CN1713541A - 电力线通信信号叠加方法 - Google Patents

Abstract

一种电力线通信信号叠加方法，具有：分配成多个系统(A、B、C)的多相(R、S、T)室内配电线(Ra～Tc)、分别由各室内配电线(Ra～Tc)穿通的环状第一铁氧体磁芯(2a1～2c3)、分别在同一方向在各第一铁氧体磁芯(2a1～2c3)上缠绕一圈以上的导体线(4r、4s、4t)，多根导体线(4r、4s、4t)缠绕在多个第一铁氧体磁芯(2a1～2c3)上，导体线(4r、4s、4t)的两端与电力通信装置(5)的调制解调器连接，并在各室内配电线(Ra～Tc)上重叠从电力线通信装置输出的电力线通信信号。这样，可以从电力线通信终端通过电流驱动在多根电力线上叠加电力线通信信号。

Description

电力线通信信号叠加方法

技术领域

本发明涉及不同相的电力线的电力线通信信号叠加方法。

背景技术

图4说明了三相三线制电力线中叠加电力线通信信号的现有方法。R相电力线10和S相电力线20之间连接终端A，S相电力线20和T相电力线30之间连接终端B，T相电力线30和R相电力线10之间连接终端C。

另外，R相电力线10和S相电力线20和T相电力线30之间连接耦合电路100。耦合电路100由阻断低频成分的第一电容器C1、第二电容器C2以及变压器T组成，变压器T具有初级线圈L1和次级线圈L2。

于是，R相电力线10和S相电力线20之间跨接由第一电容器C1和变压器T的初级线圈L1构成的串联回路，S相电力线20和T相电力线30之间跨接由变压器T的次级线圈L2和第二电容器C2构成的串联回路。同时，T相电力线30和R相电力线10之间跨接第二电容器C2、变压器T、和第一电容器C1。

由此，连接于R相电力线10和S相电力线20之间的终端A，连接于S相电力线20和T相电力线30之间的终端B，连接于T相电力线30和R相电力线10之间的终端C之间可进行电力线通信(例如，参照专利文献1)。

上述结构中，虽然通过在电力线间接变压器，可以在三相三线制电力线中的任两线之间实现电力线通信，但由于在电力线之间直接耦合通信用终端，因而成为电压驱动，如果通信用终端和电力线之间的阻抗不匹配，就不能在电力线上叠加足够的信号。

专利文献1：特开平07-235897号公报(图1)。

发明内容

本发明的目的在于从电力线通信用终端通过电流驱动同时在多根电力线上叠加电力线通信信号。

为解决上述课题，本发明之一具有：分配成多个系统的多相室内配电线、分别由所述各室内配电线穿通的环状第一铁氧体磁芯、分别在同一方向在所述各第一铁氧体磁芯上缠绕一圈以上且均相互串联连接的导体线，所述导体线的两端与电力通信装置的调制解调器的输入输出端连接。

本发明之二，在本发明之一中，所述导体线在不同分配系统的同一相之间相互串联连接。

本发明之三，在本发明之二中，在相互不同相分别串联连接的所述导体线之间在不同相之间相互并联连接。

本发明之四，在本发明之一中，所述导体线在同一分配系统中的不同相之间相互串联连接。

本发明之五，在本发明之四中，在相互不同的分配系统分别串联连接的所述导体线之间在不同分配系统之间相互并联连接。

本发明之六，在本发明之一～之五中，在所述各分配系统中设有与所述各相室内配电线成对的共同的中性线，设有所述中性线穿通的环状第二铁氧体磁芯，在所述第一铁氧体磁芯上缠绕的所述导体线也在所述第二铁氧体磁芯上缠绕一圈以上，在所述第一铁氧体磁芯上缠绕的方向同在所述第二铁氧体磁芯上缠绕的方向相互相反。

再有，本发明之七具有：分配成多个系统的多相室内配电线以及中性线、分别由所述各室内配电线穿通的环状第一铁氧体磁芯、分别由所述中性线穿通的环状第二铁氧体磁芯、分别在所述各第一铁氧体磁芯以及所述第二铁氧体磁芯上缠绕一圈以上的导体线，所述导体线在同一分配系统内的不同相之间相互并联连接，并且相对于所述第二铁氧体磁芯串联连接，在所述第一铁氧体磁芯上缠绕的方向与在第二铁氧体磁芯上缠绕的方向相互相反，串并联连接的所述导体线的两端与电力线通信装置的调制解调器的输入输出端连接。

本发明之八，在本发明之七中，串并联连接的所述导体线在所述不同分配系统之间相互并联连接。

依据本发明之一，由于具有：分配成多个系统的多相室内配电线、分别由各室内配电线穿通的环状第一铁氧体磁芯、分别在同一方向在各第一铁氧体磁芯上缠绕一圈以上且均相互串联连接的导体线，并且导体线的两端与电力通信装置的调制解调器的输入输出端连接，所以，减轻了调制解调器的负荷，可以有效叠加信号。

依据本发明之二，由于导体线在不同分配系统的同一相之间相互串联连接，所以，能够在各系统的同一层内的室内配电线上叠加电力线通信信号。

依据本发明之三，由于在相互不同相分别串联连接的导体线之间在不同相之间相互并联连接，所以，能够在各系统的所有室内配电线上叠加电力线通信信号。

依据本发明之四，由于导体线在同一分配系统中的不同相之间相互串联连接，所以，能够在每个系统内叠加电力线通信信号。

依据本发明之五，由于在相互不同的分配系统分别串联连接的导体线之间在不同分配系统之间相互并联连接，所以，能够在各系统的所有室内配电线上叠加电力线通信信号。

依据本发明之六，由于在各分配系统中设有与各相室内配电线成对的共同的中性线，设有中性线穿通的环状第二铁氧体磁芯，在第一铁氧体磁芯上缠绕的导体线也在第二铁氧体磁芯上缠绕一圈以上，在第一铁氧体磁芯上缠绕的方向同在第二铁氧体磁芯上缠绕的方向相互相反，所以，信号的叠加效率得到提高，并且作为传输线的室内配电线的平衡度得到改善，减少了不必要的辐射。

再有，依据本发明之七，由于具有：分配成多个系统的多相室内配电线以及中性线、分别由各室内配电线穿通的环状第一铁氧体磁芯、分别由中性线穿通的环状第二铁氧体磁芯、分别在各第一铁氧体磁芯以及第二铁氧体磁芯上缠绕一圈以上的导体线，导体线在同一分配系统内的不同相之间相互并联连接，并且相对于第二铁氧体磁芯串联连接，在第一铁氧体磁芯上缠绕的方向与在第二铁氧体磁芯上缠绕的方向相互相反，串并联连接的导体线的两端与电力线通信装置的调制解调器的输入输出端连接，所以，可以得到与调制解调器的阻抗匹配。另外，室内配电线的平衡度得到改善，减少了不必要的辐射。

依据本发明之八，由于串并联连接的导体线在不同分配系统之间相互并联连接，所以，能够在所有系统的室内配电线上叠加电力线通信信号。

附图说明

图1表示本发明的电力线通信信号叠加方法的第一实施方式的接线图。

图2表示本发明的电力线通信信号叠加方法的第二实施方式的接线图。

图3表示本发明的电力线通信信号叠加方法中使用的铁氧体磁芯的的结构图。

图4表示现有的电力线通信信号叠加方法的接线图。

图5表示本发明的电力线通信信号叠加方法的第一实施方式的其他结构的接线图。

图6表示本发明的电力线通信信号叠加方法的第二实施方式的其他结构的接线图。

图7表示本发明的电力线通信信号叠加方法的第三实施方式的结构的接线图。

图中：1-配电盘，2、7-铁氧体磁芯，2A、2B-分割铁氧体磁芯，3-树脂壳体，4、8-导体线，5、6-电力线通信装置，5a、6a-调制解调器，R、S、T-户外配电线，Ra～Tc-室内配电线。

具体实施方式

图1表示本发明的第一实施方式。三相的户外配电线R、S、T通过配电盘1分配到多个系统(例如A、B、C三个系统)。第一分配系统A上连接Ra、Sa、Ta三相室内配电线，第二分配系统B上连接Rb、Sb、Tb三相室内配电线，第三分配系统C上连接Rc、Sc、Tc三相室内配电线。室内配电线Ra、Rb、Rc相互同相(R相)，室内配电线Sa、Sb、Sc相互同相(S相)，室内配电线Ta、Tb、Tc相互同相(T相)。通过这些室内配电线Ra～Tc，为公寓内的各家庭适宜地分配电力。

各室内配电线Ra～Tc上流侧的位置，也就是靠近配电盘1的位置设有各室内配电线Ra～Tc穿过的铁氧体磁芯2。所述铁氧体磁芯2，如图3所示是由一分为二的半圆形的分离铁氧体磁芯2A、2B构成。将这些收容到树脂壳体3A、3B中，通过在树脂壳体3A、3B中设置卡接机构(图中未示出)，只要将两个分离铁氧体磁芯2A、2B结合面对合，就可以将各室内配电线Ra～Tc在连接在配电盘1上的状态下，容易穿通成为环状的铁氧体磁芯2。

进而，如图1所示，第一分配系统A的室内配电线Ra穿通第一铁氧体磁芯2a1，室内配电线Sa穿通第一铁氧体磁芯2a2，室内配电线Ta穿通第一铁氧体磁芯2a3；第二分配系统B的室内配电线Rb穿通第一铁氧体磁芯2b1，室内配电线Sb穿通第一铁氧体磁芯2b2，室内配电Tb穿通第一铁氧体磁芯2b3；第三分配系统C的室内配电线Rc穿通第一铁氧体磁芯2c1，室内配电线Sc穿通第一铁氧体磁芯2c2，室内配电线Tc穿通第一铁氧体磁芯2c3。

另外，在各第一铁氧体磁芯2a1～2c3，导体线4按同一方向缠绕一圈以上，通过让导体线4图3所示的在将分离第一铁氧体磁芯2A、2B预先张开的状态下在其一个上缠绕，则容易缠绕。另外，图1中导体线4为穿通状态，该状态为缠绕一圈。

而且，各分配系统的同相室内配电线各自所穿通的第一铁氧体磁芯上缠绕共同的导体线。

也就是说，在第一分配系统A的室内配电线Ra所穿通的第一铁氧体磁芯2a1、第二分配系统B的室内配电线Rb所穿通的第一铁氧体磁芯2b1、第三分配系统C的室内配电线Rc所穿通的第一铁氧体磁芯2c1上导体线4r串联缠绕；在第一分配系统A的室内配电线Sa所穿通的第一铁氧体磁芯2a2、第二分配系统B的室内配电线Sb所穿通的第一铁氧体磁芯2b2、第三分配系统C的室内配电线Sc所穿通的第一铁氧体磁芯2c2上导体线4s串联缠绕；在第一分配系统A的室内配电线Ta所穿通的第一铁氧体磁芯2a3、第二分配系统B的室内配电线Tb所穿通的第一铁氧体磁芯2b3、第三分配系统C的室内配电线Tc所穿通的第一铁氧体磁芯2c3上导体线4t串联缠绕。各导体线4r、4s、4t并联连接，并联连接的导体线4的两端与电力线通信装置5的调制解调器5a的输入输出端连接。

因此，若从电力线通信装置5输出电力线通信信号，其信号电流流经各导体线4r、4s、4t，在各室内配电线Ra～Tc上流过所感应的信号。此时，由于各导体线4r、4s、4t各自在多个第一铁氧体磁芯上缠绕，其从调制解调器5a侧观察的阻抗变高，各室内配电线Ra～Tc能够有效地叠加信号。

这样，如果任意的室内配电线(例如，图1的Tc)穿通另一铁氧体磁芯7，且缠绕在第一铁氧体磁芯7上的导体线8与另一电力线通信装置的6的调制解调器6a相连接，则电力线通信装置5和6之间就可以实现通信。

图2表示本发明的第二实施方式。这里，导体线4a缠绕在第一分配系统A的室内配电线Ra、Sa、Ta各自所穿通的铁氧体磁芯2a1、2a2、2a3，导体线4b缠绕在第二分配系统B的室内配电线Rb、Sb、Tb各自所穿通的铁氧体磁芯2b1、2b2、2b3，导体线4c缠绕在第三分配系统C的室内配电线Rc、Sc、Tc各自所穿通的铁氧体磁芯2c1、2c2、2c3。

同时，各导体线4a、4b、4c并联连接，并联连接的导体线4的两端与电力线通信装置5的调制解调器5a的输入输出端连接。因此，若从电力线通信装置5输出电力线通信信号，其信号电流流经各导体线4r、4s、4t，在各室内配电线Ra～Tc流过所感应的信号。

另外，如果任意的室内配电线(例如，图1的Tc)穿通另一铁氧体磁芯7，且缠绕在铁氧体磁芯7上的导体线8与另一电力线通信装置6的调制解调器6a相连接，则电力线通信装置5和6之间就可以实现通信。

图5和图6分别对应于图1和图2，表示具有与配电线成对的中性线的结构。中性线在供电端接地，构成三相四线制的供电方式。即，三相的户外配电线R、S、T及与其成对的中性线E通过配电盘1分配成多个系统(例如A、B、C三个系统)。在第一分配系统A上连接三相室内配电线Ra、Sa、Ta与中性线Ea，在第二分配系统B上连接三相室内配电线Rb、Sb、Tb与中性线Eb，在第三分配系统C上连接三相室内配电线Rc、Sc、Tc与中性线Ec。

室内配电线Ra、Rb、Rc相互同相(R相)，室内配电线Sa、Sb、Sc相互同相(S相)，室内配电线Ta、Tb、Tc相互同相(T相)。通过这些室内配电线Ra～Tc，为公寓内的各家庭适宜地分配电力。另外，中性线Ea、Eb、Ec也供给到室内。然后，例如，在提供有第一分配系统的室内配电线Ra、Sa、Ta与中性线Ea的房间内，配电线Ra与中性线Ea成对，供给电力。也就是说，各中性线Ea、Eb、Ec和同一分配系统A、B、C的各配电线成对，供给电力。

在图5中，第一分配系统A的中性线Ea穿通第二铁氧体磁芯2a4，第二分配系统B的中性线Eb穿通第二铁氧体磁芯2b4，第三分配系统C的中性线Ec穿通第三铁氧体磁芯2c4。因此，导体线4e缠绕在各第二铁氧体磁芯2a4、2b4、2c4上，其缠绕方向与在第一铁氧体磁芯2a1～2c3上的缠绕方向相反。导体线4e和其他导体线4r、4s、4t并联连接。通过这种结构，在各中性线Ea、Eb、Ec也感应电力线通信信号，因而增强了叠加效果。另外，因作为传输线的室内配电线的平衡度得到改善而使来自室内配电线的不必要辐射降低。

同样，在图6中，第一分配系统A的中性线Ea穿通第二铁氧体磁芯2a4，第二分配系统B的中性线Eb穿通第二铁氧体磁芯2b4，第三分配系统C的中性线Ec穿通第三铁氧体磁芯2c4。然后，导体线4a、4b、4c分别缠绕在各第二铁氧体磁芯2a4、2b4、2c4。其缠绕方向与第一铁氧体磁芯2a1～2c3的缠绕方向相反。在这种结构，在各中性线Ea、Eb、Ec也感应电力线通信信号，因而增强了叠加效果。另外，因作为传输线的室内配电线的平衡度得到改善而使来自室内配电线的不必要辐射降低。

图7表示本发明的第三实施方式。该结构是将缠绕在图6的设置在各分配系统的第一铁氧体磁芯(2a1～2a3、2b1～2b3、2c1～2c3)上的导体线并联连接，然后与缠绕在第二铁氧体磁芯(2a4、2b4、2c4)上的导体线串联连接。

也就是说，在图7中，用于第一分配系统A的导体线4a沿同一方向缠绕在第一铁氧体磁芯2a1～2a3上，而且缠绕的导体线4a互相并联连接。该导体线4a也被缠绕在第二铁氧体磁芯2a4，其缠绕方向相反，且相对于第一铁氧体磁芯2a1～2a3成串联。

另外，用于第二分配系统B的导体线4b沿同一方向缠绕在第一铁氧体磁芯2b1～2b3上，而且缠绕的导体线4b互相并联连接。该导体线4b也被缠绕在第二铁氧体磁芯2b4，其缠绕方向相反，且相对于第一铁氧体磁芯2b1～2b3成串联。

同样，用于第三分配系统C的导体线4c沿同一方向缠绕在第一铁氧体磁芯2c1～2c3上，而且缠绕的导体线4c互相并联连接。该导体线4c也被缠绕在第二铁氧体磁芯2c4，其缠绕方向相反，且相对于第一铁氧体磁芯2c1～2c3成串联。其它结构与图6相同。

若利用图7的结构，由于连接在调制解调器5a的导体线4缠绕在第一铁氧体磁芯(2a1～2a3、2b1～2b3、2c1～2c3)上的部分形成并联，缠绕在第二铁氧体磁芯(2a4、2b4、2c4)上的部分形成串联，从调制解调器5a的输入输出端观察的导体线4的阻抗，即使与缠绕在每一个铁氧体磁芯上的导体线的阻抗相比也没有太大变化，因此容易得到与调制解调器的阻抗匹配。

Claims (8)

1、一种电力线通信信号叠加方法，其特征在于，

具有：分配成多个系统的多相室内配电线、分别由所述各室内配电线穿通的环状第一铁氧体磁芯、分别在同一方向在所述各第一铁氧体磁芯上缠绕一圈以上且均相互串联连接的导体线，

所述导体线的两端与电力通信装置的调制解调器的输入输出端连接。

2、根据权利要求1所述的电力线通信信号叠加方法，其特征在于，所述导体线在不同分配系统的同一相之间相互串联连接。

3、根据权利要求2所述的电力线通信信号叠加方法，其特征在于，在相互不同相分别串联连接的所述导体线之间在不同相之间相互并联连接。

4、根据权利要求1所述的电力线通信信号叠加方法，其特征在于，所述导体线在同一分配系统中的不同相之间相互串联连接。

5、根据权利要求4所述的电力线通信信号叠加方法，其特征在于，在相互不同的分配系统分别串联连接的所述导体线之间在不同分配系统之间相互并联连接。

6、根据权利要求1～5中任一项所述的电力线通信信号叠加方法，其特征在于，在所述各分配系统中设有与所述各相室内配电线成对的共同的中性线，设有所述中性线穿通的环状第二铁氧体磁芯，在所述第一铁氧体磁芯上缠绕的所述导体线也在所述第二铁氧体磁芯上缠绕一圈以上，在所述第一铁氧体磁芯上缠绕的方向同在所述第二铁氧体磁芯上缠绕的方向相互相反。

7、一种电力线通信信号叠加方法，其特征在于，

具有：分配成多个系统的多相室内配电线以及中性线、分别由所述各室内配电线穿通的环状第一铁氧体磁芯、分别由所述中性线穿通的环状第二铁氧体磁芯、分别在所述各第一铁氧体磁芯以及所述第二铁氧体磁芯上缠绕一圈以上的导体线，

所述导体线在同一分配系统内的不同相之间相互并联连接，并且相对于所述第二铁氧体磁芯串联连接，

在所述第一铁氧体磁芯上缠绕的方向与在第二铁氧体磁芯上缠绕的方向相互相反，

串并联连接的所述导体线的两端与电力线通信装置的调制解调器的输入输出端连接。

8、根据权利要求7所述的电力线通信信号叠加方法，其特征在于，串并联连接的所述导体线在所述不同分配系统之间相互并联连接。

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