CN107113028A - 电力传输系统 - Google Patents

电力传输系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107113028A
CN107113028A CN201580071770.8A CN201580071770A CN107113028A CN 107113028 A CN107113028 A CN 107113028A CN 201580071770 A CN201580071770 A CN 201580071770A CN 107113028 A CN107113028 A CN 107113028A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power transmission
electric power
cable
current
user data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580071770.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107113028B (zh
Inventor
曼弗雷德·安青格-魏特曼
克里斯蒂安·法斯蒂贝
赫尔穆特·弗里德尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fronius International GmbH
Original Assignee
Fronius International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fronius International GmbH filed Critical Fronius International GmbH
Publication of CN107113028A publication Critical patent/CN107113028A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107113028B publication Critical patent/CN107113028B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/542Systems for transmission via power distribution lines the information being in digital form
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/548Systems for transmission via power distribution lines the power on the line being DC
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1006Power supply
    • B23K9/1012Power supply characterised by parts of the process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1006Power supply
    • B23K9/1043Power supply characterised by the electric circuit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1087Arc welding using remote control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H02J13/0003
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2203/00Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5462Systems for power line communications
    • H04B2203/547Systems for power line communications via DC power distribution
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2203/00Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5462Systems for power line communications
    • H04B2203/5483Systems for power line communications using coupling circuits
    • H04B2203/5487Systems for power line communications using coupling circuits cables
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2803Home automation networks
    • H04L2012/284Home automation networks characterised by the type of medium used
    • H04L2012/2843Mains power line
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/121Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using the power network as support for the transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电力传输系统(1),用于电力(P)从电源(2a)向经由电力传送线缆(3)连接到电源(2A)的电力接收器(4A)的电力传输,其中电源(2A)具有处于第一电位的第一极,该第一极经由电力传送线缆(3)的第一线路对的并行供电线路连接到电力接收器(4A)的第一极,以及处于第二电位的第二极,该第二极经由电力传送线缆(3)的第二线路对的另外的并行供电线路连接到电力接收器(4A)的第二极,其中在经由供电线路的电力传输期间,用户数据信号能够经由具有相同电位的电流线路的至少一个线路对,在电源(2A)和电力接收器(4A)之间传输,不受电力传输影响。

Description

电力传输系统
本发明涉及电力传输系统,尤其涉及焊接系统,用于电力从电源经由电力传送线缆到电力接收器的电力传输,其中用户数据信号能够在电力传输期间传输,并且涉及经由电力传送线缆的用户数据传输方法。
在一些应用中,电力从电源传输到电力接收器。电源(例如,直流源)生成经由电力传送线缆传输到电力接收器(例如,电力消耗设备)的电力。在电焊系统中,焊接设备具有为焊炬提供电焊电流的焊接电流源,其中焊接电流经由电力传送线缆从焊接设备传送到焊炬。
WO 2012/058164描述了具有经由线缆从焊接电流源获得焊接电力的连接的焊接系统,其中提供控制信号连接从而经由信号线缆与焊接电流源交换焊接操作数据。焊接系统也具有焊丝进给连接,其用于从焊接电流源向焊丝进给发送焊接电力,并且经由焊丝进给线缆与焊丝进给交换焊接操作控制数据。通信电路被设置为将焊接电流源的焊接电力与来自用于焊丝进给连接的电流供给的数据进行组合,并且从焊丝进给连接分离数据,用于与控制信号连接进行通信。
US 7381922 B2公开了经由焊接线缆来实现焊丝进给单元与焊接设备的电流源之间的数据传输的焊接系统。数据经由焊接线缆串行发送。然而,在这样的常规焊接系统中,数据传输不是发生在电力传输期间,即焊接期间,而是发生在没有焊接电流经由线缆传输到焊炬的某些时间间隔。因此,该焊接系统具有如下缺点:在焊接过程中,在焊接设备和焊炬(特别是其焊线进给单元)之间,无法发生数据传输。因此,在该常规焊接系统中,在焊接过程期间无法调整焊炬处的焊接参数等,并且焊接设备也无法从焊炬接收关于焊接过程的任何数据。
因此,本发明的目的是提供一种用于电力从电源到电力接收器的电力传输的电力传输系统,其中在电力传输期间,用户数据信号能够在电源与电力接收器之间可靠地传输。
根据本发明,该目的通过具有权利要求1所陈述的特征的电力传输系统来实现。
因此,本发明提供一种电力传输系统,该系统用于电力从电源到电力接收器的电力传输,其中的电力接收器经由电力传送线缆连接到电源,其中电源和电力接收器各自包括具有第一电位的第一极和具有第二电位的第二极,其中这些极经由电力传送线缆的第一导电对和第二导电对的并行电流线路进行连接,其中在电力传输期间,用户数据信号能够利用相同电位的电流线路经由至少一个导电对在电源和电力接收器之间传输,而不受电力传输的影响。
根据本发明的电力传输系统提供如下优点:用户数据信号能够在电力传输期间经由相同的电力传送线缆在电源与电力接收器之间传输,而不受电力传输影响。通过这种方式,包含电源的设备的控制器,在与包含电力接收器的另一设备进行的电力传输期间,能够在电力传输期间向第二设备同时发送控制数据,并且同时经由电力传送线缆从第二设备接收例如传感器信号。这提供了如下优点:在电力传输期间能够发送过程参数,尤其是焊接过程的参数,使得所焊接产品的质量能够提高。同时,焊接设备的控制器能够在焊接过程期间接收例如传感器数据,并且因此对于焊接过程期间或者在焊接环境中的变化快速地做出反应。通过这种方式,焊接过程中所产出的产品质量也能够提高。
在根据本发明的电力传输系统的一个可能实施例中,包含电源的设备和包含电力接收器的设备各自包括用户数据调制解调器,用户数据调制解调器附接或者能够连接到电力传送线缆的导电对的电流线路,用于用户数据信号的传输。
该用户数据调制解调器优选地用户发送和/或接收预设用户数据频带中的用户数据信号。
在一个可能实施例中,经由相同电位的电流线路所发送的用户数据信号的用户数据频带的频率范围在2MHz至30MHz。
在根据本发明的电力传输系统的一个可能实施例中,提供该用户数据频带。在另一可能实施例中,用户数据频带分为不同的频带范围,能够选择性地选择不同的频带范围用于电力传输期间的用户数据信号的传输。
在根据本发明的电力传输的另一可能实施例中,电源的第一极,其具有第一电位,经由设置在电力传送线缆的第一端的第一分叉点连接到电力传送线缆的第一电流线路和电力传送线缆的第二电流线路,该电力传送线缆的第一电流线路和电力传送线缆的第二电流线路都经由设置在电力传送线缆的第二端的第二分叉点连接到电力接收器的第一极,并且其中电源的第二极,其具有第二电位,经由设置在线缆的第一端所的第三分叉点连接到电力传送线缆的第三电流线路和电力传送线缆的第四电流线路,该电力传送线缆的第三电流线路和电力传送线缆的第四电流线路都经由设置在电力传送线缆的第二端的第四交叉点连接到电力接收器的第二极。
在根据本发明的电力传输系统的一个可能实施例中,在电力传送线缆的两端设置用于解耦目的的相应扼流圈。
在根据本发明的电力传输系统的另一可能实施例中,在电力传送线缆的两端设置的扼流圈各自是电流补偿的扼流圈。
在根据本发明的电力传输系统的另一可能实施例中,电力传送线缆的电流线路以如下方式被设置:它们能够传送至少1KW的电能。
在根据本发明的电力传输系统的另一可能实施例中,电源是焊接设备的焊接电流源,其经由电力传送线缆的电流线路向作为电力接收器的焊炬发送焊接电流。焊丝进给所附的焊炬–代替焊炬连续地使用[sic]。
在根据本发明的电力传输系统的另一可能实施例中,设置控制单元,该控制单元附接到用于传输用户数据信号的用户数据调制解调器。
在根据本发明的电力传输系统的另一可能替代实施例中,电源具有至少一个连接组件,诸如光伏系统的快速关机箱、字符串收集器、字符串控制器等,该至少一个连接组件连接到至少一个光伏模块,并且经由电力传送线缆的电流线路向光伏系统的逆变器发送直流电流。
在根据本发明的电力传输系统的另一可能实施例中,电源包括充电设备,该充电设备经由电力传送线缆的电流线路向作为电力接收器的可充电蓄电池发送充电电流。
根据另一方面,本发明还提供了包括权利要求12中所陈述的特征的用于传输用户数据信号的方法。
因此,本发明提供了用于在包括电源的第一设备和包括电力接收器的第二设备之间传输用户数据信号的方法,其中两个设备经由电力传送线缆相互连接,其中电力传送线缆用于电力从第一设备的电源到第二设备的电力接收器的电力传输,
其中,用户数据信号经由包括相同电位的电力传送线缆的并行电流线路进行传输,而不受到同时进行的电力传输的影响。
在根据本发明的方法的一个可能实施例中,用户数据信号是在2至30MHz的预设用户数据频带中进行传输的。
在根据本发明的方法的另一可能实施例中,在电力传送期间,用户数据信号经由电力传送线缆的具有相同电位的至少两个并行电流线路单向或双向地传输。
根据另一方面,本发明还提供了包括权利要求15中所陈述的特征的用于传送电力的电力传送线缆。
因此,本发明提供了一种电力传送线缆,用于将电力从电源(特别是焊接电流源)传输到电力接收器(特别是焊炬)。其中电力传送线缆具有至少两个导电对,该至少两个导电对各自具有两个并行的电流线,其中每个导电对的两个并行电流线路在电力传送期间具有相同的电位,并且在电力传送线缆的两端相互电连接,其中在至少一个导电对的情况下,在电力传送线缆的两端,提供相应的用户数据连接,用于用户数据调制解调器的连接,该相应的用户数据连接适于发送和/或接收经由导电对的两个电流线路所发送的用户数据信号。
以下参考附图更详细地说明用于用户数据在电源和电力接收器之间的传输的根据本发明的电力传输系统和根据本发明的方法的可能实施例。
图1是示出根据本发明的电力传输系统的示例实施例的电路框图;
图2是示出根据本发明的电力传输系统的示例实施例的电路示意图;
图3是示出根据本发明的电力传输系统的另一示例实施例的另一电路示意图;
图4是示出根据本发明的电力传输系统的另一示例实施例的电路示意图;
图5、图6、图7示出根据本发明的电力传输系统的不同应用。
如图1所示,示例实施例中用于电力P的电力传输的电力传输系统1包括其中集成电源2A的第一设备,该第一设备经由电力传送线缆3连接到电力传输系统1的第二设备4内的电力接收器4A。在一个可能的实施例中,第一设备2是具有焊接电流源2A作为电源LQ的焊接设备。该焊接电流源2A将焊接电流发送到作为电力接收器LS的焊丝进给设备4A。为了实行焊接过程,焊炬连接到焊丝进给设备4A。焊丝进给设备4A优选地具有控制单元4B。如图1所示,第二设备4的控制器4B连接到用于发送和/或接收用户数据信号的用户数据调制解调器4C。例如焊接设备等的第一设备2具有内部控制器2B,该内部控制器2B连接到第一设备2的用户数据调制解调器2C。设备2和设备4的经由电力传送线缆3相互连接的两个用户数据调制解调器2C、4C,能够发送和接收预设用户数据频带中的用户数据信号。如图1所示,根据本发明的电力传输系统1的电力传送线缆(LTK)3具有各自带有两个并行电流线路的两个导电对,即它总共具有四条电流线路3-1,3-2,3-3,3-4。前两个电流线路3-1,3-2形成第一导电对,而剩余的电流线路3-3,3-4形成第二导电对。电源2A具有带有第一电位的第一电极,第一电极经由电力传送线缆3内的第一导电对的两个并行电流线路3-1,3-2连接到第二设备4的远端电力接收器4A的第一电极。电源2A也具有带有第二电位的第二电极,第二电极经由电力传送线缆3内的第二导电对的另两个并行电流线路3-3,3-4连接到第二设备4的远端电力接收器4A的第二电极。在电力传输系统1中,在将电力P从电源2A到电力接收器的电力传输期间,利用两个用户数据调制解调器2C,4C,经由具有相同电位的电流线路的至少一个导电对,用户数据信号能够在两个设备2,4之间同时进行传输,而不受电力传送的影响。因此,数据传输与电力传输系统1的长度(甚至能够几十米,例如在造船业)基本无关。
在图1中所示的示例实施例的情况下,用户数据信号经由都处于第一电位的电流线路3-1,3-2在第一设备2和第二设备4之间进行传输。通过向相同电位的极提供用户数据信号,避免推挽式(push-pull)干扰。在一个可能的实施例中,用户数据的传输发生在频带范围为2MHz至30MHz的的预设用户数据频带。在一个可能实施例中,用户数据频带分为欠频范围,能够选择性地选择该欠频范围用于用户数据传输。在图1中所示的示例实施例中,设备2和设备4两者的两个用户数据调制解调器2C,4C都固定地连接到电力传送线缆3内的第一导电对的两个电流线路3-1,3-2。在根据本发明的电力传输系统1的另一可能实施例中,用户数据调制解调器2C,4C两者都能够连接到电力传送线缆3的电流线路3-i。用户数据调制解调器能够经由相应设备2,4的内部控制器2B,4B开启和关闭。在根据本发明的电力传输系统1的另一可能实施例中,用户数据信号的传输是从一个设备到另一设备单向地完成。在根据本发明的电力传输系统1的另一可能实施例中,用户数据信号的传输也能够在两个设备2,4之间双向地完成。单向或双向传输在两种情况下经由电力传送线缆3内的导电对的两个并行电流线路进行,其中的两个并行电流线路具有相同的电位。因此,经由相同电位的两个电流线路来进行数据通信。通过这种方式,避免了由于同时传输传送电流I(例如焊接电流)所导致的传输数据中的干扰。
为了用户数据信号不被缩短,用于解耦目的的扼流圈优选地设置在电力传送线缆3的两端,如结合以下附图所详细描述。该扼流圈优选地是对于处理性质不存在不利影响的电流补偿扼流圈,该扼流圈从连接点解耦用户数据信号。在一个可能实施例中,具有铁氧体磁芯的电流补偿扼流圈设置于电力传送线缆3的两端,例如图2中所示的扼流圈5,7。如图3所示,扼流圈(5-1/5-2and 7-1/7-2)也能够分别布置在各端。在一个可能的实施例中,铁氧体磁芯是类似袖套地附接到电流线路的可折叠铁氧体磁芯,并且同样地进行包围。在一个可能实施例中,附接的铁氧体磁芯能够可更换。扼流圈例如优选地布置为其执行电流I(例如,焊接电流)的电流补偿,传送电力P,但是不会对于用户数据信号带来补偿。因此,扼流圈防止用户数据信号在交叉点处的短缺,在其中的交叉点处导电对的两个电流线路相互电流连接或者相互电流耦接。因此,为电力传输系统1提供以下配置:电源、扼流圈、调制解调器、电力传送线缆、调制解调器、扼流圈、电力接收器。节流阀和调制解调器也能够以对应的方式集成在电源LQ或电力接收器LS中。扼流圈优选地设计为电流补偿扼流圈使得焊接过程实施的电感不是太高或者保持很低。为了关闭电源或电流源2A,扼流圈的电感L设置为足够低,使得在完成电流源的关闭之后,焊炬处的焊接过程尽可能快地终止。曲线上升和曲线下降的时间都相应较短,使得焊接过程中所产生的焊缝是高质量的。在一个可能实施例中,用户数据以编码和/或加密的方式进行发送。在设备2,4两者中,提供相应的编码/解码单元和/或加密/解密单元。
电力传送线缆3的电流线路3-i优选地以如下方式布置:它们能够将至少1KW的电力P从电源2A发送到电力接收器4A。
图2示出根据本发明的电力传送系统1的示例实施例,其具有焊接设备2,该焊接设备2具有经由包括电流线路的电力传送线缆3连接到焊丝进给单元的焊接电流源2A。焊接设备2的电源2A具有第一极(+),该第一极(+)带有第一电位,经由电力传送线缆3的第一导电对的两个并行电流线路3-1,3-2连接到电力接收器4A的第一极(+),并且具有第二极(-),该第二极(-)具有第二电位,经由电力传送线缆3内的第二导电对的另两个并行电流线路3-3,3-4连接到电力接收器4A的第二极(-)。如图2所示,两个导电对的处于正电位(+)的两个电流线路3-1,3-2具有在两端连接到它们的用户数据调制解调器2C,4C,用于发送用户数据信号。具有第一电位的电源或焊接电流源2A的第一极(+),经由设置在电力传送线缆3的第一端的第一分叉点GP1连接到电力传送线缆3的第一电流线路3-1和电力传送线缆3的第二电流线3-2。如图2所示,这两条电流线路3-1,3-2经由设置在电力传送线缆3的第二端的第二分叉点GP2连接到电力接收器4A的第一正极(+)。通过相同的方式,具有第二负电位(-)的电源或焊接电流源2A的第二负极(-)经由设置在电力传送线缆3的第一端的第三分叉点GP3电连接到电力传送线缆3的第三电流线路3-3和第四电流线路3-4,它们都经由设置在电力传送线缆3的第二端的第四分叉点GP4连接到电力接收器4A的第二负极。承载负载线缆电位的两倍,以便经由两个具有相同电位的焊接电流线路3-1,3-2来实现电力线路通信PLC的供电。如图2所示,两条第一电流线路3-1,3-2处于正电位(+),两条剩余电流线路3-3,3-4处于负电位(-)。在图2所示的示例性实施例中,在电力传送线缆3的第一端设置第一电流补偿扼流圈5,并且在电力传送线缆3的第二端设置第二电流补偿扼流圈7。第一电流补偿扼流圈5具有两个绕组5A,5B,其中第一绕组5A设置在第二电流线路3-2上,第二绕组5B设置在第三电流线3-3上。通过相同的方式,附接到电力传送线缆3另一端的第二扼流圈7具有第一绕组7A和第二绕组7B。第二扼流圈7的第一绕组7A设置在第二电流线路3-2上,第二扼流圈7的第二绕组7B设置在电力传送线缆3的第三电流线路3-3上。因此,两个扼流圈5,7补偿由于传递电流而产生的磁场,特别是来回流动的焊接电流。通过电流补偿扼流圈5,7来防止用户数据信号的短路。扼流圈5,7阻断HF信号。使用电流补偿扼流圈5,7也不会损害电力传送和/或焊接过程。
图3示出了根据本发明的电力传输系统1的另一实施例变型,其中补偿了两个极对。图3所示的实施例的特征在于其对称结构。在这种情况下,电流线路的数量决定了电流补偿扼流圈的数量。因此,在图3所示的示例性实施例中,扼流圈5包括设置在电源LQ侧的两个扼流圈5-1和5-2,扼流圈7包括设置在电源LS侧的两个扼流圈7-1和7-2。扼流圈5-1,5-2,7-1和7-2以对应的方式通过所示的铁氧体磁芯表示。因此,绕组布置在当前线的每一端。在图2和3所示的两个实施例变型中,用户数据可以借助于两个用户数据调制解调器2C,4C在焊接设备2和焊丝进给设备之间传输。通过这种方式,在电力传送期间或当焊接电流流动时,能够同时地将用户数据信号从焊接设备2传送到焊丝进给设备,或者反之从焊丝进给装置传送到焊接设备2。在这样做时,宽带频率范围BBFB(优选2至30MHz)中的有用信号被单向或双向或半双工或全双工地传输。在一个可能实施例中,所提供的用户数据频带分为欠频带,能够选择性地选择该欠频带用作数据传输信道。通过这种方式,可以串行传输不同的工艺参数PP,用于经由电力传送线缆3控制焊接过程。此外,在其他数据传输通道或频带中,能够通过传感器在焊炬处获得的传感器数据SD被传送到焊接设备2的控制器2B,以便提供关于焊接过程进展的反馈。因此,在正在进行的焊接过程中,可以将控制信号或焊接参数设置从焊接设置2传送到焊丝进给设备4。在一个可能的实施例中,数据通信或数据传输双向发生,使得在将控制数据从焊接设备2传输到焊炬4期间,能够将不同的传感器信号或传感器数据SD发送到控制器2B。发送的用户数据不会受到同时发送的焊接电流I的干扰或损害。这是特别由于用户数据在具有相同干扰电平的单极线上发送的情况,由此干扰对于调制解调器是不可见的。通过对应的方式,信噪比与用户数据在非单极线路上传输时相比高出多倍。
图4示出根据本发明的电力传输系统1的另一示实施例变型。在所示的示例性实施例中,两个用户数据调制解调器2C,4C连接到两个导电对。两个用户数据调制解调器2C,4C连接到具有两条电流线路3-1,3-2的第一导电对以及具有两条电流线路3-3,3-4的第二导电对。在本实施例中,由于两个传导对都能用于数据传输,所以传输的用户数据的范围增加。
图5、图6、图7示意性示出根据本发明的电力传输系统1的不同示例实施例。在图5所示的示例性实施例中,电力P经由电力传送线缆(LTK)3从焊接设备SG传送到焊炬SB连接到的焊丝进给设备DVG。在一个可能的实施例中,电力传送线缆3具有四条电流线路。电力传送线缆3具有两个导电对,每个导电对具有处于相同的电位的两个电流线。因此,在经由具有相同电位的电流线路进行电力传输期间,实现用户数据的数据传输,使得它们在电力传输期间保持不受影响。
图6示出作为电源的另一应用,连接到电源中的连接组件AK的光伏模块PVM,其中连接组件AK经由电力传送线缆(LTK)3连接到光伏系统PVM的逆变器WR。光伏模块PVM经由电力传送线缆3将电力P传送到逆变器WR,逆变器WR能够将接收到的直流转换成替代电流。
图7示出,作为其他应用,经由电力传送线缆LTK 3从作为电源的充电装置LG到作为电力接收器的蓄电池AKK的电力传输。在所有应用中,如图5,图6和图7中所示意性示出,经由电力传送线缆3相互连接的两个设备能够在电力P的电力传输期间单向或双向地相互通信。在这种情况下,“双向”包括全双工和半双工。在根据本发明的电力传送线缆3中,在每种情况下两个导电对优选地设置有两条电流线路。在根据本发明的电力传送线缆3的替代实施例中,还可以提供另外的导电对。每个导电对包括在电力传输期间处于相同电位的两条电流传输线路。在根据本发明的电力传送线缆3的一个可能实施例中,在电力传送线缆3的两端,提供用于连接用户数据调制解调器2C,4C的数据连接。在根据本发明的电力传送线缆3的另一可能实施例中,两个用户数据调制解调器2C、4C也能够集成在电力传送线缆3的端部,并经由用户数据接口连接到具有电源和/或电力接收器。在本实施例中,电力传送线缆3具有用于连接到设备的电源和/或电力接收器的电流接口,并且具有用于连接到相应设备的控制单元的数据接口。电力传送线缆3优选地具有包含各种导电对的保护壳体。电力传送线缆3的保护壳体能够另外优选地进行屏蔽。

Claims (16)

1.一种电力传输系统(1),用于经由电力传送线缆(3)将电力(P)从电源(2A)到电力接收器(4A)的电力传输,其中所述电源(2A)和所述电力接收器(4A)各自包括具有第一电位的第一极和具有第二电位的第二极,其中各个极经由所述电力传送线缆(3)的第一导电对和第二导电对的并行电流线路进行连接,
其中,在经由电流线路的电力传输期间,用户数据信号能够经由具有相同电位的电流线的至少一个导电对在所述电源(2A)和所述电力接收器(4A)之间传输,不受电力传输影响。
2.根据权利要求1所述的电力传输系统,
其中所述电力传送线缆(3)在所述电源(2A)侧和所述电力接收器(4A)侧都包括附接或能够连接到电流线路的用户数据调制解调器(2C,4C),所述用户数据调制解调器被提供以在预设的用户数据频带中发送和/或接收用户数据信号。
3.根据权利要求2所述的电力传输系统,
经由相同电位的电流线路所发送的用户数据信号的用户数据频带处于2MHz至30MHz的频率范围。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的电力传输系统,
其中具有第一电位的电源(2A)的第一极,经由设置在所述电力传送线缆(3)的第一端的第一分叉点(GP1)连接到所述电力传送线缆(3)的第一电流线路(3-1)和所述电力传送线缆(3)的第二电流线路(3-2),所述电力传送线缆(3)的第一电流线路(3-1)和所述电力传送线缆(3)的第二电流线路(3-2)都经由设置在所述电力传送线缆(3)的第二端的第二分叉点(GP2)连接到所述电力接收器(4A)的第一极,并且其中具有第二电位的所述电源(2A)的第二极,经由设置在电力传送线缆(3)的第一端的第三分叉点(GP3)连接到所述电力传送线缆(3)的第三电流线路(3-3)和所述电力传送线缆(3)的第四电流线路(3-4),所述电力传送线缆(3)的第三电流线路(3-3)和所述电力传送线缆(3)的第四电流线路(3-4)都经由设置在所述电力传送线缆(3)的第二端的第四交叉点(GP4)连接到所述电力接收器(4A)的第二极。
5.根据权利要求1到4中的任一项所述的电力传输系统,
其中在所述电力传送线缆(3)的两端,在每种情况下提供用于解耦目的的至少一个扼流圈(5,7)。
6.根据权利要求5所述的电力传输系统,
其中所述扼流器(5,7)是电流补偿扼流圈。
7.根据权利要求1到6中的任一项所述的电力传输系统,
其中所述电力传送线缆(3)的电流线路在每种情况下布置为传输至少1KW的电力。
8.根据权利要求1到7中的任一项所述的电力传输系统,
其中,所述电源(2A)是焊接设备(2)的焊接电流源,所述焊接电流源通过所述电力传送线缆(3)的电流线路将焊接电流发送到作为电力接收器(4A)的焊丝进给设备。
9.根据权利要求8所述的电力传输系统,
其中用户数据调制解调器(4C,2C)连接到控制器(2B,4B),以便发送用户数据信号。
10.根据权利要求1到7中的任一项所述的电力传输系统,
其中所述电源是光伏系统的光伏模块(PVM),所述光伏模块经由所述电力传送线缆(3)的电流线路将直流电传输到所述光伏系统的逆变器(WR)。
11.根据权利要求1到7中的任一项所述的电力传输系统,
其中,所述电源是经由所述电力传送线缆(3)的电流线路将充电电流发送到作为电力接收器的可充电蓄电池(AKK)的充电装置(LG)。
12.一种用于在具有电源(2A)的第一设备(2)和具有电力接收器(4A)的第二设备(4)之间传输用户数据信号的方法,其中两个设备(2,4)经由电力传送线缆(3)进行连接,所述电力传送线缆(3)用于电力从第一设备(2)的电源(2A)向第二设备(4)的电力接收器(4A)的电力传送,其中用户数据信号经由所述电力传送线缆(3)的具有相同电位的并行电流线进行传输,不受电力传输的影响。
13.根据权利要求12所述的方法,
其中所述用户数据信号在2至30MHz的预设用户数据频带中发送。
14.根据权利要求12或13所述的方法,
其中所述用户数据信号经由所述电力传送线缆(3)的具有相同电位的至少两条并行电流线路单向或双向传输。
15.一种电力传送线缆,用于将电力(P)从电源(2A),尤其是焊接电流源,传输到电力接收器(4A),尤其是焊炬,
其中所述电力传送线缆(3)具有至少两个导电对,每个导电对各自具有两条并行电流线路,其中每个导电对的两条并行电流线路在电力传输期间具有相同的电位,并且在所述电力传送线缆(3)的两端彼此电流连接,
其中在所述电力传送线缆(3)两端的至少一个导电对中,提供用于连接用户数据调制解调器(2C,4C)的相应用户数据连接,其适于发送和/或接收经由所述导电对的两条电流线路所传输的用户数据信号。
16.根据权利要求15所述的电力传送线缆,
其特征在于,导电对的电流线路对角地设置。
CN201580071770.8A 2014-12-29 2015-12-29 电力传输系统 Active CN107113028B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA934/2014A AT516644B1 (de) 2014-12-29 2014-12-29 Leistungsübertragungssystem
ATA934/2014 2014-12-29
PCT/EP2015/081323 WO2016107857A1 (de) 2014-12-29 2015-12-29 Leistungsübertragungssystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107113028A true CN107113028A (zh) 2017-08-29
CN107113028B CN107113028B (zh) 2020-10-16

Family

ID=55027768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580071770.8A Active CN107113028B (zh) 2014-12-29 2015-12-29 电力传输系统

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10003383B2 (zh)
EP (1) EP3241282B1 (zh)
JP (1) JP6480008B2 (zh)
KR (1) KR101954768B1 (zh)
CN (1) CN107113028B (zh)
AT (1) AT516644B1 (zh)
DE (1) DE102015206253A1 (zh)
WO (1) WO2016107857A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106254038B (zh) * 2016-09-29 2020-02-14 华为技术有限公司 通信方法与设备
US20180201144A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 NextEv USA, Inc. Authentication using electromagnet signal detection
JP7195731B2 (ja) 2017-09-14 2022-12-26 株式会社加藤製作所 伝送ユニット及び建設機械

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3815054A (en) * 1973-07-27 1974-06-04 Rca Corp Balanced, low impedance, high frequency transmission line
US20080084937A1 (en) * 2006-10-10 2008-04-10 Barthold Lionel O Intra-Bundle Power Line Carrier Current System
CN102714887A (zh) * 2009-11-12 2012-10-03 安德鲁无线系统有限公司 主机单元、远程单元以及多频带传输系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6906618B2 (en) * 2003-06-26 2005-06-14 Abet Technologies, Llc Method and system for bidirectional data and power transmission
US7205503B2 (en) * 2003-07-24 2007-04-17 Illinois Tool Works Inc. Remotely controlled welding machine
US9012807B2 (en) * 2004-04-16 2015-04-21 Illinois Tool Works Inc. Remote wire feeder using binary phase shift keying to modulate communications of command/control signals to be transmitted over a weld cable
US7381922B2 (en) * 2004-10-27 2008-06-03 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for remotely controlling a welding system
JP2008042596A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源ケーブル及びテーブルタップ
US8693228B2 (en) * 2009-02-19 2014-04-08 Stefan Matan Power transfer management for local power sources of a grid-tied load
JP2010283737A (ja) * 2009-06-08 2010-12-16 Murata Mfg Co Ltd 電力線通信システム
US9479221B2 (en) * 2009-06-29 2016-10-25 Sigma Designs Israel S.D.I. Ltd. Power line communication method and apparatus
US8718086B2 (en) * 2010-10-15 2014-05-06 Abb Technology Ag Method for communication in a HVDC power transmission system, controller unit and computer program product
US20120097644A1 (en) * 2010-10-26 2012-04-26 Illinois Tool Works Inc. Modular data over power converter for welding power supply
JP4803849B1 (ja) * 2010-12-02 2011-10-26 榮 高橋 電気自動車の充電方法
JP5757122B2 (ja) * 2011-03-25 2015-07-29 住友電気工業株式会社 太陽光発電用監視システム
JP5594310B2 (ja) * 2012-03-28 2014-09-24 株式会社デンソー 車両用通信装置
JP6214309B2 (ja) * 2013-05-15 2017-10-18 株式会社ダイヘン 溶接装置、および、溶接装置の通信方法
US20160136746A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-19 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for current mode communication via a weld cable

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3815054A (en) * 1973-07-27 1974-06-04 Rca Corp Balanced, low impedance, high frequency transmission line
US20080084937A1 (en) * 2006-10-10 2008-04-10 Barthold Lionel O Intra-Bundle Power Line Carrier Current System
CN102714887A (zh) * 2009-11-12 2012-10-03 安德鲁无线系统有限公司 主机单元、远程单元以及多频带传输系统

Also Published As

Publication number Publication date
US10003383B2 (en) 2018-06-19
WO2016107857A1 (de) 2016-07-07
DE102015206253A1 (de) 2016-06-30
CN107113028B (zh) 2020-10-16
AT516644B1 (de) 2020-12-15
EP3241282A1 (de) 2017-11-08
JP2018506934A (ja) 2018-03-08
AT516644A1 (de) 2016-07-15
US20170353217A1 (en) 2017-12-07
JP6480008B2 (ja) 2019-03-06
KR101954768B1 (ko) 2019-05-23
EP3241282B1 (de) 2019-03-06
KR20170101297A (ko) 2017-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7187276B2 (en) Power line communication system and method of using the same
CN101515039B (zh) 井下电源供电和信号传输系统
CN107113028A (zh) 电力传输系统
CN101282275A (zh) 远距离通讯以太网系统以及中继器
TWI481212B (zh) 單對雙向乙太網路之乙太網路供電
CN104426205B (zh) 无线充电装置与方法以及使用该装置的移动终端
TW201240386A (en) Power-over-Ethernet relay system, power injector and access point
CN103873262B (zh) 同轴电缆供电系统
JP2004048236A (ja) Acアダプタ一体型電灯線カプラ
CN110277920A (zh) 使用具有分离初级和次级绕组的隔离变压器进行直流和差动信号的线对终止
JP2015207817A (ja) 通信装置
GB2485781A (en) Using no more than four wires to convey a DC voltage, a signal representing the timing of a mains power supply, and a broadband data signal
CN104124764B (zh) 无线电力传输接收端、系统及接收方法
Trautmann et al. Implementation of simultaneous energy and data transfer in a contactless connector
CN104040941B (zh) 经由以太网链路连接两件装备的设备以及用于一件此类装备的扩充基座
CN205786967U (zh) 通信监视装置
CN205490591U (zh) 具有poe电源适配功能的网络转接系统
CN107690103A (zh) 一种支持无线充电的头戴式耳机
CN201898248U (zh) 一种实现网络供电设备端口互联的装置及系统
US9571290B2 (en) Network coupling device and network coupling system
CN106302521B (zh) 一种协议转换器
CN104868732B (zh) 一种隔离交直流信号双向传输电路
CN105075171B (zh) 信令系统
CN207283767U (zh) 一种支持无线充电的头戴式耳机
CN212305367U (zh) 一种用于电力网传输的有线网桥

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant