CN114337735A - 可变阻抗电路 - Google Patents
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Abstract
一种电力线通信装置，包括设置在第一端子与第二端子之间的电流路径。耦合电路包括第一电路，第一电路具有与第一电容器和第一电阻器并联连接的第一电感器，其中耦合电路连接在第一端子与第二端子之间。传感器被构造成感测耦合电路的通信参数。通信参数可为第一电路的谐振频率，谐振品质(Q)因子、耦合电路的带宽(BW)、第一电阻器的电阻、或第一电路的阻抗。收发器适于联接到第一端子和第二端子，以响应于耦合电路的参数和通过传感器所感测的电流路径中的电流水平而将信号发送到电流路径上或从电流路径接收信号。
Description
本申请是申请日为2018年12月25日、申请号为201811594685.1、发明名称为“可变阻抗电路”的发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年12月28日提交的、名称为“可变阻抗电路”的美国临时申请序列号62/611,006的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
电感器设计通常涉及选择所希望的电感(L)和所希望的饱和电流(Isat)，即，电感器停止作为有效电感器操作时的电流。通常，在实现高电感与实现高饱和电流之间存在折衷。同时具有高电感和高饱和电流的电感器常常昂贵和/或在实体上大且笨重。将希望具有一种电路，可操作以与具有高电感和高饱和电流的电感器类似地起作用，且成本和体积为具有相同性能的无源式电感器的一部分。
电力线通信(PLC)是使用电布线同时承载数据和电力的通信方法。其也可公知为电力线载波、电力线数字用户线(PDSL)、主电源通信、电力线远程通信、或电力线网络(PLN)。因此，电布线的导电体可通过将信号叠加在导电体上存在的电力上而用作数据线。当设计用于有效PLC的电路时，可能有必要对于在宽频率范围操作进行设计，以允许根据包含PLC的系统的特性和参数(例如系统尺寸、噪声源等等)、根据不同操作模式和根据调制方案而进行频率选择。在频率范围内(例如几十千赫)有效的PLC电路可能昂贵和/或笨重。将希望具有一种PLC电路，其能够适于以低成本在不同频率下操作。
发明内容
以下概要是一些本发明思路的概要小结，仅用于例示目的，并非限制性的或限制详细描述中的发明方案和示例。本领域技术人员将从详细描述中认识到其它新式组合和特征。
在此公开的各方案可包括一种电路，其可操作以呈现在功能上等效于具有高电感值(L)和高饱和电流值(Isat)的电感器的电路。简言之，具有高电感值和高饱和电流值的电感器将被称为“HLHI”(高L高Isat的缩写)。模仿HLHI的有源式阻抗电路可按不同方式实现。根据一些方案，具有高电感和低饱和电流的电感器(HLLI)可通过电流补偿电路补足以防止电感器核心饱和。根据一些方案，具有低电感和高饱和电流的电感器(LLHI)可通过可调电容器电路补足以呈现等效于较大电感器的有效阻抗。根据一些方案，两个电感器可组合——一个HLLI电感器设置用于在低电流或接近于零的电流下操作，一个可调LLHI电感器与补偿电路一起被设置用于当HLLI电感器饱和时在高电流下操作。根据一些方案，多于两个电感器可组合。例如两个或更多个可调LLHI电路可用于以多频率提供高阻抗值。
电力系统的需求可确保将电力高效传输到负载。为了能够高效传输，系统的监控可包括被感测的参数(例如电压、电流和通过电力系统各部件的传感器所感测的阻抗)，所述参数可被传送到控制器用于分析。分析结果可为：响应于对电力系统各部件的分析而发出控制信号。各部件可包括：直流(DC)电源和/或交流(AC)电源(例如光伏(PV)发电机)，风力涡轮机，DC发电机和/或电池。DC到DC变换器可连接到DC源，DC到DC变换器的输出端可连接到一起以提供可连接到负载上的多个串。负载可为DC到交流(AC)逆变器，其具有可连接到应用电网或本地电网(可分离于应用电网)的输出端。
作为分析结果的控制信号可确保电力系统的相互连接的各部件一致地执行以确保将电力高效传输到负载。监控和控制信号的传送可提供一种动态方式将电力愈加高效地传输到负载，其中利用适配和/或鲁棒控制方法基于测得参数和控制信号进行。适配和/或鲁棒控制方法的使用可包括：考虑PV发电机的遮蔽、考虑PV发电机在低照射水平下(例如在黄昏或黎明时)操作、考虑故障的功率变换器、或考虑可具有状态变化的电池(例如变为需要由电力系统充电的负载)。用于监测和控制电力系统各部件的传送信号的方式可通过电力线通信(PLC)实现。PLC利用将电力系统各部件相互连接的电力线来同时承载监测信号和控制信号中包括的数据，又将电力传输到负载。
如果传送用于监测和控制电力系统的各部件的信号的方法可靠，则监测和控制信号可提供一种动态方式，其利用适配和/或鲁棒控制将电力高效传输到负载。使用PLC时在电力线上的通信的可靠性降低可能由于各种因素所致。各种因素可包括由于切换功率变换器导致电力线上出现不利噪声的影响(可能破坏通信信号的数据)。实现将电力高效传输到负载的动态方式(例如改变电力系统电缆所承载的电流)还可能进一步使PLC电路系统/电力线通信装置的阻抗与电力线(其提供可持续变化的通信通道)的阻抗之间失配。因此，收发器的通信信号的发送可被另一接收收发器吸收和削弱。PLC电路系统的特征可提供的阻抗可以减少发送信号的吸收和削弱。所述特征可进一步包括：PLC电路系统的可调性以能够提高信号发送到电力线上以及从电力线接收信号的效率，其中对发送信号的吸收和削弱降低。
可能的进一步的问题可能在于：来自电力系统的电力不足以提供电力以通过可调方式操作电力线通信电路以能够提高信号发送到电力线上的效率。因此，PLC电路系统可另外提供能力而以独立于电力系统操作电力的辅助供应源操作电力操作，或者提供来自电力系统电力和/或辅助源的操作电力。提供操作电力可响应于被感测的电力系统电力(依照电压、电流、阻抗、PV发电机照射水平、充电存储装置的电量水平、风速))和被感测的通信参数进行。通信参数可包括：PLC电路系统的谐振频率，谐振Q因子，PLC电路系统的带宽(BW)，PLC电路系统的阻抗，和信号发送到电力线上的驻波比(SWR)。PLC电路系统可另外包括匹配网络，匹配网络也可以是可调的以确保提高发送被发送信号和接收被发送信号的效率。
根据至少一个方案，提供一种电力线通信装置，其包括耦合电路。耦合电路包括：第一电路，其包括与第一电容器和第一电阻器并联连接的第一电感器，其中所述耦合电路连接在第一端子与第二端子之间且连接到电流路径。电力线通信装置包括：传感器，其被构造成感测所述耦合电路的通信参数，其中所述通信参数选自包括以下至少一项的一组通信参数：所述第一电路的谐振频率，与所述谐振频率相对应的谐振品质(Q)因子、所述耦合电路的带宽(BW)、所述第一电阻器的电阻或所述第一电路的阻抗。电力线通信装置还包括收发器，其适于联接到所述第一端子和所述第二端子，以响应于所述耦合电路的所述通信参数和通过所述传感器所感测的所述电流路径中的电流水平而将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号。
根据至少一个方案，提供一种方法，能在第一和第二端子之间设置的多个相互连接的电流路径之间实现电力线通信。所述方法包括：将耦合电路连接在所述第一和第二端子之间的每个所述电流路径中，其中每个所述耦合电路包括：串联连接的第一电路和第二电路中的至少一者，其中所述第一电路包括与第一电容器和第一电阻器并联连接的第一电感器，所述第二电路包括与第二电容器和第二电阻器并联连接的第二电感器。所述方法还包括：将多个收发器联接到所述所述第一端子和所述第二端子。所述方法进一步包括：针对每个所述耦合电路感测通信参数。所述方法更进一步包括：响应于所述耦合电路的所述通信参数并且响应于所述电流路径中的电流水平而将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号。
根据至少一个方案，提供一种方法，能够使用第一和第二端子之间设置的电流路径之间实现电力线通信。所述方法包括：将第一耦合电路连接在所述第一和第二端子之间的所述电流路径中，其中所述耦合电路包括第一电路，其中所述第一电路具有与第一电容器和第一电阻器并联连接的第一电感器。所述方法还包括：将收发器联接到所述第一端子和所述第二端子。所述方法进一步包括：由传感器针对所述第一耦合电路感测通信参数。所述方法更进一步包括：响应于所述第一耦合电路的所述通信参数和所述电流路径中的电流水平将至少一个信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收至少一个信号。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：第一端子和第二端子；第一电路，其包括第一电感器，所述第一电感器与电容器并联连接并且与电阻器并联连接；以及第二电路，其包括第二电感器，其中，所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；其中，所述第一电路和所述第二电路串联连接在所述第一端子和所述第二端子之间，以在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：第一端子和第二端子；第一电路，其包括第一电感器，所述第一电感器与电容器并联连接并且与电阻器并联连接，其中，所述第一电感器包括可变阻抗电感器；以及第二电路，其包括第二电感器，其中，所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；其中，所述第一电路和所述第二电路串联连接在所述第一端子和所述第二端子之间，以在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：第一端子和第二端子；第一电路，其包括第一电感器，所述第一电感器与电容器并联连接并且与电阻器并联连接，其中，所述电容器包括可变电容器；以及第二电路，其包括第二电感器，其中，所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；其中，所述第一电路和所述第二电路串联连接在所述第一端子和所述第二端子之间，以在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：第一端子和第二端子；第一电路，其包括第一电感器，所述第一电感器与电容器并联连接并且与电阻器并联连接；第二电路，其包括第二电感器，其中，所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；以及第一传感器，其被配置为感测电流路径中的电流水平；其中，所述第一电路和所述第二电路串联连接在所述第一端子和所述第二端子之间，以在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径。
根据至少一个方案，提供一种方法，包括：通过在第一端子和第二端子之间串联连接第一电路和第二电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径，其中：所述第一电路包括与电容器并联连接并且与电阻器并联连接的第一电感器；所述第二电路包括与所述第一电感器连接的第二电感器；所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；以及第一电容器包括以下各项中的至少一者：一排可开关的电容器或变容二极体；以及响应于至少一个操作参数的变化，调整所述电容器的电容。
根据至少一个方案，提供一种方法，包括：通过在第一端子和第二端子之间串联连接第一电路和第二电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径，其中：所述第一电路包括与电容器并联连接并且与电阻器并联连接的第一电感器；所述第二电路包括与所述第一电感器连接的第二电感器；所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；以及第一电容器包括以下各项中的至少一者：一排可开关的电容器或变容二极体；响应于至少一个操作参数的变化，调节所述电容器的电容；以及调节所述第一电路的阻抗。
根据至少一个方案，提供一种方法，包括：通过在第一端子和第二端子之间串联连接第一电路和第二电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径，其中：所述第一电路包括第一电感器，所述第一电感器至少包括第一互感电感器和第二互感电感器，所述第一电感器与电容器并联连接并且与电阻器并联连接；所述第二电路包括与所述第一电感器连接的第二电感器；所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；以及第一电容器包括以下各项中的至少一者：一排可开关的电容器或变容二极体；响应于至少一个操作参数的变化，调节所述电容器的电容；响应于所述第一电感器的饱和电流的降低，改变所述第一互感电感器中的电流水平，以改变所述第一互感电感器和所述第二互感电感器的磁芯中的磁通量水平；以及保持所述第二互感电感器的恒定电感。
根据至少一个方案，提供一种方法，包括：通过在第一端子和第二端子之间串联连接第一电路和第二电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径，其中：所述第一电路包括与电容器并联连接并且与电阻器并联连接的第一电感器；所述第二电路包括与所述第一电感器连接的第二电感器；所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；以及第一电容器包括以下各项中的至少一者：一排可开关的电容器或变容二极体；以及响应于至少一个操作参数的变化，调整所述电容器的电容，其中所述至少一个操作参数包括以下各项之一：所述电流路径中的电流水平、所述第一电路的谐振频率、与谐振频率相对应的谐振的品质Q因数、所述电阻器的电阻、所述第一电路的阻抗、或所述第一电路或所述第二电路的带宽。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：第一端子和第二端子；第一阻抗电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径；以下至少一项：与所述第一阻抗电路串联连接的第一电感器，或者与所述第一阻抗电路并联连接的第一电容器；以及收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为基于所述第一阻抗电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平中的至少一者，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：第一端子和第二端子；第一阻抗电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径；以下至少一项：与所述第一阻抗电路串联连接的第一电感器，或者与所述第一阻抗电路并联连接的第一电容器；以及收发器，连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为基于所述第一阻抗电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平中的至少一者，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号，其中，所述通信参数包括以下各项中的至少一者：所述第一阻抗电路的谐振频率、与谐振频率相对应的谐振的品质Q因子、所述第一阻抗电路的带宽BW、所述第一阻抗电路中的电阻器的电阻或所述第一阻抗电路的阻抗。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：第一端子和第二端子；第一阻抗电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径，其中，所述第一阻抗电路包括并联连接的第二电感器、第二电容器和第一电阻器；以下至少一项：与所述第一阻抗电路串联连接的第一电感器，或者与所述第一阻抗电路并联连接的第一电容器；以及收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为基于所述第一阻抗电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平中的至少一者，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：第一端子和第二端子；第一阻抗电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径；以下至少一项：与所述第一阻抗电路串联连接的第一电感器，或者与所述第一阻抗电路并联连接的第一电容器；收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为基于所述第一阻抗电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平中的至少一者，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号；以及一个或多个传感器，其被配置为感测：所述电流路径中的电流水平，以及所述第一阻抗电路的通信参数。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：第一端子和第二端子；第一阻抗电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径；以下至少一项：与第一阻抗电路串联连接的第一电感器，或者与第一阻抗电路并联连接的第一电容器；以及收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为基于所述第一阻抗电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平中的至少一者，在所述电流路径上发送信号，或者从所述电流路径接收信号，其中，所述收发器还被配置为以响应于由所述一个或多个传感器感测的所述第一阻抗电路的谐振频率的频率将信号发送到所述电流路径上，或从所述电流路径接收所述信号。
根据至少一个方案，提供一种方法，包括：由一个或多个传感器测量连接在第一端子和第二端子之间的电流路径中的第一阻抗电路的通信参数，其中，至少第一电感器与所述第一阻抗电路串联连接或者第一电容器与所述第一阻抗电路并联连接；由所述一个或多个传感器感测所述电流路径的电流水平；以及基于所述通信参数和所述电流水平，并通过连接到所述第一端子和所述第二端子的收发器，将信号发送到所述电流路径上，或从所述电流路径接收信号。
根据至少一个方案，提供一种方法，包括：由一个或多个传感器测量连接在第一端子和第二端子之间的电流路径中的第一阻抗电路的通信参数，其中至少第一电感器与所述第一阻抗电路串联连接或者第一电容器与所述第一阻抗电路并联连接；由所述一个或多个传感器感测所述电流路径的电流水平；以及基于所述通信参数和所述电流水平，并通过连接到所述第一端子和所述第二端子的收发器，将信号发送到所述电流路径上，或从所述电流路径接收信号，其中，所述通信参数包括以下各项中的至少一者：所述第一阻抗电路的谐振频率、与谐振频率相对应的谐振的Q因子、所述第一阻抗电路的带宽BW、所述第一阻抗电路的电阻器的电阻、所述第一阻抗电路的阻抗或者发送到所述电流路径上的信号的驻波比SWR。
根据至少一个方案，提供一种方法，包括：由一个或多个传感器测量连接在第一端子和第二端子之间的电流路径中的第一阻抗电路的通信参数，其中，至少第一电感器与所述第一阻抗电路串联连接或者第一电容器与所述第一阻抗电路并联连接；由所述一个或多个传感器感测所述电流路径的电流水平；基于所述通信参数和所述电流水平，并通过连接到所述第一端子和所述第二端子的收发器，将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号；以及利用所述第一阻抗电路减少来自第二收发器的发送的信号的吸收和衰减。
根据至少一个方案，提供一种方法，包括：由一个或多个传感器测量连接在第一端子和第二端子之间的电流路径中的第一阻抗电路的通信参数，其中，至少第一电感器与所述第一阻抗电路串联连接或者第一电容器与所述第一阻抗电路并联连接；由所述一个或多个传感器感测所述电流路径的电流水平；基于所述通信参数和所述电流水平，并通过连接到所述第一端子和所述第二端子的收发器，将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号；以及由辅助电力电路并且基于所述电流路径中的电流水平向所述收发器提供操作电力，以控制将信号发送到电流路径上或在所述电流路径上接收信号。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与所述第一电感器并联连接的第二电容器；传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并感测所述耦合电路的通信参数，其中所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与所述第一电感器并联连接的第二电容器，其中，通信参数是从包括以下至少一项的通信参数组中选择的：所述第一电路的谐振频率、与谐振频率相对应的谐振的品质Q因子、所述耦合电路的带宽BW、所述第一电阻器的电阻或所述第一电路的阻抗；传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并感测所述耦合电路的通信参数，其中，所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与所述第一电感器并联连接的第二电容器；传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并且感测所述耦合电路的通信参数，其中所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及第二电路，其包括与第三电容器和第二电阻器并联连接的第二电感器，其中，所述第一电路与所述第二电路串联连接；以及收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与所述第一电感器并联连接的第二电容器；传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并且感测所述耦合电路的通信参数，其中所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号，其中所述收发器的操作电力的供应来自辅助电力电路，并且其中所述操作电力的供应是基于由所述传感器感测的所述电流路径中的电流水平的。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与所述第一电感器并联连接的第二电容器；传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并且感测所述耦合电路的通信参数，其中所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号，其中所述收发器的操作电力的供应是基于由所述传感器感测的电流路径中的电流水平且来自电源的，并且其中所述操作电力的供应使得所述第一电容器的电容能够动态变化。
根据至少一个方案，提供一种装置，包括：耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与第一电感器并联连接的第二电容器；传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并且感测所述耦合电路的通信参数，其中所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号，其中所述收发器被配置为以响应于由所述传感器感测的所述第一电路的谐振频率的频率，将信号发送到所述电流路径上或者从所述电流路径接收信号。
如前所述，此发明内容仅为在此所述一些特征的总结。这不是穷举性的，也不会对权利要求书构成限制。
附图说明
本公开内容的这些和其它特征、方案和优点通过以下描述、权利要求书和附图将变得更易于理解。本公开内容通过示例以非限制性方式以附图例示。
图1A显示出根据本公开内容的例示性方案的电力系统的方框示意图。
图1B显示出根据本公开内容的例示性方案的电力系统的方框示意图。
图1C例示出根据本公开内容的例示性方案的电力装置中可见的电路系统。
图1D、1E、1F显示出根据本公开内容的例示性方案的通信装置(可用于电力线通信(PLC))的细节。
图1G、1H、1I显示出根据本公开内容的例示性方案的可变阻抗电路的细节。
图1J显示出根据本公开内容的例示性方案的一串电力装置(包含可变阻抗装置)的一部分。
图2显示出根据本公开内容的例示性方案的收发器的进一步的细节的方框示意图。
图3A、3B、3C显示出根据本公开内容的例示性方案的第一电路和第二电路的代表性频率响应曲线。
图4A显示出根据本公开内容的例示性方案的方法的流程图。
图4B显示出根据本公开内容的例示性方案的图4A中所示方法中的步骤的更多细节。
图4C显示出根据本公开内容的例示性方案的用于调节PLC电路的阻抗的方法。
图4D显示出根据本公开内容的例示性方案的用于调节PLC电路的阻抗的方法。
图4E显示出根据本公开内容的例示性方案的实施示例性方法的系统的一部分。
具体实施方式
在以下对本公开内容的各种例示性方案的描述中，参照附图(其形成为本公开内容的一部分)进行，在图中例示性显示出本公开内容的方案可实现的本公开内容的各个方案。应理解，在不背离本公开内容的范围的情况下，可采用本公开内容的其它方案，并可进行结构和功能上的修改。
在详细描述中，如在此所用的表述“多”是指具有或包含若干个部分、元件或构件的属性。在权利要求部分中，如在此所用的权利要求的表述“多个”在使用表述“多”和/或其它复数形式的描述中得到支持。其它复数形式可以例如包括：通过增加字母s或es而形成其复数的规则名词，例如使得复数个变换器为多个变换器或者复数个开关为多个开关。
以下提供电子电路的简要描述和电子电路的特征，以助于对在下文中所述的本公开内容的各个方案进行阐释。电子电路，例如具有铁磁和/或亚铁磁芯的变压器和电感器，可非线性操作。非线性操作可能由于例如通过电感器的电流足够大以驱动其芯材料饱和时所致。饱和是当所施加外磁场(H)的增大不能使铁磁和/或亚铁磁材料的磁化进一步增强(因而总磁通量密度(B)或多或少地趋稳)时达到的状态。铁磁和/或亚铁磁材料的示例包括例如如下材料：铁、镍、钴、和它们的合金。因此，电感器的电感和电感器的其它性能可能随电感器中的电流的变化和水平而改变。
谐振电路的品质因子Q是谐振电路由于信号施加于谐振电路而发生谐振的良好度或品质的量度。更高的值Q可对应于更窄的带宽，使得施加于谐振电路的频率的范围与具有较低Q的谐振电路相比较受限制，二者在许多应用中都是所希望的。在并联谐振电路中(电感器与电容器并联连接)，通过电感器或电容器的信号电流可为总施加信号电流的Q倍。
操作频率下的电感器的品质因子或Q因子被定义为：线圈的感抗(XL)与其电阻之比。线圈的电阻增大使线圈的Q减小。线圈的电阻可取决于标准直流(DC)电阻、集肤效应或线圈附近存在磁场的强度。标准DC电阻可通过较粗导线而减小，有时可使用银或镀金的导线。集肤效应影响电感器Q，这是因为其具有升高其电阻的效应。集肤效应可缘于以下情况：信号或交流电流倾向于通过导体的靠外的横截面区域，而非通过中间。集肤效应可由于以下情况所致：缘于信号和/或交流电流的变化磁场感生出相反的涡流。使可供电流流动通过的导体的截面积减小有效增大导体电阻。可以发现，集肤效应随着频率和存在磁场(H)的强度增大而变得更显著。磁滞是导致损耗的另一效应，并可减小电感器Q因子值。用作芯的任意磁材料的磁滞需要通过每周期的交流/信号以及因而磁场(其自身显现为电阻的另一要素)而被克服。由于已知铁氧体材料磁滞损耗，因而电感器的品质因子可通过谨慎选择铁氧体或其它芯材料而最小化。对于电感器品质因子的影响也可通过确保感生出的磁场处于所规定的芯材料的极限内而最小化。
本公开内容的特征可涉及电路系统，以在电力系统各部件之间提供电力线通信。电路系统的一部分可提供电路系统参数的调节。所述调节可响应于电力系统电力线中传送的所感测的电力和/或通信参数，以能够增大信号发送到电力线上的效率。发送效率可被定义为在发送路径(包括电力线)上由通信装置接收的功率与由另一通信装置发送的功率之比，其中每个通信装置可以包括提供电路系统参数调节的电路系统。
现在参见图1A，例示出根据本公开内容的例示性方案的电力系统180、以及布线结构111和与系统电力装置107的对应连接的细节。系统电力装置107可为功率变换器(例如，直流(DC)到交流(AC)变换器)、汇流箱、和/或监测、控制和通信装置。负载109可为应用电网或者其它负载(例如AC马达)。多个布线结构111显示为在端子A和B(其连接到系统电力装置107的输入端)处并联连接并将电压输入VAB提供到系统电力装置107的输入端。系统电力装置107的输出端可连接到负载109。每个布线结构111可包括一个或多个电源101，电源101可在端子W、X处连接到对应的电力装置103和/或电力装置103a。电力装置103/103a在端子Y、Z处的输出端可连接到一起以形成连接于端子A和B之间的串联串。通信装置110显示为连接到系统电力装置107，且也可连接到电力装置103a。通信装置110可为系统电力装置107/电力装置103的集成的部分，和/或改装到系统电力装置107/电力装置103。通信装置110的各特征在随后的描述中更详细描述如下。
根据本公开内容的一些方案，一个或多个布线结构111可不包括电力装置103a或103。例如，布线结构111可包括多个电源101，各电源101直接串联或并联连接。例如，布线结构111可具有10、20或30个串联连接的光伏板。根据本公开内容的一些方案，布线结构111可以包括第一组的一个或多个直接连接的电源101，而第二组的一个或多个电源101经由连接到第一组的电力装置103a或103而连接。这种布置可用于电力安装，其中一些电源101可易受减少发电因素的影响，例如，光伏(PV)发电机偶尔被遮蔽物112所遮蔽，风力涡轮机偶尔遭遇风力减小，和/或其它电源101不易受电力减少因素的影响。
根据本公开内容的一些方案(例如在图1B的电力系统181中)，每个电源101可连接到具有通信装置110的电力装置103a。在如图1A中所示电力系统180中，每个布线结构111中的单个电源101连接到电力装置103a，布线结构111中的其它电源连接到电力装置103(其可不包括通信装置110)。每个电力装置设置有通信装置可增强电力系统180的控制和通信能力(例如，通过利用每个电力装置103能够接受命令和/或发送命令和测量值而实现)，但可能增大系统成本。在此公开的方案可用于在每个电力装置处具有通信能力的系统以及在每个布线结构111中具有单个通信装置的系统。
根据本公开内容的一些方案，通信装置110可位于端子B的近处，端子B可接地，从而从信号方面来看，信号的发送和接收均可相对于接地点进行。
现在参见图1B，例示出根据本公开内容的例示性方案的电力系统181、以及布线结构115和与系统电力装置107的对应连接的细节。系统电力装置107可与图1A的系统电力装置107相同。布线结构115包括多个串联连接的光伏的电力装置103a，每个电力装置103a从相连接的电源101接收输入电力，每个电力装置103a包括通信装置110。每个通信装置110可被构造成通过在电力线120上发送和/或接收信号而相互通信和/或与系统电力装置107通信。
在以上关于图1A和1B的描述中，通常，任意数量的通信装置110可位于电力系统180/181的不同位置，例如在电源101的输出端和/或负载109上。
现在参见图1C，其例示出根据本公开内容的例示性方案的电力装置(例如电力装置103/103a)中可见的电路系统。电力装置103/103a可与图1A中所示电力装置103/103a相似或相同，可提供相应的输入和输出端子W、X和Y、Z。输入端子W、X和输出端子Y、Z可提供与电力线120的连接(未示出)。根据本公开内容的一些方案，电力装置103/103a可包括电力电路135。电力电路135可以包括直流－直流(DC/DC)变换器，例如降压、升压、降压/升压、降压+升压、升压+降压、库克、反激和/或正激变换器、或电荷泵。根据本公开内容的一些方案，电力电路135可以包括直流到交流(DC/AC)变换器(也公知为逆变器)，例如微逆变器。电力电路135可具有两个输入端子和两个输出端子，其可与电力装置103/103a的输入端子和输出端子相同。根据本公开内容的一些方案，电力装置103/103a可包括：最大功率点跟踪(MPPT)电路138，其被构造成从电源提取更大功率。
根据本公开内容的一些方案，电力电路135可以包括MPPT功能。根据本公开内容的一些方案，MPPT电路138可实现阻抗匹配算法以从电源提取更大功率。电力装置可连接到电力装置103/103a并可进一步包括控制器105，例如微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、和/或现场可编程门阵列(FPGA)。
仍然参见图1C，控制器105可在公共总线190上控制电力装置103/103a的其它元件和/或与其通信。根据本公开内容的一些方案，电力装置103/103a可包括电路系统和/或传感器/传感器接口125。电力装置103/103a和/或传感器/传感器接口125可被构造成直接测量操作电力参数或从相连接的传感器和/或传感器接口125接收测量到的操作电力参数。传感器和/或传感器接口125可被构造成测量电源上或其近处的操作电力参数，例如电源的电压和/或电流输出和/或电源的功率输出。根据本公开内容的一些方案，电源可为包括PV电池的光伏(PV)发电机，传感器或传感器接口可直接测量或接收PV电池所受辐照度的测量值、和/或PV发电机上或其近处的温度。
仍然参见图1C，根据本公开内容的一些方案，电力装置103/103a可包括通信接口129，其被构造成将数据和/或命令发送到和/或接收自其它装置。通信接口129可以使用电力线通信(PLC)技术、声学通信技术、或者另外的技术(例如ZIGBEETM、Wi-Fi、蓝牙(BLUETOOTHTM)、蜂窝通信、或其它无线方法)通信。电力线通信(PLC)可在电力装置103/103a与系统电力装置(例如逆变器)107(其可包括与通信接口129类似的通信接口)之间的电力线120上进行。通信接口129可相同于或用作图1A的通信装置110。
根据本公开内容的一些方案，电力装置103/103a可以包括存储装置123，用于记录通过传感器/传感器接口125获取的测量值，以存储代码、操作协议或其它操作信息。存储装置123可为闪速存储器、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、固态装置(SSD)、或者其它类型的适合的存储装置。
仍然参见图1C，根据本公开内容的一些方案，电力装置103/103a可包括安全装置160(例如，熔断器、断路器、和剩余电流探测器)。安全装置160可为无源的或有源的。例如，安全装置160可包括设置在电力装置103/103a内的一个或多个无源的熔断器。熔断器的元件可被设计为：当高于熔断器额定值的过大电流流动通过其中时熔化且断开。熔断器的熔化由此使电力装置103/103a的各部分从端子Y、Z、W、X断开，以避免对电力装置103/103a和电力系统180/181其它部件的损害。根据本公开内容的一些方案，安全装置160可包括有源的断开开关，其被构造成接收来自控制器(例如控制器105或外部控制器)的命令以短接和/或断开电力装置103/103a的一部分，或被构造成响应于通过传感器测量的测量值(例如通过传感器/传感器接口125测量的或获得的测量值)而短接和/或断开电力装置103/103a的一部分。根据本公开内容的一些方案，电力装置103/103a可包括辅助电力电路162，其被构造成接收电力(从连接到电力装置103/103a的电源接收)，并输出适合于操作其它电路系统部件(例如控制器105、通信接口129等等)的电力。在电力装置103/103a各个部件之间的通信、电连接和/或数据分享可以在公共总线190上进行。根据本公开内容的一些方案，辅助电力电路162可连接到电力装置103/103a的输出端，并被设计为从连接到其它电力装置的电源接收电力。
电力装置103/103a可包括或者操作性地附接到最大功率点跟踪(MPPT)电路138。MPPT电路也可操作性地连接到控制器105、或者在电力装置103/103a中包括的可被设计为主控制器的另一控制器105。电力装置103/103a中的主控制器可通过通信方式控制一个或多个其它电力装置103/103a(可包括公知为辅控制器的控制器)。一旦主/辅关系可被建立，则控制方向可从主控制器到辅控制器。处于主和/或中心控制器105的控制下的MPPT电路可用于增大从电源101的电力提取和/或控制被供应到系统电力装置(例如逆变器或负载)107的电压和/或电流。
仍然参见图1C，根据本公开内容的一些方案，电力装置103/103a可包括：旁路单元Q9，其联接在电力电路135的各输入端之间和/或在电力电路135的各输出端之间。旁路单元Q9和/或电力电路135可集成在汇流箱中以终止电力线120或者提供一个或多个安全装置，例如熔断器或剩余电流装置。旁路单元Q9也可为隔离开关。旁路单元Q9可为无源装置(例如二极管)。若旁路单元Q9是有源装置，则旁路单元Q9可受控于控制器105。如果探测到不安全状态，则控制器105可将旁路单元Q9设定为开通，短接电力电路135的输入端和/或输出端。在电源对101是光伏(PV)发电机的情况下，每个PV发电机在其输出端子处提供开路电压。当旁路单元Q9开通时，PV发电机可被短接，以提供约为零的电压至电力电路135。在这两种场景中，可保持安全电压，这两种场景可以交错以在使PV发电机开路和短路之间交替。这种操作模式可允许电力连续供应到系统控制装置、以及提供用于保持安全电压的备份机制(即，旁路单元Q9的操作可允许连续的安全操作状态)。
根据本公开内容的一些方案，电力装置103/103a可包括图1B中所示元件的部分组。例如，电力装置103/103a可不包括电力电路135(即，电力电路135可被替代为短路)，可具有单个旁路单元Q9。在不存在电力电路135的情况中，电力装置103/103a可仍用于提供安全、监测和/或旁路特征。
根据本公开内容的一些方案，当旁路单元Q9启用时，数10s或100s的毫伏压降可在旁路单元Q9上产生。旁路单元Q9上的压降可用作辅助电力，其用于旁路单元Q9的连续启用和/或可调节阻抗电路的操作，如在下文中更详细公开。
现在参见图1D，显示出根据本公开内容的例示性方案的可用于电力线通信(PLC)的通信装置117的更多细节。收发器20可通过耦合电容器Cp连接在端子Y和Z之间，处于两个电力装置103/103a之间。端子Y、Z可包括在电力线120中和/或设置在电力装置103/103a的输出端上，以提供电力装置103/103a输出端的串联连接。串联连接在端子A和B之间提供通过电力线120的串电流(Istring)。如果通信装置110定位和连接于电力装置103a处(如图1A和1E中所示)，则端子Y可连接到端子A。通常，端子Z和Y间的总阻抗(ZT)是第一电路的阻抗Z1和第二电路的阻抗Z2之和。两个阻抗电路Z1和Z2作为例示性示例显示，在此公开的另外的方案可具有多于两个阻抗电路。一个或多个阻抗电路(例如Z1)可为有源的阻抗电路，被构造和操作以在特定频率(例如100kHz)下呈现出特定值(例如10欧)的阻抗，并在其它频率下呈现出不同阻抗。一个或多个阻抗电路(例如Z2)可为无源的阻抗电路，被设计以在不同频率下提供阻抗值，而不需要用于调节阻抗值的辅助操作电力。
现在参见图1E，显示出根据本公开内容的例示性方案的可用于电力线通信(PLC)的通信装置110a的细节。参见图1A，在端子Y、Z处的电力装置103/103a的输出端可连接到一起以形成连接于端子A和B之间的串联串。一个或多个通信装置110可在处于端子A和B之间的串联串中在串联串中任意部位以串联连接方式联接(例如直接连接)。图1E的通信装置110a可用作图1A和后续其它图的通信装置110。图1E中的通信装置110a可连接在电力装置103/103a的端子A和端子Y之间。通信装置110a可包括耦合电路，耦合电路包括：具有电感器L1、电阻器R1、电容器C1的第一电路，用于阻抗Z1。第一电路可与具有电感器L2、电阻器R2、电容器C2的第二电路串联连接，由此，第二电路是耦合电路的元件。电感器L2、电阻器R2、电容器C2可以并联连接。
第二电路22根据一些方案可仅包括电感器L2和/或电容器C2中的一种，用于阻抗Z2。收发器20可通过耦合电容器Cp连接在端子Y和Z之间、处于两个电力装置103/103a之间。电容器C1可以是可调的以响应于系统状态提供可变的电容值，从而能够增大信号发送到电力线120上的效率。发送效率可被定义为在发送路径(例如电力线120)上由通信装置110a接收的功率与由另一通信装置110发送的功率之比。电容器C1可被实现为有源的电容器电路、成排的开关式电容器，或者利用调谐二极管(也公知为变容二极管、可变电容二极管、变容二级体或可变电抗二极管)实现。调谐二极管可具有可变电容，其根据施加于其端子上的电压而定。
现在参见图1F，显示出根据本公开内容的例示性方案的可用于电力线通信(PLC)的通信装置110b的更多的细节。图1D中的通信装置110b与图1C中相同，区别在于，电容器C3可替代可变电容器C1，而电感器L1可被替代为电感器L3。电感器L3可以是可调的电感器，以提供可变的电感值，从而能够增大信号发送到电力线120上的效率和/或增大来自电力线120上存在的信号的接收效率。电感器L3可实现为有源的电感器电路，以提供可变的电感值。另一实施方式可使用可变电感器L3和可变电容器C1，以能够增大信号发送到电力线120上的效率。
现在参见图1G、1H、1I，显示出根据本公开内容的例示性方案的阻抗Z1的更多细节。阻抗Z1可与阻抗Z2串联连接，且如前所述，阻抗Z2可包括电感器L2，电感器L2和电容器C2并联。阻抗Z1的操作例如可响应于由传感器204a/传感器接口125/204感测的电力系统180/181的电参数。阻抗Z1的操作例如可响应于由前文关于例如能够实现电力线通信(PLC)或弧探测的收发器20所述的传感器感测的另外的电参数。用于操作和控制阻抗Z1的电力可从电源(其连接到包括阻抗Z1的装置)获得(例如参见图1A)。通过相应串的串联连接的电力装置103a/103中的电力或通过前述电力系统180/181中的其它部位，电源101可以向阻抗Z1(包括在对应电力装置103/103a中)提供操作电力。用于操作阻抗Z1的电力也可例如从辅助电力电路162或其它辅助电力源(例如电池)或者从应用电网获得。阻抗Z1的感测和控制可通过控制器105或其它控制器、传感器实现，如前所述并在后续描述中进一步描述。
在图1G中，图1E中所示的可变电容器C1可通过一排可开关的电容器C实现。每个电容器C可被选择为通过多个(n个)开关S1－Sn连接在端子Y和Z之间。每个电容器C可具有相同值或不同的范围值，取决于开关S1－Sn(开通或关断)的组合状态(呈现分立的电容值范围)。分立的电容值范围可在端子Y、Z间施加和变化。开关S1－Sn可通过固态开关实现，例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、结型场效应晶体管(JFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)或双极结型晶体管(BJT)。开关S1－Sn可通过机械单极开关或机电继电器实现。
如图1H中所示，图1E中所示可变电容器C1可通过一排n个变容二极体Vcap1-Vcapn(也公知为变容二极管)实现，可利用它们反向偏置p–n结的压敏电容。因此，施加于变容二极体Vcap1-Vcapn的偏置可用于响应于在端子Y和Z间施加的偏置和/或串电流水平Istring而选择哪个变电容二极管及其电容。
如图1I中所示，电感器L5可以在端子Y和Z间与电阻器R1和电容器C3并联连接。电容器C3可为固定值的电容器，或者可实现为可变的电容器，如参照图1G和1H中所示的可变电容器C1所示。电感器L5可卷绕在磁芯MC1上，与电感器L4一起(电感器L4也可卷绕在磁芯MC1上)。电感器L5和L4具有互感(M)，其中互感(M)例如当电感器L4中的电流的变化在附近电感器L5中感生出电压或者相反时、例如当电感器L5中的电流(Istring的相当大部分)的变化在附近电感器L4中感生出电压时发生。电感器L4和L5之间的关系可以通过以下标准公式表达：
M＝N4N5P
其中，
M是互感，
N4是电感器L4中的匝数，
N5是电感器L5中的匝数，
P是磁芯MC1中的通量(Φ)所占据的空间的磁导。
可构造的(例如可适配的)电流源165可连接到电感器L4上。因此，收发器20的传感器204a/传感器接口204和/或传感器/传感器接口125可以感测串电流Istring的水平并从电流源165经电感器L4注射一定水平的电流。在非限制性示例中，从电流源165注入到电感器L4中的电流水平和方向可响应于感测到的串电流Istring的水平(超过该水平则电感器L5变得饱和)。电流源165注射到电感器L4中的电流水平可具有改变磁芯MC1中通量(Φ)水平的效果，使得电感器L5变得不饱和。因此，从电流源165注射的电流可以利用电感器L4和L5之间的互感M而对抗串电流Istring。作为控制电感器L5的控制算法的一部分，串电流Istring水平的查询表可以提供拟注射到电感器L4中的适合的电流水平和电流方向。
在非限制性示例中，电感器L5可具有约10μH的电感，并可在串电流Istring＝1A时饱和。当感测到(例如通过被构造成测量Istring的传感器实现，所述传感器未明确显示)串电流Istring等于1.5A时，电流源165可操作以提供约0.5A的电流。由于电感器L4显示具有4个绕组而且电感器L5显示具有2个绕组，因而流动通过磁芯MC1的通量等效于串电流Istring＝0.5A时的通量，电感器L5可保持其约10μH的电感而且不变得饱和。
根据本公开内容的方案，另外的电感器(为清楚起见未明确显示)可设置为串联于电感器L4和/或电容器(为清楚起见未明确显示)可设置为并联于电感器L4以增大朝向电感器L5反射的阻抗。
现在参见图1J，其显示出根据本公开内容的例示性方案如何可将辅助电力施加于前述的可调的阻抗电路和/或通信装置的示意图。图1J显示出电力装置103a/103输出端的串联串的局部部分。为通信装置供应辅助电力可被设计为从连接到其它电力装置的电源和/或独立于由电力系统180/181所产生电力的电源接收电力，如图1A和1B中所示。辅助电力电路262可连接到电力装置103/103a的输出端，电力装置103/103a的输出端具有一旁路二极管BPD1，其连接到电力装置103/103a的端子Y和Z间。装置191串联在电力装置103/103a的端子Z与另一电力装置103/103a的端子Y之间。装置191可例如为通信装置110/110a/110b/117，具有可调的阻抗电路Z1，例如在图1G、1H、1I中所示。在电力装置103/103a停止起作用和/或与电力装置103/103a输入端连接的电源101(未示出)不起作用或供给不足的情况下，反向偏置可形成在端子Y和Z间且旁路二极管BPD1正向偏置。BPD1的正向偏置和通过电力装置103/103a的输出端的电流Istring可供辅助电力电路262使用以将操作电力提供到相关联的装置191。操作电力可以利用并足以驱动装置191的第一电路的操作。
仍然参见图1J，根据在此公开的方案，可调的阻抗电路Z1可安装在电力装置的串联串中以根据操作考虑而增大或减小串联串的总阻抗。例如，当不同串联串中的发送器发送时，可有益于阻抗电路Z1(其在此情况下可仅包括电感器、或者具有可调电容器但没有电阻器的电感器、或者完整的RLC电路)操作以增大串阻抗、和防止信号泄漏到串联串中。作为另一示例，装置191可为弧探测电路，被构造成测量特定频率下的电压和/或电流，并基于测量值的量级而确定系统中是否可能存在弧。弧探测装置可包括可调的阻抗电路，被调节以在合理“洁净”的频率(即，该频率不用于其它目的而且不会由于外部系统因素而产生“噪声”)下实现高阻抗。可调的阻抗可被调节以提供高阻抗以用于在所选频率下改善测量和改善弧探测。
通常，在以下描述中，可能要求使用与图1A所示布线结构111类似的布线结构的通信装置在宽范围的系统状态下操作。例如，当大直流(DC)电流流动通过通信装置110时(例如，当图1A所示的电源101被相当强的日光照射并产生相当大的电力时)，具有低饱和电流的电感器可变得饱和并停止作为通信用有效阻抗而操作。当电源101供给不足时(例如由于遮蔽或处于黄昏或黎明时所致)，具有低电感的电感器可能难以令人满意的方式维持电流。使用同时具有高饱和电流和高电感的单个电感器可能较为昂贵。
将通信装置110和/或110a设计为具有第一电路和串联连接的第二电路可以选择部件以在各种操作条件下提供高性能。例如，第二电路可包括的电感器L2可为高电感的电感器(例如具有5μH、10μH、20μH等的电感)但可能具有低饱和电流。第一电路可用作可变电阻，其根据系统参数(例如线路电感和阻抗)可调节以呈现等效的阻抗，第一电路的电感器L1可具有高饱和电流以当相当大的电流流动通过通信装置时防止饱和。第一电路阻抗的调节可通过改变电容器C1的电容而实现。第一电路的进一步的考虑是：电感器L1可按图1I实现，具有互感电感器L4和L5，使得从电流源165进入电感器L4中的电流水平可具有改变磁芯MC1中通量(Φ)水平的效果，从而使电感器L5(其可具有与电感器L1相同的电感)变得不饱和。总之，第一电路可提供可变阻抗(Z)和带宽(BW)的特征以及响应于串电流Istring的水平延伸到使第一电路等效电感器饱和的水平的特征。
通常，对于第一和第二电路，阻抗(Z)可给定如下：
其中，R是电阻，XL是感抗，XC是容抗。
XL＝2πfL…………………公式2
其中，f是频率，L是电感，C是电容。
并联谐振当XL＝XC时发生，谐振频率fr是：
品质(Q)因子是：
带宽(BW)：
带宽(BW)的较高频率极限(fh)和较低频率极限(fl)是：
或者Q因子可给定如下：
现在参见图2，显示出根据本公开内容的例示性方案的收发器20的细节的方框示意图。控制器200可包括微处理器、微控制器和/或数字信号处理器(DSP)，其可连接到存储装置210。存储装置210可与图1C所示存储装置123相似或相同。对于图1A而言，一个通信装置110中的控制器200可用作相对于其它通信装置110的其它控制器200的中心控制器。因此，连接到控制器200的通信接口202可在控制器200与其它控制器200/105(例如包括在电力系统180中)之间提供通信。往来于通信装置110的通信接口202的通信可通过在电力线120上根据相对于通信装置110的下述电路特征的电力线通信(PLC)进行。利用通信接口202的通信也可包括经由传感器204a/传感器接口204的测量到的或感测到的通信参数。通信接口202可与局域网或蜂窝网络通信，以建立互联网连接，互联网连接例如可以提供例如电力装置103/103a和/或系统电力装置107的远程控制、远程监测和/或重构的特征。收发器20可以进一步包括辅助电力电路262，其被构造成从连接到电力装置103/103a的电源、系统电力装置107和适于操作其它电路系统部件(例如控制器200、通信接口202等)的输出电力接收电力。根据本公开内容的一些方案，辅助电力电路262可连接到电力装置103/103a、系统电力装置107的输出端，并被设计以从连接到其它电力装置的电源和/或独立于由电力系统180所产生电力的电源接收电力。现在参见图3A，显示出根据本公开内容的例示性方案的图1C所示的电感器L1、电阻器R1和可调电容器C1的第一阻抗电路以及电感器L2、电阻器R2和电容器C2的第二阻抗电路的例示性阻抗曲线。竖直轴线指示阻抗(│Z│)，而水平轴线指示频率(f)。类似形状的曲线可关于增益(│gain│)模量和/或Q因子进行绘制。阻抗曲线32是第二电路的频率－阻抗曲线，其中，R2＝10Ω,L2＝10μH,C2＝1μF，第二阻抗电路的谐振频率(fr)约为50.3kHz，其中，Q因子约为3.16，带宽BW1约为15.9kHz。阻抗曲线34是第一电路的频率－阻抗曲线，其中，R1＝10Ω,
C1＝10·C2＝10μF。响应曲线34也具有约为50.3kHz的谐振频率(fr)，其中，Q因子约为31.62，带宽BW2约为1.59kHz。
第二阻抗电路Z2可包括电感器L2，电感器L2可在低电流时(例如当流动通过阻抗电路Z2的电流小于1A的饱和电流时)提供10μH的电感，但在较高电流(例如大于1A)时可能饱和，因此，阻抗曲线32仅可在低电流时准确图示出第二阻抗电路Z2的阻抗。在较高电流时，由于电感器L2饱和且短接于阻抗电路，因而第二阻抗电路Z2可提供接近于0Ω的阻抗。
当希望在谐振频率下约10Ω的阻抗时，第二阻抗电路Z2可在低电流水平下提供所希望的阻抗。在较高电流水平时，第二阻抗电路Z2可失效，第一阻抗电路Z1可通过阻抗控制器调节电容器C1以具有约10μF的电容而提供所希望的阻抗。通过包括具有高饱和电流(但具有低电感值)的第一电感器L1和具有高电感值(但具有低饱和电流阈值)的第二电感器L2，在特定频率下，阻抗Z1和Z2的组合可表现得与无源阻抗(其包括同时具有高电感和高饱和电流的电感器)大致相同，而成本为无源阻抗电路的一部分。
调节可变阻抗电路的一个或多个部件值可提供进一步的优点。例如，通过以谐振频率(其可通过调节电容器值而被调节)实现高Q、低带宽阻抗(例如第二阻抗电路Z2)，可在各种频率下选择性地获得高阻抗。改变阻抗电路的谐振频率例如可用于在多操作模式中操作阻抗电路。例如，当阻抗电路被用作PLC装置的一部分时，可能希望阻抗电路在第一操作模式(例如Rx，或接收模式)时提供第一谐振频率值并在第二操作模式(例如Tx，或发送模式)中提供第二谐振频率值。
现在参见图3B和3C，显示出根据本公开内容的例示性方案的图1C所示的电感器L1、电阻器R1和可调电容器C1的第一阻抗电路和电感器L2、电阻器R2和电容器C2的第二阻抗电路的例示性阻抗曲线30。图3C显示出图3B的一部分的“放大”图。竖直轴线是阻抗(│Z│)，相对于水平轴线上的频率(f)。类似形状的曲线可以关于增益(│gain│)模量和/或Q因子进行绘制。阻抗曲线32是第二电路的阻抗曲线，其中，R2＝10Ω,L2＝10μH,C2＝1μF，第二阻抗电路的谐振频率(fr)约50.3kHz。响应曲线34a和34b是第一电路的频率曲线，其中，R2＝10Ω,L2＝1μH，谐振频率(fr1)和带宽BW1可利用可调的电容器C1(和/或图1D所示电感器L3)调节。当电容器C1调节为具有C1＝11μF的值时获得响应曲线34a，当C1调节为具有C1＝9μF.的值时获得响应曲线34b。响应曲线32可具有低的Q因子(约3.16)和较宽的带宽BW2(约15.9kHz)，与阻抗曲线32相比，响应曲线34a和34b可以具有较高的Q因子(分别约为33.2和33.0)和较窄的带宽(分别约为1.45kHz和1.77kHz)，这是因为，相对于表1(如下所示)，电容器C1的电容比电容器C2多约10倍(例如，多9倍或多11倍)，和/或电感器L3(图1D)的电感比电感器L2小10倍。
电容器C1可被调节而使得第一阻抗电路Z1选择性地在不同频率下提供高阻抗(在此数字示例中为10Ω)。当操作电力不可用于调节电容器C1时(例如当连接到阻抗电路Z1和Z2的电源不产生显著电力而指示出流动通过阻抗电路Z1和Z2的电流低时)，阻抗电路Z1可以不饱和并可在合理宽的带宽上(在此示例中约为15.9kHz)提供高阻抗。
现在参见图3C，阻抗曲线34a(其中C1＝11μF)可具有约48kHz的谐振频率，阻抗曲线34b(其中C1＝9μF)可具有约53kHz的谐振频率。两条阻抗曲线均可见快速滑落(即，低带宽)。电容器C1可当PLC装置处于第一(例如发送)模式中时被调节为9μF，电容器C1可当PLC装置处于第二(例如接收)模式中时被调节为11μF。
如前所述，本公开内容的方案包括具有多于一个串联连接的可调阻抗电路。例如，等于阻抗曲线34a和34b的组合的阻抗曲线可通过以下方式获得：操作两个阻抗电路，类似于Z1，一个具有C11＝9μF的电容器值，一个具有C12＝11μF的电容器值。这可例如用于操作PLC电路以第一频率发送/接收第一信号并同时以第二频率发送/接收第二信号。
现在参见图4A，显示出根据本公开内容的例示性方案的方法400的流程图。在非限制性示例中，以下描述提供如图1A和1B中所示的电力系统180/181的通信装置110执行的电力线通信的进一步的细节。电力系统180/181包括多串的布线结构111/115，它们在端子A和B处并联连接。布线结构111/115可包括功率变换器103/103a，功率变换器103/103a的输出端串联连接以形成在端子A和B处并联连接的多串的布线结构111/115，而功率变换器103/103a的输入端连接到电源101。例如，功率变换器103/103a可为DC到DC变换器，电源101可为光伏板。布线结构111/115及其相互连接、监测和控制被设计以实现对负载109的高效电力传输。因此，高效电力传输可通过在电力系统180/181各部件之间的可靠通信信号、传送控制信号和监测信号实现。
根据下述特征，可靠的通信可在电力系统180/181的各部件之间实现，并可使电力系统180能够正确高效操作。因此，通过电力线通信进行通信信号的高效发送和接收可考虑通信装置110的通信耦合电路的通信参数及通信装置110的通信耦合电路的无源通信参数的调节的控制。因此，无源通信参数的使用和/或通信参数的调节可以将通信信号响应性地传送到电力系统180的操作电力参数。电力系统180的操作电力参数可包括MPPT电路系统以从电源101提取更大的电力，和/或电平VAB或串电流Istring1、Istring2以通过系统电力装置107(其也可包括MPPT电路系统)高效施加于负载109。
在步骤401，通信装置110可在串联串中以串联连接方式连接，处于端子A和B之间的串联串中的任意部位，如图1A中所示。图1B中的串联连接结构可连接在电力装置103/103a的端子A和端子Y之间。串联连接结构可包括电感器L1、电阻器R1、电容器C1的第一电路。第一电路可与具有电感器L2、电阻器R2、电容器C2的第二电路串联连接。第一和第二电路可包括相应的电阻器R1和R2。第二电路可包括电感器L2和/或电容器C2。
为了例示性示例的目的，将参照图1A的电力系统180。方法300可类似地应用于图1B的电力系统181。在电力系统180的操作过程中，送到电力装置107的输入端的DC电力可经由串电流Istring1、Istring2通过电力线120传送。因此，送到电力装置107的输入端的DC电力不会受到第一和第二电路的阻碍，这是因为，串电流Istring1、Istring2的流通过电感器L1、L2。不过，通过电感器L1、L2的串电流Istring1、Istring2的流可影响电力线通信，因而对于第一和第二电路的电感器、电容器、电阻器的值的选择在下文中通过非限制性示例论述。
在非最优的操作条件下，串电流Istring1、Istring2的流可减小。串电流Istring1、Istring2的流减小，例如可能是因为：电源101偶尔被遮蔽物112遮蔽、存在需要通过旁路单元Q9绕道的故障电力装置103/103a、和/或当电力系统180在黎明或黄昏操作时。
整体而言，关于并联连接的电阻器(R)电感器(L)电容器(C)电路的阻抗(Z)是如何的总结显示在下表1中，其中Z从公式1得出：
表1
在表1中，50.3千赫(KHz)的谐振频率(fr)被选择用于电力线通信，表1的第一行中的电感器(L)和电容器(C)的最接近的优选值显示出阻抗(Z)如何针对谐振频率(fr)±的频率而变化。2.35的品质因子和26KHz的带宽(BW)从相应的公式5和公式6得出。窄带电力线通信PLC可从3KHz至约500KHz操作。在欧洲，欧洲电工技术标准化委员会(CENELECT)保留了一些频率而使得：频带A在3－95KHz之间用于应用/智能电网，频带B在95－125KHz之间且不受限制，频带C在125－140KHz之间用于家庭网络，频带D在140－148.5KHz之间用于警报和安全系统。
表1的第二行显示出阻抗(Z)如何针对谐振频率(fr)±的频率对于L÷10和C×10而变化，使得两行中所示电感器(L)和电容器(C)的选择的可能性均具有相同的谐振频率(fr)61.03KHz。23.5的品质因子(Q)和26KHz的带宽(BW)从相应的公式5和公式6得出。
电感器L1和L2可被形成/卷绕在铁芯或环芯上。电感器L1、电阻器R1、电容器C1的第一电路可具有对应于表1第二行的L1的电感器，使得存在较低的电感值和较高的Q值，但电感器L1卷绕其上的铁芯与电感器L2的选择相比具有更高的饱和电流。第二电路中使用的电感器L2(对应于表1第一行)具有较高的电感值和较低的Q值，但电感器L2卷绕其上的铁芯与电感器L1的选择相比具有更低的饱和电流。典型地，当用于收发器20的操作电力源于由电力系统180产生的电力时，在“较高”标准水平的串电流Istring1、Istring2下的电力线通信可使用电感器L1、电阻器R1和可调电容器C1的第一电路。当电源101例如被遮蔽、或者在黄昏或黎明时，且当用于收发器20的操作电力可源于辅助电力(例如来自辅助电力电路162/262的电力)(其中辅助电力独立于由电力系统180产生的电力)时，在“较低”水平的串电流Istring1、Istring2下的电力线通信，可得益于电感器L2、电阻器R2和电容器C2的第二电路的电路表现。
在步骤403，收发器20可通过联接电容器Cp连接在端子Z和Y之间，处于两个电力装置103/103a之间。各种调制方案可用于电力线通信。一些调制方案可包括正交频分复用(OFDM)、二进制相移键控(BPSK)、；频移键控(FSK)、或扩频型频移键控(S-FSK)。特别地，OFDM可提供高数据速率，但可能需要更多计算功率以产生快速傅立叶变换(FFT)和逆向快速傅立叶变换(IFFT)，如方案中所需。另一方面，BPSK、FSK稳固而且简单，但提供较低数据速率。关于其它通信方案，用于电力系统(例如电力系统180)的电力线通信可利用单工、半双工和/或全双工。在单工通信电力线120的情况下，形成通道而可在一时间沿一个方向操作，而在半双工中，每个通信装置110可与另一通信装置通信，但不能同时进行，这不同于全双工。
在步骤405，每个通信装置110的通信参数可由传感器204a感测，以提供第一和第二电路的谐振、谐振Q因子、第一和第二电路的带宽(BW)、第一和第二电阻器的电阻、或者第一和第二电路的阻抗。通信装置110的端子A和Y之间的总阻抗(ZT)是第一和第二电路的阻抗之和：
其中，第二电路是电感器L2，第一和第二电路的阻抗之和给定如下：
在步骤405的传感还可包括检测脉冲的传送，而所感测的通信参数可包括检测脉冲的电压驻波比(VSWR)的测量值。因此，可以进行第一并联电路的改变和/或在端子A和Y处连接的另外的匹配网络(未示出)的调节以确保来自收发器20的传送信号的信号传送改善。
步骤405还可允许传感器204a感测操作电力参数，例如串中的串电流Istring1、Istring2或电压或者在端子A和B处的电压VAB和/或电流。
步骤405还可包括操作电力参数，其通过电力装置103/103a和/或系统电力装置107的传感器/传感器接口125感测。传感器204a也可被构造成直接测量操作电力参数或者从其它相连接的传感器/传感器接口125/204a(可为电力装置103/103a和/或系统电力装置107的一部分)接收测量到的操作电力参数。因此，操作电力参数可以在电源101、电力装置103/103a和/或系统电力装置107的输入端和输出端上或者其近处进行感测和/或测量。操作电力参数可被感测和/或测量，例如电源101的电压和/或电流输出和/或电源101的功率输出。当电源101可为包括PV电池的光伏(PV)发电机时，传感器或传感器接口125/204a可以直接测量或接收例如由PV电池接收的照射测量值和/或PV发电机上或其近处的温度。
关于在电力系统180中被接收和发送的通信信号，信号的波谱用于在特定带宽(BW信号)(其可在中心频率(fc)附近居中)内进行电力线通信。中心频率(fc)可与第二电路的谐振频率(fr2)相同和/或可与第一电路的谐振频率(fr1)相同。在非限制性示例中，第一电路的谐振频率(fr1)可通过适配控制和/或通过鲁棒控制、利用可调的电容器C1和/或电感器L1进行选择，作为步骤405的一部分的感测和控制可确保来自收发器20的信号的发送将通过其它收发器20使用高Q(如阻抗曲线34所示)接收。高Q允许在由电力线120提供的通道中的更高的信噪比，以确保在各通信装置110之间的高效电力线通信。
不过，当对于一个或多个收发器20存在操作电力不足时(在非限制性示例中，仅第一电路连接到端子A和Y之间)，可能存在以下场景：由收发器20的发送可能被另一接收收发器20(其中其第一电路处于阻抗曲线34的带宽BW1外)吸收和削弱。处于阻抗曲线34的带宽BW1外可响应于步骤405中的感测、利用不足电力以提供其第一电路的可调控制而实现。因此，参见表1的第二行，接收收发器20的阻抗(ZT)当处于阻抗曲线34的带宽BW1外时比第二并联电路处于谐振fr2时的阻抗(ZT)低。从信号方面，收发器20的发送可能被在阻抗曲线34的带宽BW1外操作的另一接收发送器20吸收和削弱。包括与第一电路串联的第二电路的特征和有益之处可为：由于第二电路提供的较宽的带宽BW2而确保被发送信号的接收；和/或参见公式10和公式11，可提供更高阻抗(ZT)而可防止被另一接收收发器20吸收和削弱。
在步骤407，根据步骤403的描述中所包括的各种调制方案，通信信号可响应于在步骤405感测的通信参数和/或操作电力参数而发送和/或接收。为了阐释步骤407，现在参见图4B，显示出根据本公开内容的例示性方案的步骤407的更多细节。为了易于论述，参考在电力线120上单工通信以形成可在一时间沿一个方向操作的信道。因此，描述在发送模式中的一个收发器20，一个或多个收发器20用于接收模式中以接收在发送模式中从所述一个收发器20的发送。
在决定步骤420，响应于步骤405中通过传感器204a的感测，在控制器200(用作中心控制器)上运行的控制算法的指示可以给出指示：1)所有串以正常电流水平操作；2)少数串以低电流水平操作；3)大多数串以低电流水平操作。
在步骤422，在端子A和B之间的电力装置103/103a的串联连接的输出端的所有串以正常电流水平操作。电力装置103/103a以正常电流水平操作指示出电源101(PV发电机)被完全照射并完全操作。因此，来自电力系统180的电力可用于将操作电力提供到收发器20以确保收发器20以由第一电路提供的高Q将信号发送到电力线120上。根据在步骤405由传感器204a感测的通信参数、由控制器200控制的第一电路可允许通过适配控制和/或通过鲁棒控制、利用可调的电容器C1和/或电感器L1来选择谐振频率(fr1)。在步骤422中通过适配控制和/或通过鲁棒控制选择的谐振频率(fr1)类似地应用于来自电力系统180的电力，用于将操作电力提供到收发器20，使收发器20能够通过从第一电路提供的高Q从电力线120接收信号。
在步骤426，端子A和B之间的电力装置103/103a的串联连接的输出端的大多数串可在低电流水平下操作。在低电流水平下操作的电力装置103/103a可指示出电源101(PV发电机)以低照射水平(例如在黄昏或黎明时)操作。因此，可能需要来自辅助电力电路162/262的辅助电力将操作电力提供到收发器20以按照从第二电路提供的低Q将信号发送到电力线120上。辅助电源可独立于电力系统180的电源。在黄昏或黎明时，根据在步骤405中由传感器204a传感的通信参数、由控制器200控制的第一电路的足够操作电力可能不允许通过可调的电容器C1和/或电感器L1的适配控制和/或鲁棒控制而选择谐振频率(fr1)。第二电路的谐振频率(fr2)具有低的Q但具有较宽的带宽(BW2)，如图3A中的阻抗曲线32所示。类似地，可能需要来自辅助电力电路162/262的辅助电力使收发器20能够按照从第二电路提供的低Q从电力线120接收信号。与电感器L1相比的L2的较高电感值意味着：在低电流水平下，L2的饱和不是问题，因而可使L2与具有较低电感值的电感器L1至少处于相同标准。
在步骤424，端子A和B之间的电力装置103/103a的串联连接的输出端的少数串可在低电流水平下(例如0A或接近于0A)操作；而电力装置103/103a的其它串联连接的输出端在正常水平下操作。在低电流水平下操作的电力装置103/103a可指示出电源101(PV发电机)由于电源遮蔽而以低照射水平操作，或者指示出电力装置103/103a故障。故障的电力装置和/或被遮蔽的电源101(PV发电机)可以使用旁路单元Q9绕道，如图1B中所示，以增大串电流。如果串电流不增大，则可能需要来自辅助电力电路162/262的辅助电力将操作电力提供给收发器20。操作电力可以使收发器20能够按照从第二电路提供的低Q将信号发送到电力线120上和/或从电力线120接收信号。如果因旁路单元Q9的施加使串电流处于可接受的范围内，则来自电力系统180的电力可用于将操作电力提供给收发器20。操作电力可使收发器20能够按照从第一电路提供的高Q(其可具有可调的性能)将信号发送到电力线120上和/或从电力线120接收信号。
现在参见图4C，显示出根据本文方案的用于调节PLC电路的阻抗的方法。方法430可由通信装置(例如图1A、1B的通信装置110、图1D的通信装置117、或图1E的通信装置110a)的控制器执行。出于例示目的，将参照图1E的通信装置110a，其具有可变电容器C1。通信装置110a可通常对于大部分的系统操作时间处于接收模式，并可周期性地处于持续短时段(例如几十或几百毫秒)的发送模式。通信装置110a在接收模式中可具有第一优选阻抗水平，并在发送模式中可具有第二优选阻抗水平。在步骤432，实施方法430的控制器可确定是否希望发送信号(例如从上次发送起是否已经过相当长时段)。该确定可包括：接收时钟测量值和/或计算从先前发送起已经过的时段。如果控制器确定不是发送信号的时间，则控制器可行进到步骤438，等待一段时间(例如数秒)，返回步骤432。
在步骤432，如果控制器确定是发送信号的时间，则控制器可行进到步骤434并可将通信装置110a的阻抗调节至优选阻抗水平以进行发送。例如，电容器C1可被调节为呈现出不同的阻抗水平。在步骤435，通信装置110a可发送信号(例如在电力线120上)。在信号发送完成之后，在步骤436，控制器可将阻抗重新调节至对于接收模式的优选水平，并可然后返回步骤342。
在非限制性数值示例中，通信装置110a在接收模式中可具有：L1＝1μH，C1＝10μF，fr＝50.3KHz，Q＝31.62，BW＝1.6KHz。在步骤424，电容器C1可减至C1＝5μF，使得fr＝71.176KHz，Q＝22.36，BW＝3.2KHz。具有相当大Q因子的fr能够容易地从约50KHz偏移到约70KHz，这可增大在电力线上执行通信的质量。在不发送时，通信装置可操作而呈现出相对其它发送中的通信装置而言更小的阻抗，从而减小被发送中的通信装置“看到”的总环路阻抗。具有电感器L2、电阻器R2、电容器C2的通信装置110a的第二电路可呈现出恒定阻抗，与具有电感器L1、电阻器R1、电容器C1的第一可变电路相比具有更高的带宽和更低的增益。第二电路在第一电路不可操作的情况下(其可能由于用于变化电容器C1的电力不可用所致)可提供适合的阻抗。变化电容器C1可被实现为一排并联连接的电容器，它们可通过开关相互连接和脱离连接，所述开关如图1G中所示并可响应于步骤432而开关。
现在参见图4D，显示出根据本文方案的用于调节PLC电路的阻抗的方法。方法440可由通信装置(例如图1A、1B的通信装置110、或图1E的通信装置110a)的控制器执行。出于例示目的，将参照图1E的通信装置110a，其具有可变电容器C1。控制电容器C1(例如通过开通和关断图1G的开关S1..Sn而实现)的控制器可被构造成根据多个操作模式调节电容器C1的值。在第一模式中，包括控制器的通信装置可进行发送。在第二模式中，通信装置(作为相同串联串的一部分)作为执行方法440的即时控制器可进行发送。在第三模式中，通信装置(不作为相同串联串的一部分)作为执行方法440的控制器可进行发送。
在步骤442，控制器可接收和解密一指示出通信装置被计划发送通信的消息(例如由图1A的系统电力装置107发出)。根据一些方案，步骤442可省略，控制器可根据指示出各个通信装置应何时发送的预定时间计划而操作。在步骤443，控制器根据在步骤442接收的消息和/或根据预定时间计划来确定哪个通信装置被计划来发送。如果控制器确定即时通信装置(即，与执行方法440的控制器连接的通信装置)是下一个进行发送的装置，则控制器可行进到步骤450，并调节(例如增大或移动其谐振频率)通信装置中包括的可调阻抗电路的阻抗以适合于发送模式。例如，如果消息以53kHz的频率发送，则控制器可调节电容器C1至9μF并获得类似于图3C的曲线34b的阻抗曲线。在步骤451，控制器操作通信装置以发送消息。在发送之后，在步骤452，控制器调节阻抗以适合于通信装置的接收模式。
如果控制器在步骤443确定下一个进行发送的通信装置是与受控于控制器的阻抗串联连接的通信装置，则控制器可以在步骤447调节阻抗以提供在发送控制器所用频率下的更小阻抗以减小信号的串内削弱，或者提供在发送控制器所用频率下的更大阻抗。例如，当希望接收串内通信时，控制器可增大阻抗。当不希望接收串内通信时(例如预计的消息接收者不处于串联串内时)，控制器可减小阻抗。在发送完成之后，在步骤448，控制器继续到步骤449，并将阻抗调节至通信装置的接收模式。
如果控制器在步骤443确定下一个进行发送的通信装置是不与受控于控制器的阻抗串联连接的通信装置，则控制器可在步骤444调节阻抗以提供在发送控制器所用频率下的更大阻抗，以减小信号泄漏到串中。在发送完成之后，在步骤445，控制器继续到步骤446，并将阻抗调节至通信装置的接收模式。
现在参见图4E，显示出在执行方法440时图1B的电力系统181的示例性部分182(为了清楚未显示电源101)。布线结构115a可包括串联连接的电力装置103b...103m，布线结构115b可包括串联连接的电力装置103n...103z。每个电力装置103b...103z可类似于图1B的电力装置103a并可包括具有阻抗Z的通信装置110。每个电力装置可具有控制器(例如图1C的控制器105)，控制器被构造成执行图4D的方法440。
图4E图示出电力装置103b...103z执行方法440的时间。其可图示出电力装置103c的通信装置发送或准备发送的时间。在图4E中所示时间之前，电力装置103b..103z的控制器确定(通过对消息解码或者根据预定计划实现)电力装置103c的通信装置将进行发送。电力装置103b、103m的控制器控制相应的可调阻抗至低阻抗水平(根据方法440的步骤447)以不削弱电力装置103c的发送。电力装置103c的控制器控制对应的可调阻抗至高阻抗水平(根据方法440的步骤450)以实现电力装置103c的有效发送，电力装置103n...103z的控制器控制相应的可调阻抗至高阻抗水平(根据方法440的步骤444)以增大布线结构115b的阻抗和减小电力装置103c的发送到布线结构115中的泄漏。
可注意到，不同连接设置在本文中的元件之间。这些连接在整体上描述，可为直接的或间接的，除非另行指明；对此，本专利文件可被认为是非限制性的。进一步地，一个实施例的元件可与本公开内容的其它方案的元件以适合的组合或子组合方式组合。例如，方法430和440中的每个或任一个可由图1A或1B的通信装置110执行。图1D的阻抗Z1可通过图1E－1I的电路Z1中的任一种实现。另外，包括多于一个可调阻抗的电路或系统可以具有不同类型的可调阻抗(例如，第一电力装置可具有图1I的阻抗Z1，第二电力装置可具有图1G的阻抗Z1)。
进一步注意到，在此公开的各种电路可包括：根据一些方案但不根据其它方案而使用的元件。例如，图1D的阻抗Z1和Z2可独立使用而作为具有可调阻抗的电力装置的一部分，收发器20和电容器Cp可加到进一步具有通信装置110的电力装置中。作为另一示例，电阻器R1和电容器C3可从图1I的阻抗Z1中去除。结果形成的阻抗Z1可有效形成，其中电感器具有被设计防止电感器L5饱和的补偿电路。
本公开内容的所述方案和从属权利要求的所有可选和优选特征和修改方式可用于在此教示的公开内容的所有方案中。另外，从属权利要求的各个特征及本公开内容的所述方案的所有可选和优选特征和修改方式可相互组合和互换。
条目1.一种电力线通信装置，包括：
耦合电路，其包括：
第一电路，其包括与第一电容器和第一电阻器并联连接的第一电感器，其中所述耦合电路连接在第一端子与第二端子之间且连接到电流路径；
传感器，其被构造成感测所述耦合电路的通信参数，其中，所述通信参数选自包括以下至少一项的一组通信参数：所述第一电路的谐振频率，与所述谐振频率相对应的谐振品质(Q)因子、所述耦合电路的带宽(BW)、所述第一电阻器的电阻或所述第一电路的阻抗；以及
收发器，其适于联接到所述第一端子和所述第二端子，以响应于所述耦合电路的所述通信参数和通过所述传感器所感测的所述电流路径中的电流水平而将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号。
条目2.如条目1所述的电力线通信装置，进一步包括：
第二电路，其包括：与第二电容器和第二电阻器并联连接的第二电感器，其中所述第一电路与所述第二电路串联连接。
条目3.如条目2所述的电力线通信装置，其中，与所述第一电路串联连接的所述第二电路提供阻抗以减轻对从另一收发器发送的信号的吸收和削弱。
条目4.如条目2所述的电力线通信装置，其中，从辅助电源供应所述收发器的操作电力；其中，能够使所述收发器以与所述第二电路的谐振频率相对应的频率将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号。
条目5.如条目4所述的电力线通信装置，其中，所述频率响应于由所述第二电路的所述传感器所感测的所述谐振频率。
条目6.如条目1所述的电力线通信装置，其中，从辅助电源供应所述收发器的操作电力；其中，所述供应所述操作电力响应于由所述传感器所感测的所述电流路径中的电流水平。
条目7.如条目1所述的电力线通信装置，其中，响应于由所述传感器所感测的所述电流路径中的电流水平从电源供应所述收发器的操作电力；其中，所述供应能够使所述收发器以响应于由所述传感器所感测到的所述第一电路的所述谐振频率的频率而适当将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号。
条目8.如条目1所述的电力线通信装置，其中，响应于由所述传感器所感测的所述电流路径中的电流水平从电源供应所述收发器的操作电力；其中，所述供应能够使所述第一电容器适应性调节其电容，以使所述收发器能够以响应于由所述传感器所感测的所述第一电路的所述谐振频率的频率而将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号。
条目9.一种方法，能够在所述第一端子和所述第二端子之间设置的多个相互连接的电流路径之间实现电力线通信，所述方法包括：
将耦合电路连接在所述第一和第二端子之间的每个所述电流路径中，其中每个所述耦合电路包括：串联连接的第一电路和第二电路中的至少一者，其中所述第一电路包括：与第一电容器和第一电阻器并联连接的第一电感器，所述第二电路包括：与第二电容器和第二电阻器并联连接的第二电感器；
将多个收发器联接到所述第一端子和所述第二端子；
针对每个所述耦合电路感测通信参数；
响应于所述耦合电路的所述通信参数并且响应于所述电流路径中的电流水平而将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号。
条目10.如条目9所述的方法，其中，所述通信参数选自包括以下至少一项的一组通信参数：所述第一电路和第二的谐振频率，与所述谐振频率相对应的谐振Q因子、所述耦合电路的带宽(BW)、所述第一电阻器和所述第二电阻器的电阻或所述第一电路和所述第二电路的阻抗、所述发送的驻波比(SWR)。
条目11.如条目9所述的方法，其中，每个所述耦合电路提供所述第一端子和所述第二端子之间的总阻抗，以减轻对从其它收发器发送的信号的吸收和削弱。
条目12.如条目9所述的方法，其中，所述感测通过传感器执行，所述方法进一步包括：
响应于所述电流路径中的电流水平将操作电力供应到所述收发器，其中所述供应来自电源以控制将信号发送到所述电流路径上或接收所述电流路径上的信号，所述信号具有的频率响应于由所述传感器所感测的所述第一电路的谐振频率；
其中，所述供应来自辅助电源，以能够以响应于所述第一电路和所述第二电路中的至少一者的谐振频率的频率将信号发送到所述电流路径上或接收所述电流路径上的信号。
条目13.如条目12所述的方法，其中，所述辅助电源独立于所述电源。
条目14.一种方法，能够使用在所述第一端子和所述第二端子之间设置的电流路径实现电力线通信，所述方法包括：
将第一耦合电路连接在所述第一端子和所述第二端子之间的所述电流路径中，其中所述耦合电路包括第一电路，其中所述第一电路具有与第一电容器和第一电阻器并联连接的第一电感器；
将收发器联接到所述第一端子和所述第二端子；
由传感器针对所述第一耦合电路感测通信参数；
响应于所述第一耦合电路的所述通信参数和所述电流路径中的电流水平将至少一个信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收至少一个信号。
条目15.如条目14所述的方法，其中，所述通信参数选自包括以下至少一项的一组通信参数：所述第一电路的谐振频率，谐振Q因子、所述第一耦合电路的带宽(BW)、所述第一电阻器的电阻或所述第一电路的阻抗、所述发送的驻波比(SWR)。
条目16.如条目14所述的方法，进一步包括：
将第二耦合电路连接在所述第一端子和所述第二端子之间的所述电流路径中，其中所述第二耦合电路包括第二电路，其中所述第二电路具有与第二电容器和第二电阻器并联连接的第二电感器；
其中，所述第二耦合电路与所述第一耦合电路串联连接。
条目17.如条目14所述的方法，其中，每个所述耦合电路在所述第一端子和所述第二端子之间提供阻抗以减轻对从其它收发器发送的信号的吸收和削弱。
条目18.如条目16所述的方法，其中，所述通信参数选自包括以下至少一项的一组通信参数：所述第一电路和所述第二电路的谐振频率，谐振Q因子、所述耦合电路的带宽(BW)、所述第一电阻器和所述第二电阻器的电阻或所述第一电路和所述第二电路的阻抗、所述发送的驻波比(SWR)。
条目19.如条目16所述的方法，其中，所述第一耦合电路和所述第二耦合电路在所述第一端子和所述第二端子之间提供阻抗，以减轻对从其它收发器发送的信号的吸收和削弱。
条目20.如条目16所述的方法，其中，所述感测由至少一个传感器执行，所述方法进一步包括：
响应于所述电流路径中的电流水平将操作电力供应到收发器，其中所述供应来自电源以控制按照响应于由所述至少一个传感器所感测的所述第一电路的谐振的频率将信号发送到所述电流路径上或接收所述电流路径上的信号；以及其中，所述供应来自辅助电源以能够按照响应于所述第一电路和所述第二电路中的至少一者的谐振频率的频率将信号发送到所述电流路径上或接收所述电流路径上的信号。
Claims (37)
1.一种装置，包括：
第一端子和第二端子；
第一电路，其包括第一电感器，所述第一电感器与电容器并联连接并且与电阻器并联连接；以及
第二电路，其包括第二电感器，其中，所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；
其中，所述第一电路和所述第二电路串联连接在所述第一端子和所述第二端子之间，以在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径。
2.一种装置，包括：
第一端子和第二端子；
第一电路，其包括第一电感器，所述第一电感器与电容器并联连接并且与电阻器并联连接，其中，所述第一电感器包括可变阻抗电感器；以及
第二电路，其包括第二电感器，其中，所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；
其中，所述第一电路和所述第二电路串联连接在所述第一端子和所述第二端子之间，以在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径。
3.一种装置，包括：
第一端子和第二端子；
第一电路，其包括第一电感器，所述第一电感器与电容器并联连接并且与电阻器并联连接，其中，所述电容器包括可变电容器；以及
第二电路，其包括第二电感器，其中，所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；
其中，所述第一电路和所述第二电路串联连接在所述第一端子和所述第二端子之间，以在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径。
4.一种装置，包括：
第一端子和第二端子；
第一电路，其包括第一电感器，所述第一电感器与电容器并联连接并且与电阻器并联连接；
第二电路，其包括第二电感器，其中，所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；以及
第一传感器，其被配置为感测电流路径中的电流水平；
其中，所述第一电路和所述第二电路串联连接在所述第一端子和所述第二端子之间，以在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述第一电感器包括可变阻抗电感器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，还包括与所述第一电感器并联连接的一个或多个开关电容器电路，其中，每个开关电容器电路包括串联连接的相应开关和相应附加电容器。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，还包括与所述第一电感器并联连接的一个或多个变容二极体。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述第一电感器或所述第二电感器包括铁磁芯或亚铁磁芯。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一电感器或所述第二电感器包括：铁芯、镍芯、钴芯或包含铁、镍或钴的合金芯。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述第一电感器卷绕在第一环芯上。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第二电感器卷绕在第二环芯上。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，还包括与所述第二电路串联连接的第三电路，其中，所述第三电路包括第三电感器。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述电容器包括可变电容器。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述可变电容器包括一排可开关的电容器。
15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述可变电容器包括一排变容二极体。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，还包括第一传感器，所述第一传感器被配置为感测电流路径中的电流水平。
17.根据权利要求16所述的装置，还包括第二传感器，所述第二传感器被配置为确定与以下各项之一相对应的值：所述第一电路的谐振频率、与谐振频率相对应的谐振的品质因子、所述电阻器的电阻、所述第一电路的阻抗或装置的带宽。
18.根据权利要求17所述的装置，还包括控制器，所述控制器被配置为响应于由所述第二传感器确定的值来改变所述第一电路的阻抗。
19.一种方法，包括：
通过在第一端子和第二端子之间串联连接第一电路和第二电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径，其中：
所述第一电路包括与电容器并联连接并且与电阻器并联连接的第一电感器；
所述第二电路包括与所述第一电感器连接的第二电感器；
所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；以及
第一电容器包括以下各项中的至少一者：一排可开关的电容器或变容二极体；以及
响应于至少一个操作参数的变化，调整所述电容器的电容。
20.一种方法，包括：
通过在第一端子和第二端子之间串联连接第一电路和第二电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径，其中：
所述第一电路包括与电容器并联连接并且与电阻器并联连接的第一电感器；
所述第二电路包括与所述第一电感器连接的第二电感器；
所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；以及
第一电容器包括以下各项中的至少一者：一排可开关的电容器或变容二极体；
响应于至少一个操作参数的变化，调节所述电容器的电容；以及
调节所述第一电路的阻抗。
21.一种方法，包括：
通过在第一端子和第二端子之间串联连接第一电路和第二电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径，其中：
所述第一电路包括第一电感器，所述第一电感器至少包括第一互感电感器和第二互感电感器，所述第一电感器与电容器并联连接并且与电阻器并联连接；
所述第二电路包括与所述第一电感器连接的第二电感器；
所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；以及
第一电容器包括以下各项中的至少一者：一排可开关的电容器或变容二极体；
响应于至少一个操作参数的变化，调节所述电容器的电容；
响应于所述第一电感器的饱和电流的降低，改变所述第一互感电感器中的电流水平，以改变所述第一互感电感器和所述第二互感电感器的磁芯中的磁通量水平；以及
保持所述第二互感电感器的恒定电感。
22.一种方法，包括：
通过在第一端子和第二端子之间串联连接第一电路和第二电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径，其中：
所述第一电路包括与电容器并联连接并且与电阻器并联连接的第一电感器；
所述第二电路包括与所述第一电感器连接的第二电感器；
所述第二电感器与所述第一电感器相比具有更高的电感和更低的饱和电流；以及
第一电容器包括以下各项中的至少一者：一排可开关的电容器或变容二极体；以及
响应于至少一个操作参数的变化，调整所述电容器的电容，其中所述至少一个操作参数包括以下各项之一：所述电流路径中的电流水平、所述第一电路的谐振频率、与谐振频率相对应的谐振的品质Q因数、所述电阻器的电阻、所述第一电路的阻抗、或所述第一电路或所述第二电路的带宽。
23.一种装置，包括：
第一端子和第二端子；
第一阻抗电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径；
以下至少一项：
与所述第一阻抗电路串联连接的第一电感器，或者
与所述第一阻抗电路并联连接的第一电容器；以及
收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为基于所述第一阻抗电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平中的至少一者，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号。
24.一种装置，包括：
第一端子和第二端子；
第一阻抗电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径；
以下至少一项：
与所述第一阻抗电路串联连接的第一电感器，或者
与所述第一阻抗电路并联连接的第一电容器；以及
收发器，连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为基于所述第一阻抗电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平中的至少一者，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号，
其中，所述通信参数包括以下各项中的至少一者：所述第一阻抗电路的谐振频率、与谐振频率相对应的谐振的品质Q因子、所述第一阻抗电路的带宽BW、所述第一阻抗电路中的电阻器的电阻或所述第一阻抗电路的阻抗。
25.一种装置，包括：
第一端子和第二端子；
第一阻抗电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径，其中，所述第一阻抗电路包括并联连接的第二电感器、第二电容器和第一电阻器；
以下至少一项：
与所述第一阻抗电路串联连接的第一电感器，或者
与所述第一阻抗电路并联连接的第一电容器；以及
收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为基于所述第一阻抗电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平中的至少一者，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号。
26.一种装置，包括：
第一端子和第二端子；
第一阻抗电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径；
以下至少一项：
与所述第一阻抗电路串联连接的第一电感器，或者
与所述第一阻抗电路并联连接的第一电容器；
收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为基于所述第一阻抗电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平中的至少一者，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号；以及
一个或多个传感器，其被配置为感测：
所述电流路径中的电流水平，以及
所述第一阻抗电路的通信参数。
27.一种装置，包括：
第一端子和第二端子；
第一阻抗电路，在所述第一端子和所述第二端子之间形成电流路径；
以下至少一项：
与第一阻抗电路串联连接的第一电感器，或者
与第一阻抗电路并联连接的第一电容器；以及
收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为基于所述第一阻抗电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平中的至少一者，在所述电流路径上发送信号，或者从所述电流路径接收信号，
其中，所述收发器还被配置为以响应于由所述一个或多个传感器感测的所述第一阻抗电路的谐振频率的频率将信号发送到所述电流路径上，或从所述电流路径接收所述信号。
28.一种方法，包括：
由一个或多个传感器测量连接在第一端子和第二端子之间的电流路径中的第一阻抗电路的通信参数，其中，至少第一电感器与所述第一阻抗电路串联连接或者第一电容器与所述第一阻抗电路并联连接；
由所述一个或多个传感器感测所述电流路径的电流水平；以及
基于所述通信参数和所述电流水平，并通过连接到所述第一端子和所述第二端子的收发器，将信号发送到所述电流路径上，或从所述电流路径接收信号。
29.一种方法，包括：
由一个或多个传感器测量连接在第一端子和第二端子之间的电流路径中的第一阻抗电路的通信参数，其中至少第一电感器与所述第一阻抗电路串联连接或者第一电容器与所述第一阻抗电路并联连接；
由所述一个或多个传感器感测所述电流路径的电流水平；以及
基于所述通信参数和所述电流水平，并通过连接到所述第一端子和所述第二端子的收发器，将信号发送到所述电流路径上，或从所述电流路径接收信号，
其中，所述通信参数包括以下各项中的至少一者：所述第一阻抗电路的谐振频率、与谐振频率相对应的谐振的Q因子、所述第一阻抗电路的带宽BW、所述第一阻抗电路的电阻器的电阻、所述第一阻抗电路的阻抗或者发送到所述电流路径上的信号的驻波比SWR。
30.一种方法，包括：
由一个或多个传感器测量连接在第一端子和第二端子之间的电流路径中的第一阻抗电路的通信参数，其中，至少第一电感器与所述第一阻抗电路串联连接或者第一电容器与所述第一阻抗电路并联连接；
由所述一个或多个传感器感测所述电流路径的电流水平；
基于所述通信参数和所述电流水平，并通过连接到所述第一端子和所述第二端子的收发器，将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号；以及
利用所述第一阻抗电路减少来自第二收发器的发送的信号的吸收和衰减。
31.一种方法，包括：
由一个或多个传感器测量连接在第一端子和第二端子之间的电流路径中的第一阻抗电路的通信参数，其中，至少第一电感器与所述第一阻抗电路串联连接或者第一电容器与所述第一阻抗电路并联连接；
由所述一个或多个传感器感测所述电流路径的电流水平；
基于所述通信参数和所述电流水平，并通过连接到所述第一端子和所述第二端子的收发器，将信号发送到所述电流路径上或从所述电流路径接收信号；以及
由辅助电力电路并且基于所述电流路径中的电流水平向所述收发器提供操作电力，以控制将信号发送到电流路径上或在所述电流路径上接收信号。
32.一种装置，包括：
耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：
第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与所述第一电感器并联连接的第二电容器；
传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并感测所述耦合电路的通信参数，其中所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及
收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号。
33.一种装置，包括：
耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：
第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与所述第一电感器并联连接的第二电容器，其中，通信参数是从包括以下至少一项的通信参数组中选择的：所述第一电路的谐振频率、与谐振频率相对应的谐振的品质Q因子、所述耦合电路的带宽BW、所述第一电阻器的电阻或所述第一电路的阻抗；
传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并感测所述耦合电路的通信参数，其中，所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及
收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号。
34.一种装置，包括：
耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：
第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与所述第一电感器并联连接的第二电容器；
传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并且感测所述耦合电路的通信参数，其中所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及
第二电路，其包括与第三电容器和第二电阻器并联连接的第二电感器，其中，所述第一电路与所述第二电路串联连接；以及
收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号。
35.一种装置，包括：
耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：
第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与所述第一电感器并联连接的第二电容器；
传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并且感测所述耦合电路的通信参数，其中所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及
收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号，其中所述收发器的操作电力的供应来自辅助电力电路，并且其中所述操作电力的供应是基于由所述传感器感测的所述电流路径中的电流水平的。
36.一种装置，包括：
耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：
第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与所述第一电感器并联连接的第二电容器；
传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并且感测所述耦合电路的通信参数，其中所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及
收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号，其中所述收发器的操作电力的供应是基于由所述传感器感测的电流路径中的电流水平且来自电源的，并且其中所述操作电力的供应使得所述第一电容器的电容能够动态变化。
37.一种装置，包括：
耦合电路，布置在电流路径中并位于第一端子和第二端子之间，所述耦合电路包括：
第一电路，其包括：与第一电容器并联连接并且与第一电阻器并联连接的第一电感器，以及与第一电感器并联连接的第二电容器；
传感器，其被配置为感测所述电流路径中的电流水平并且感测所述耦合电路的通信参数，其中所述第一电路的阻抗响应于由所述传感器感测的通信参数；以及
收发器，其连接到所述第一端子和所述第二端子，并且被配置为响应于所述耦合电路的通信参数和所述电流路径中的电流水平，将信号发送到所述电流路径上，或者从所述电流路径接收信号，其中所述收发器被配置为以响应于由所述传感器感测的所述第一电路的谐振频率的频率，将信号发送到所述电流路径上或者从所述电流路径接收信号。
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