈至接收端控制器。

接收端控制器被设置成根据启动脉冲信号以及点火脉冲检测单元无反馈信号时控制发电机启动控制继电器工作以启动发电机，并且根据停机脉冲信号以及点火脉冲检测单元有反馈信号时控制发电机停机控制继电器工作以使发电机停机。

如此，通过在发射端增加发点电压检测反馈和接收端增加点火脉冲检测反馈，实现发电控制装置内部的闭环控制，增强控制的可靠性，防止误动作。

电力线的长度控制在50m左右。如前述的，为了保障控制信号传输的抗干扰性和抗衰弱性，控制信号例如启动脉冲信号、停机脉冲信号均基于FSK进行调制，即控制信号的调制和解调方式均为FSK。

在一些实施例中，按键启动单元具有第一开关单元(例如按键或者按键面板)以及升压电路，第一电源可拆卸式安装的电池和/或电池组(1.5V可充电电池或者电池组)，第一开关单元被设置成在其被外部触发控制时使得电池和/或电池组经过升压电路后供电至发射端控制器、载波信号发送单元，提供工作电压供应。

如图1所示，发射端还具有发电指示器例如指示灯、指示灯组等，与发电电压检测单元和发射端控制器连接，发电电压检测单元在发电机启动后检测到电力线上的电压信号时通过发电指示器表征给用户，说明书发电机正常工作。

载波信号接收电路与接收端控制器之间还设置有滤波放大电路，滤波放大电路用于对接收到的启动脉冲信号或停机脉冲信号进行滤波整形和信号放大处理后，输出给接收端控制器。

在一些实施例中，前述发射端控制器、接收端控制器均可采用单片机来实现，也可以采用其他形式的处理器来实现，例如微处理器(MCU)。

结合图1，第二电源包括一个12V蓄电池，向载波信号接收电路、发电机启动控制继电器、发电机停机控制继电器供电以及经过DC变换成5V后供电至接收端控制器。

前述实施例的点火脉冲检测单元，被设置成根据发电机工作时产生的脉冲来检测发电机的工作或者停止状态，并且在发送机工作时发出反馈信号至接收端控制器。

结合图1所示，本公开还提出一种基于上述发电机控制装置的发电机控制方法，包括：

按键启动单元响应于外部的触发控制，使得第一电源向发射端控制器供电，并且在发电电压检测单元检测电力线上没有电压信号时，发射端控制器控制通过载波信号发送单元向接收端发送启动脉冲信号；

接收端的载波信号接收电路接收启动脉冲信号并发送至接收端控制器，并且在点火脉冲检测单元检测到发电机没有处于工作状态时，接收端控制器根据启动脉冲信号控制发电机启动控制继电器工作以启动发电机；

按键启动单元响应于外部的另一触发控制，使得第一电源向发射端控制器供电，并且在发电电压检测单元检测电力线上具有电压信号时，发射端控制器控制通过载波信号发送单元向接收端发送停机脉冲信号；

接收端的载波信号接收电路接收停机脉冲信号并发送至接收端控制器，并且在点火脉冲检测单元检测到发电机处于工作状态时，接收端控制器根据停机脉冲信号控制发电机停机控制继电器工作以使发电机停机。

发电机启动后，发电电压检测单元检测电力线上的电压信号，并通过发射端的发电指示器表征反馈。例如，在发电机正常工作时，通过点亮发电指示器，用于说明发电机正常工作，并且在发电机停机时，熄灭发电指示器，说明书发电机停止工作。

优选的实施例中，前述的述启动脉冲信号和停机脉冲信号均为基于FSK调制的脉冲信号。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种基于电力载波通信的发电机控制装置，其特征在于，包括可拆卸地安装到室内插座上的发射端以及设置于室外发电机的控制面板上的接收端，所述接收端与发射端通过电力线连接，发射端根据电力线的电压信号以及外部触发操作发送发电机启动信号或停止信号至接收端，其中：

所述发射端包括第一电源、按键启动单元、发射端控制器、载波信号发送单元以及发电电压检测单元，所述按键启动单元、载波信号发送单元以及发电电压检测单元均与发射端控制器连接，发电电压检测单元被设置与所述电力线连接、用于检测电力线上的电压信号并在检测到电压时发送响应信号给发射端控制器；按键启动单元被设置成供外部触发操作将所述第一电源提供的电压供应至发射端控制器，发射端处理器被设置成基于外部触发操作并且：1)在没有收到所述发电电压检测单元反馈的响应信号时控制通过所述载波信号发送单元向接收端发送启动脉冲信号；2)在收到所述发电电压检测单元反馈的响应信号时控制通过所述载波信号发送单元向接收端发送停机脉冲信号；

所述接收端包括第二电源、载波信号接收电路、接收端控制器、驱动发电机启动控制继电器、发电机停机控制继电器以及点火脉冲检测单元，发电机启动控制继电器、发电机停机控制继电器以及点火脉冲检测单元均与接收端控制器连接，载波信号接收电路被设置成用以接收启动脉冲信号或停机脉冲信号并发送至接收端控制器，点火脉冲检测单元被设置成检测发电机的工作与停止状态并在发电机工作时反馈至接收端控制器，接收端控制器被设置成根据启动脉冲信号以及点火脉冲检测单元无反馈信号时控制发电机启动控制继电器工作以启动发电机，并且根据停机脉冲信号以及点火脉冲检测单元有反馈信号时控制发电机停机控制继电器工作以使发电机停机。

2.根据权利要求1所述的基于电力载波通信的发电机控制装置，其特征在于，所述按键启动单元具有第一开关单元以及升压电路，所述第一电源可拆卸式安装的电池和/或电池组，所述第一开关单元被设置成在其被外部触发控制时使得电池和/或电池组经过升压电路后供电至所述发射端控制器、载波信号发送单元。

3.根据权利要求1所述的基于电力载波通信的发电机控制装置，其特征在于，所述发射端还具有发电指示器，与所述发电电压检测单元和发射端控制器连接，所述发电电压检测单元在所述发电机启动后检测到电力线上的电压信号时通过发电指示器表征。

4.根据权利要求1所述的基于电力载波通信的发电机控制装置，其特征在于，所述载波信号接收电路与接收端控制器之间还设置有滤波放大电路，滤波放大电路用于对接收到的启动脉冲信号或停机脉冲信号进行滤波整形和信号放大处理后输出给接收端控制器。

5.根据权利要求1所述的基于电力载波通信的发电机控制装置，其特征在于，所述第二电源包括一个12V蓄电池，向载波信号接收电路、发电机启动控制继电器、发电机停机控制继电器供电以及经过DC变换后供电至接收端控制器。

6.根据权利要求1所述的基于电力载波通信的发电机控制装置，其特征在于，所述点火脉冲检测单元被设置成根据发电机工作时产生的脉冲来检测发电机的工作或者停止状态，并且在发送机工作时发出反馈信号至接收端控制器。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于电力载波通信的发电机控制装置，其特征在于，所述启动脉冲信号和停机脉冲信号均为基于FSK调制的脉冲信号。

8.一种基于权利要求1-7中任意一项的发电机控制装置的发电机控制方法，其特征在于，发电机控制方法包括下述步骤：

按键启动单元响应于外部的触发控制，使得第一电源向发射端控制器供电，并且在发电电压检测单元检测所述电力线上没有电压信号时，发射端控制器控制通过所述载波信号发送单元向接收端发送启动脉冲信号；

接收端的载波信号接收电路接收启动脉冲信号并发送至接收端控制器，并且在点火脉冲检测单元检测到发电机没有处于工作状态时，接收端控制器根据所述启动脉冲信号控制发电机启动控制继电器工作以启动发电机；

按键启动单元响应于外部的另一触发控制，使得第一电源向发射端控制器供电，并且在发电电压检测单元检测所述电力线上具有电压信号时，发射端控制器控制通过所述载波信号发送单元向接收端发送停机脉冲信号；

接收端的载波信号接收电路接收停机脉冲信号并发送至接收端控制器，并且在点火脉冲检测单元检测到发电机处于工作状态时，接收端控制器根据所述停机脉冲信号控制发电机停机控制继电器工作以使发电机停机。

9.根据权利要求8所述的发电机控制方法，其特征在于，所述发电机启动后，所述发电电压检测单元检测所述电力线上的电压信号，并通过发射端的发电指示器表征反馈。

10.根据权利要求8所述的发电机控制方法，其特征在于，所述启动脉冲信号和停机脉冲信号均为基于FSK调制的脉冲信号。