目前,歐美各國(guó)的電力線(xiàn)載波通信(PLC)發(fā)展較快,其中歐盟為推動(dòng)電力線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展,啟動(dòng)了OPERA(OpenPLC European Research Alliance)計(jì)劃,致力于統(tǒng)一歐洲 PLC標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)商業(yè)化應(yīng)用;各種國(guó)際性電力線(xiàn)通信組織紛紛建立,影響較大的有Homeplug聯(lián)盟,PCF聯(lián)盟,PALAS協(xié)會(huì)以及CE-PCA聯(lián)盟等。其中Homeplug聯(lián)盟影響最大,制定的協(xié)議應(yīng)用最廣泛。
電力線(xiàn)通信(PLC)在世界各地的電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程中使用,是當(dāng)今電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的必備品。PLC允許充電站和電動(dòng)汽車(chē)協(xié)商充電會(huì)話(huà),允許各種充電配置文件,并可能協(xié)商付款。
1. Homeplug Green PHY協(xié)議的概述
Homeplug Green PHY 物理層的發(fā)射端和接收端結(jié)構(gòu)方框圖如下,Homeplug Green PHY是Homeplug AV的一個(gè)簡(jiǎn)化衍生版本,因而Homeplug Green PHY的方框圖也是在HPAV的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的,其中發(fā)射端的時(shí)鐘頻率為75MHz。
2. Homeplug Green PHY協(xié)議在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域上的應(yīng)用
ISO 15118-3和DIN 70121中描述的電力線(xiàn)通信(PLC)規(guī)定了HomePlug Green PHY PLC信號(hào)注入控制導(dǎo)頻線(xiàn)上,用于車(chē)輛充電的功率譜密度(PSD)限制。HomePlug Green PHY是ISO 15118中用于車(chē)輛充電的PLC信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的衰減水平允許區(qū)分連接的充電站上的PLC信號(hào)與相鄰充電站的串?dāng)_。PLC信號(hào)上高于指定的PSD可能會(huì)導(dǎo)致控制導(dǎo)頻線(xiàn)檢測(cè)中的干擾,而信號(hào)過(guò)低則可能被解釋為串?dāng)_或?qū)е鲁潆姇?huì)話(huà)期間的數(shù)據(jù)包丟失。具有適當(dāng)?shù)恼{(diào)諧,為確保充電站和電動(dòng)汽車(chē)之間的連接提供了最佳環(huán)境。
每種車(chē)型的充電控制器模塊的安裝位置和線(xiàn)束都會(huì)有所不同,這會(huì)導(dǎo)致控制導(dǎo)頻線(xiàn)路的衰減發(fā)生變化。這些差異可能會(huì)影響PLC使用的整個(gè)頻譜,或僅影響一個(gè)子集。PLC模塊的默認(rèn)配置幾乎適用于所有情況,但由于線(xiàn)束設(shè)計(jì)不同,可能無(wú)法滿(mǎn)足DIN 70121和ISO 15118標(biāo)準(zhǔn)。因此,對(duì)于每種車(chē)型來(lái)說(shuō),功率譜密度(PSD)調(diào)整都是至關(guān)重要的。
根據(jù)ISO 15118-3的規(guī)定,電動(dòng)汽車(chē)插座處PLC信號(hào)的最大PSD為-73dBm/Hz,目標(biāo)為-75dBm/Hz。車(chē)廠可以進(jìn)行測(cè)量,并使用一些專(zhuān)有軟件修改整個(gè)頻譜的PSD,使整個(gè)PLC頻帶符合要求。
圖1 PLC調(diào)諧前
圖2 PLC調(diào)諧后
以上是對(duì)PLC調(diào)諧前與調(diào)諧后分別進(jìn)行測(cè)量的示例。請(qǐng)注意,有些頻率的值非常低,這是ISO和DIN標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的凹口頻率。此外,請(qǐng)注意,目標(biāo)dBm值約為-35dBm,因?yàn)槭褂梅直媛蕩挄r(shí),dBm/Hz最終達(dá)到-75dBm/Hz的目標(biāo)。