CN114094581A - 基于电力载波通信的供电系统及其通信方法 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种基于电力载波通信的供电系统及其通信方法、电子设备以及存储介质。该供电系统包括供电电路、信号隔离电路、电力载波通信电路。其中，信号隔离电路包括输入信号隔离电路、输出信号隔离电路；电力载波通信电路，包括中央控制器CCO、信号发射耦合电路、信号接收耦合电路、子网关STA。本公开通过构建基于多重信号隔离电路的供电电路，屏蔽了对电网外源的干扰信号、电网内开关信号的内源干扰信号的干扰，实现了家庭低压供电时电力载波通信的互通互动，提升了供电系统的稳定性。

Description

基于电力载波通信的供电系统及其通信方法

技术领域

本公开涉及智能家具、通讯技术领域，具体而言，涉及一种基于电力载波通信的供电系统及其通信方法、电子设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

电力载波通信，是一种将通信信号加载在交流市电上的通讯技术，早年已广泛应用于远程抄表和光伏领域，具有安全稳定抗干扰，数据保密性强等特点，目前的智能家居中，主要以交流市电线为信号通道，由PLC中央控制器（简称CCO）为核心，再由多个PLC子节点（简称STA）组成一个完整控制系统。

当较多设备需在同一交流市电网络中时，家庭中往往电网较为复杂，有空调，洗衣机地暖等启动感性和容性负载，这些设备在运行过程中存在较大的信号干扰，会使基于电力载波通信的控制设备出现失控和数据掉包的情况。同时，现有家庭越来越多的智能设备均为基于开关电源的直流供电，开关电源所产生的电磁干扰对电力载波通信影响较大，且由于需要长期处于待机状态时待机功耗较大，能源损耗也相当严重。

因此，需要一种或多种方法解决上述问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种基于电力载波通信的供电系统及其通信方法、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种基于电力载波通信的供电系统，包括供电电路、信号隔离电路、电力载波通信电路，其中：

供电路线，包括交流供电电路、整流电路、直流供电电路；所述交流供电电路分别与交流负载、整流电路输入端连接；所述直流供电电路输入端与整流电路输出端连接，直流供电电路输出端与直流负载连接；

信号隔离电路，包括输入信号隔离电路、输出信号隔离电路；所述输入信号隔离电路与交流供电电路、整流电路输入端连接，用于隔离交流供电电路外的干扰信号；所述输出信号隔离电路与直流供电电路整流模块、直流负载连接，用于隔离直流供电电路整流模块产生的干扰信号；

电力载波通信电路，包括中央控制器CCO、信号发射耦合电路、信号接收耦合电路、子网关STA；所述中央控制器与直流供电电路输出端连接，用于通过信号发射耦合电路、信号接收耦合电路与所有子网关通信，实现对所有子网关的控制；所述信号发射耦合电路一端与所述中央控制器连接，一端与直流母线连接，用于发射所述中央控制器发出的载波通信信号；所述子网关一端通过信号接收耦合电路与直流母线连接，一端与直流负载连接，用于通过信号接收耦合电路接收所述载波通信信号后，将所述载波通信信号转化为控制信号，实现对所述直流负载的控制。

在本公开的一种示例性实施例中，所述供电电路的整流电路还包括EMI滤波整流电路及有源功率因素校正APFC电路，其中：

EMI滤波整流电路的输入端与输入信号隔离电路连接，EMI滤波整流电路的输出端与有源功率因素校正APFC电路的输入端连接，用于将交流市电整流为直流电；

有源功率因素校正APFC电路的输出端与直流供电电路的输入端连接，用于将EMI滤波整流电路输出的直流电电压升压至第一预设电压。

在本公开的一种示例性实施例中，所述供电电路的直流供电电路还包括LLC半桥电路、直流供电滤波电路及直流负载，其中：

LLC半桥电路的输入端与整流电路输出端连接，LLC半桥电路的输出端与直流供电滤波电路输入端连接，用于将整流电路输入的第一预设电压的直流电降压至第二预设电压；

直流供电滤波电路输出端与直流负载连接，用于对LLC半桥电路输出的第二预设电压的直流电滤波。

在本公开的一种示例性实施例中，所述直流供电电路的直流负载还包括智能吸顶灯、智能筒灯、智能灯带、智能开关面板、智能窗帘电机、智能空气净化器、智能烟感、智能人体感应器及环境监视器。

在本公开的一种示例性实施例中，所述供电电路还包括第二直流供电电路、第三直流供电路，所述第二直流供电电路、第三直流供电路与直流供电电路以整流电路输出端为并联连接点并联。

在本公开的一种示例性实施例中，所述信号隔离电路的输入信号隔离电路包括第一差模电感、第二差模电感、第三差模电感、第四差模电感、第一安规电容、第二安规电容、第三安规电容、第一共模电感及第二共模电感，其中：

第一差模电感、第二差模电感分别与交流供电电路火线、零线串联，并在火线、零线间并联第一安规电容后，火线、零线接入第一共模电感的输入端；

第一共模电感的输出端并联第二安规电容后，火线、零线接入第二共模电感的输入端；

第二共模电感的输出端并联第三安规电容后，火线、零线分别与第三差模电感、第四差模电感串联，与整流电路的输入端连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述信号隔离电路的输出信号隔离电路包括第四安规电容、第三共模电感、第七差模电感及第八差模电感，其中：

第四安规电容与所述直流供电电路的直流供电滤波电路输出端的正极和负极并联后，正极、负极分别接入第三共模电感的输入端；

第三共模电感的输出端的正极、负极分别与第七差模电感、第八差模电感串联后，与直流供电电路的直流负载连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电力载波通信电路的信号发射耦合电路包括第四共模电感、第五安规电容及第六安规电容，其中：

直流供电电路输出端正极与第五安规电容串联后，与负极接入第四共模电感输入端；

第四共模电感输出端正极与第六安规电容串联后，与第四共模电感输出端负极并入第二直流供电电路输出端。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电力载波通信电路的信号接收耦合电路包括第一耦合电容及第二耦合电容，其中：

直流供电电路输出端正极、负极分别与第一耦合电容、第二耦合电容串联后，与子网关连接。

在本公开的一个方面，提供一种基于电力载波通信的供电系统通信方法，包括：

中央控制器将控制信号编码为载波通信信号，并通过信号发射耦合电路将载波通信信号发送至直流母线；

子网关通过信号接收耦合电路接收载波通信信号后，解码为控制信号，并基于所述控制信号对直流负载进行控制。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

当第一子网关生成第一控制信号时，将所述第一控制信号编码为第一载波通信信号，并通过信号接收耦合电路将第一载波通信信号发送至直流母线；

中央控制器通过信号发射耦合电路接收第一载波通信信号后，解码为第一控制信号；

中央控制器基于所述第一控制信号生成第二控制信号，并将所述第二控制信号编码为第二载波通信信号，并通过信号发射耦合电路将第二载波通信信号发送至直流母线；

第二子网关通过信号接收耦合电路接收第二载波通信信号后，解码为第二控制信号，并基于所述第二控制信号对直流负载进行控制。

在本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。

在本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。

本公开的示例性实施例中的基于电力载波通信的供电系统，该供电系统包括供电电路、信号隔离电路、电力载波通信电路。其中，信号隔离电路包括输入信号隔离电路、输出信号隔离电路；电力载波通信电路，包括中央控制器CCO、信号发射耦合电路、信号接收耦合电路、子网关STA。本公开通过构建基于多重信号隔离电路的供电电路，屏蔽了对电网外源的干扰信号、电网内开关信号的内源干扰信号的干扰，实现了家庭低压供电时电力载波通信的互通互动，提升了供电系统的稳定性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示出了根据本公开一示例性实施例的基于电力载波通信的供电系统的供电电路示意图；

图2示出了根据本公开一示例性实施例的基于电力载波通信的供电系统的输入信号隔离电路示意图；

图3-图5示出了根据本公开一示例性实施例的基于电力载波通信的供电系统的输出信号隔离电路示意图；

图6示出了根据本公开一示例性实施例的基于电力载波通信的供电系统的信号发射耦合电路示意图；

图7示出了根据本公开一示例性实施例的基于电力载波通信的供电系统的直流输出电路应用场景示意图；

图8-图10示出了根据本公开一示例性实施例的基于电力载波通信的供电系统的信号接收耦合电路示意图；

图11示出了根据本公开一示例性实施例的基于电力载波通信的供电系统的交流端信号耦合电路示意图；

图12示出了根据本公开一示例性实施例的基于电力载波通信的供电系统通信方法的流程图；

图13示意性示出了根据本公开一示例性实施例的电子设备的框图；以及

图14示意性示出了根据本公开一示例性实施例的计算机可读存储介质的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

在本示例实施例中，首先提供了一种基于电力载波通信的供电系统；参考图1中所示，该基于电力载波通信的供电系统可以包括供电电路、信号隔离电路、电力载波通信电路，其中：

供电路线，包括交流供电电路、整流电路、直流供电电路；所述交流供电电路分别与交流负载、整流电路输入端连接；所述直流供电电路输入端与整流电路输出端连接，直流供电电路输出端与直流负载连接；

信号隔离电路，包括输入信号隔离电路、输出信号隔离电路；所述输入信号隔离电路与交流供电电路、整流电路输入端连接，用于隔离交流供电电路外的干扰信号；所述输出信号隔离电路与直流供电电路整流模块、直流负载连接，用于隔离直流供电电路整流模块产生的干扰信号；

电力载波通信电路，包括中央控制器CCO、信号发射耦合电路、信号接收耦合电路、子网关STA；所述中央控制器与直流供电电路输出端连接，用于通过信号发射耦合电路、信号接收耦合电路与所有子网关通信，实现对所有子网关的控制；所述信号发射耦合电路一端与所述中央控制器连接，一端与直流母线连接，用于发射所述中央控制器发出的载波通信信号；所述子网关一端通过信号接收耦合电路与直流母线连接，一端与直流负载连接，用于通过信号接收耦合电路接收所述载波通信信号后，将所述载波通信信号转化为控制信号，实现对所述直流负载的控制。

本公开的示例性实施例中的基于电力载波通信的供电系统，该供电系统包括供电电路、信号隔离电路、电力载波通信电路。其中，信号隔离电路包括输入信号隔离电路、输出信号隔离电路；电力载波通信电路，包括中央控制器CCO、信号发射耦合电路、信号接收耦合电路、子网关STA。本公开通过构建基于多重信号隔离电路的供电电路，屏蔽了对电网外源的干扰信号、电网内开关信号的内源干扰信号的干扰，实现了家庭低压供电时电力载波通信的互通互动，提升了供电系统的稳定性。

下面，将对本示例实施例中的基于电力载波通信的供电系统进行进一步的说明。

供电路线，包括交流供电电路、整流电路、直流供电电路；所述交流供电电路分别与交流负载、整流电路输入端连接；所述直流供电电路输入端与整流电路输出端连接，直流供电电路输出端与直流负载连接。

在本示例的实施例中，所述供电电路的整流电路还包括EMI滤波整流电路及有源功率因素校正APFC电路，其中：

EMI滤波整流电路的输入端与输入信号隔离电路连接，EMI滤波整流电路的输出端与有源功率因素校正APFC电路的输入端连接，用于将交流市电整流为直流电；

有源功率因素校正APFC电路的输出端与直流供电电路的输入端连接，用于将EMI滤波整流电路输出的直流电电压升压至第一预设电压。

在本示例的实施例中，所述供电电路的直流供电电路还包括LLC半桥电路、直流供电滤波电路及直流负载，其中：

LLC半桥电路的输入端与整流电路输出端连接，LLC半桥电路的输出端与直流供电滤波电路输入端连接，用于将整流电路输入的第一预设电压的直流电降压至第二预设电压；

直流供电滤波电路输出端与直流负载连接，用于对LLC半桥电路输出的第二预设电压的直流电滤波。

在本示例的实施例中，电源部分由APFC电路加多路LLC半桥电路组成，此电路具有更高的效率和稳定性，输出电路包含一路直流48V输出，输出电流最大可达15A，一路直流24V输出，输出电流最大可达10A，一路直流12V输出，输出电流最大可达10A，整个系统可提供高达1.2KW的直流供电能力，可完全满足普通家庭照明、窗帘、安防等所有直流供电设备使用。

在本示例的实施例中，所述控制信号还由信号隔离器将信号耦合至交流端，控制几组大功率通断器，实现对家庭其他大功率设备的输入通断控制。

在本示例的实施例中，所述直流供电电路的直流负载还包括智能吸顶灯、智能筒灯、智能灯带、智能开关面板、智能窗帘电机、智能空气净化器、智能烟感、智能人体感应器及环境监视器。

在本示例的实施例中，所述供电电路还包括第二直流供电电路、第三直流供电路，所述第二直流供电电路、第三直流供电路与直流供电电路以整流电路输出端为并联连接点并联。

信号隔离电路，包括输入信号隔离电路、输出信号隔离电路；所述输入信号隔离电路与交流供电电路、整流电路输入端连接，用于隔离交流供电电路外的干扰信号；所述输出信号隔离电路与直流供电电路整流模块、直流负载连接，用于隔离直流供电电路整流模块产生的干扰信号。

在本示例的实施例中，所述信号隔离电路的输入信号隔离电路包括第一差模电感、第二差模电感、第三差模电感、第四差模电感、第一安规电容、第二安规电容、第三安规电容、第一共模电感及第二共模电感，其中：

第一差模电感、第二差模电感分别与交流供电电路火线、零线串联，并在火线、零线间并联第一安规电容后，火线、零线接入第一共模电感的输入端；

第一共模电感的输出端并联第二安规电容后，火线、零线接入第二共模电感的输入端；

第二共模电感的输出端并联第三安规电容后，火线、零线分别与第三差模电感、第四差模电感串联，与整流电路的输入端连接。

在本示例的实施例中，如图2为输入信号隔离部件，其中：1、2、7、8为差模电感，感量30-300uH，3为安规电容，容量10-22nf，4、6为共模电感，感量为1-10mH，5为安规电容，容量100-470nf。

在本示例的实施例中，在完整拓扑中大功率信号隔离器放置于电源输入端，大功率信号隔离器可有效防止市电网中其他信号对系统中智能设备的干扰，也可有效的防止PLC信号进入市电网中影响其他设备或串入交流电网，影响其他家庭。

在本示例的实施例中，所述信号隔离电路的输出信号隔离电路包括第四安规电容、第三共模电感、第七差模电感及第八差模电感，其中：

第四安规电容与所述直流供电电路的直流供电滤波电路输出端的正极和负极并联后，正极、负极分别接入第三共模电感的输入端；

第三共模电感的输出端的正极、负极分别与第七差模电感、第八差模电感串联后，与直流供电电路的直流负载连接。

在本示例的实施例中，如图3为48V输出回路信号隔离部件，其中：11、12为差模电感，感量30-150uH，9为安规电容，容量10-22nf，10为共模电感，感量为500-900uH；

如图4为24V输出回路信号隔离部件，其中：18、19为差模电感，感量30-150uH，16为安规电容，容量10-22nf，17为共模电感，感量为500-900uH；

如图5为12V输出回路信号隔离部件，其中：25、26为差模电感，感量30-150uH，23为安规电容，容量10-22nf，24为共模电感，感量为500-900uH。

在本示例的实施例中，CCO（PLC网关）放置于直流输出端，大功率信号隔离器以及电源输入端EMI部件和高频隔离变压器将直流信号与市电网完全信号隔离，网关与电源系统需再由直流信号隔离器进行隔离，防止开关电源本身信号噪声对PLC载波信号产生干扰，造成信号衰减，影响通讯。

电力载波通信电路，包括中央控制器CCO、信号发射耦合电路、信号接收耦合电路、子网关STA；所述中央控制器与直流供电电路输出端连接，用于通过信号发射耦合电路、信号接收耦合电路与所有子网关通信，实现对所有子网关的控制；所述信号发射耦合电路一端与所述中央控制器连接，一端与直流母线连接，用于发射所述中央控制器发出的载波通信信号；所述子网关一端通过信号接收耦合电路与直流母线连接，一端与直流负载连接，用于通过信号接收耦合电路接收所述载波通信信号后，将所述载波通信信号转化为控制信号，实现对所述直流负载的控制。

在本示例的实施例中，所述电力载波通信电路的信号发射耦合电路包括第四共模电感、第五安规电容及第六安规电容，其中：

直流供电电路输出端正极与第五安规电容串联后，与负极接入第四共模电感输入端；

第四共模电感输出端正极与第六安规电容串联后，与第四共模电感输出端负极并入第二直流供电电路输出端。

在本示例的实施例中，如图6为PLC信号耦合部件，其中：13、15为安规电容，容量1-22nf，14为信号耦合变压器，感量20-200uH，其余两组信号耦合部件参数类似。

在本示例的实施例中，所述电力载波通信电路的信号接收耦合电路包括第一耦合电容及第二耦合电容，其中：

直流供电电路输出端正极、负极分别与第一耦合电容、第二耦合电容串联后，与子网关连接。

在本示例的实施例中，如图7为直流供电电路输出端应用电路拓扑图。如图8为48V输出电路，包含家居中照明用品，智能面板，其中：1、2为直流PLC信号耦合电容，容量1-47nf，3、4为差模电感，为PLC信号隔离部件，感量100-700uh其余耦合和隔离部件参数类似。

如图9为24V输出电路，包含窗帘电机，智能灯带，智能空气净化器，其中：1、2为直流PLC信号耦合电容，容量1-47nf，3、4为差模电感，为PLC信号隔离部件，感量100-700uh，其余耦合和隔离部件参数类似。

如图10为22V输出电路，包含智能烟感，智能人体感应，智能环境监测，燃气气监测，其中：1、2为直流PLC信号耦合电容，容量1-47nf，3、4为差模电感，为PLC信号隔离部件，感量100-700uh，其余耦合和隔离部件参数类似。

在本示例的实施例中，如图11为电箱PLC智能空开部件，控制家庭其余大功率设备通断，包含冰箱，地暖，热水器，空调等大功率设备。其中：1、2为直流PLC信号耦合电容，容量1-47nf，3、4为差模电感，为PLC信号隔离部件，感量100-700uh，其余耦合和隔离部件参数类似。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了基于电力载波通信的供电系统的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，如图12所示，本公开还提供一种基于电力载波通信的供电系统通信方法，所述方法包括：

中央控制器将控制信号编码为载波通信信号，并通过信号发射耦合电路将载波通信信号发送至直流母线；

子网关通过信号接收耦合电路接收载波通信信号后，解码为控制信号，并基于所述控制信号对直流负载进行控制。

在本示例的实施例中，所述方法还包括：

当第一子网关生成第一控制信号时，将所述第一控制信号编码为第一载波通信信号，并通过信号接收耦合电路将第一载波通信信号发送至直流母线；

中央控制器通过信号发射耦合电路接收第一载波通信信号后，解码为第一控制信号；

中央控制器基于所述第一控制信号生成第二控制信号，并将所述第二控制信号编码为第二载波通信信号，并通过信号发射耦合电路将第二载波通信信号发送至直流母线；

第二子网关通过信号接收耦合电路接收第二载波通信信号后，解码为第二控制信号，并基于所述第二控制信号对直流负载进行控制。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

此外，在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施例、完全的软件实施例（包括固件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施例，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参照图13来描述根据本发明的这种实施例的电子设备500。图13显示的电子设备500仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图13所示，电子设备500以通用计算设备的形式表现。电子设备500的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元510、上述至少一个存储单元520、连接不同系统组件（包括存储单元520和处理单元510）的总线530、显示单元540。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元510执行，使得所述处理单元510执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。例如，所述处理单元510可以执行如图12中所示的步骤S110至步骤S120。

存储单元520可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元（RAM）5201和/或高速缓存存储单元5202，还可以进一步包括只读存储单元（ROM）5203。

存储单元520还可以包括具有一组（至少一个）程序模块5203的程序/实用工具5204，这样的程序模块5205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线550可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备500也可以与一个或多个外部设备570（例如键盘、指向设备、蓝牙设备等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信，和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如路由器、调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口550进行。并且，电子设备500还可以通过网络适配器560与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图所示，网络适配器560通过总线550与电子设备500的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等）执行根据本公开实施例的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。

参考图14所示，描述了根据本发明的实施例的用于实现上述方法的程序产品600，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (13)

1.一种基于电力载波通信的供电系统，其特征在于，所述系统包括供电电路、信号隔离电路、电力载波通信电路，其中：

供电路线，包括交流供电电路、整流电路、直流供电电路；所述交流供电电路分别与交流负载、整流电路输入端连接；所述直流供电电路输入端与整流电路输出端连接，直流供电电路输出端与直流负载连接；

信号隔离电路，包括输入信号隔离电路、输出信号隔离电路；所述输入信号隔离电路与交流供电电路、整流电路输入端连接，用于隔离交流供电电路外的干扰信号；所述输出信号隔离电路与直流供电电路整流模块、直流负载连接，用于隔离直流供电电路整流模块产生的干扰信号；

电力载波通信电路，包括中央控制器CCO、信号发射耦合电路、信号接收耦合电路、子网关STA；所述中央控制器与直流供电电路输出端连接，用于通过信号发射耦合电路、信号接收耦合电路与所有子网关通信，实现对所有子网关的控制；所述信号发射耦合电路一端与所述中央控制器连接，一端与直流母线连接，用于发射所述中央控制器发出的载波通信信号；所述子网关一端通过信号接收耦合电路与直流母线连接，一端与直流负载连接，用于通过信号接收耦合电路接收所述载波通信信号后，将所述载波通信信号转化为控制信号，实现对所述直流负载的控制。

2.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述供电电路的整流电路还包括EMI滤波整流电路及有源功率因素校正APFC电路，其中：

EMI滤波整流电路的输入端与输入信号隔离电路连接，EMI滤波整流电路的输出端与有源功率因素校正APFC电路的输入端连接，用于将交流市电整流为直流电；

有源功率因素校正APFC电路的输出端与直流供电电路的输入端连接，用于将EMI滤波整流电路输出的直流电电压升压至第一预设电压。

3.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述供电电路的直流供电电路还包括LLC半桥电路、直流供电滤波电路及直流负载，其中：

LLC半桥电路的输入端与整流电路输出端连接，LLC半桥电路的输出端与直流供电滤波电路输入端连接，用于将整流电路输入的第一预设电压的直流电降压至第二预设电压；

直流供电滤波电路输出端与直流负载连接，用于对LLC半桥电路输出的第二预设电压的直流电滤波。

4.如权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述直流供电电路的直流负载还包括智能吸顶灯、智能筒灯、智能灯带、智能开关面板、智能窗帘电机、智能空气净化器、智能烟感、智能人体感应器及环境监视器。

5.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述供电电路还包括第二直流供电电路、第三直流供电路，所述第二直流供电电路、第三直流供电路与直流供电电路以整流电路输出端为并联连接点并联。

6.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述信号隔离电路的输入信号隔离电路包括第一差模电感、第二差模电感、第三差模电感、第四差模电感、第一安规电容、第二安规电容、第三安规电容、第一共模电感及第二共模电感，其中：

第一差模电感、第二差模电感分别与交流供电电路火线、零线串联，并在火线、零线间并联第一安规电容后，火线、零线接入第一共模电感的输入端；

第一共模电感的输出端并联第二安规电容后，火线、零线接入第二共模电感的输入端；

第二共模电感的输出端并联第三安规电容后，火线、零线分别与第三差模电感、第四差模电感串联，与整流电路的输入端连接。

7.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述信号隔离电路的输出信号隔离电路包括第四安规电容、第三共模电感、第七差模电感及第八差模电感，其中：

第四安规电容与所述直流供电电路的直流供电滤波电路输出端的正极和负极并联后，正极、负极分别接入第三共模电感的输入端；

第三共模电感的输出端的正极、负极分别与第七差模电感、第八差模电感串联后，与直流供电电路的直流负载连接。

8.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电力载波通信电路的信号发射耦合电路包括第四共模电感、第五安规电容及第六安规电容，其中：

直流供电电路输出端正极与第五安规电容串联后，与负极接入第四共模电感输入端；

第四共模电感输出端正极与第六安规电容串联后，与第四共模电感输出端负极并入第二直流供电电路输出端。

9.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电力载波通信电路的信号接收耦合电路包括第一耦合电容及第二耦合电容，其中：

直流供电电路输出端正极、负极分别与第一耦合电容、第二耦合电容串联后，与子网关连接。

10.一种基于电力载波通信的供电系统通信方法，其特征在于，所述方法包括：

中央控制器将控制信号编码为载波通信信号，并通过信号发射耦合电路将载波通信信号发送至直流母线；

子网关通过信号接收耦合电路接收载波通信信号后，解码为控制信号，并基于所述控制信号对直流负载进行控制。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当第一子网关生成第一控制信号时，将所述第一控制信号编码为第一载波通信信号，并通过信号接收耦合电路将第一载波通信信号发送至直流母线；

中央控制器通过信号发射耦合电路接收第一载波通信信号后，解码为第一控制信号；

中央控制器基于所述第一控制信号生成第二控制信号，并将所述第二控制信号编码为第二载波通信信号，并通过信号发射耦合电路将第二载波通信信号发送至直流母线；

第二子网关通过信号接收耦合电路接收第二载波通信信号后，解码为第二控制信号，并基于所述第二控制信号对直流负载进行控制。

12.一种电子设备，其特征在于，包括

处理器；以及

存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求10至11中任一项所述的方法。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求10至11中任一项所述方法。

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