双模通信单元的供电方法、双模通信单元及智能电能表技术

本发明专利技术实施例提供一种双模通信单元，属于电力和通信领域。该双模通信单元包括：储能装置和通信模块。其中，所述通信模块，用于发射和/或接收信号，且包括主控模块，该主控模块被配置为获取所述双模通信单元通过所述通信模块发射信号时的瞬时功耗和所述储能装置的当前电能，并执行：在所述瞬时功耗小于或等于外部电源向所述双模通信单元提供的最大输入功耗或所述储能装置的所述当前电能低于设定阈值时，控制所述外部电源向所述双模通信单元供电；以及在所述瞬时功耗大于所述最大输入功耗且所述储能装置的所述当前电能高于所述设定阈值时，控制所述储能装置向所述双模通信单元供电。本发明专利技术实施例能够提升双模通信单元的覆盖能力和通信成功率，还能够提升系统的链路预算。

Power supply method of dual mode communication unit, dual mode communication unit and intelligent watt hour meter

【技术实现步骤摘要】
双模通信单元的供电方法、双模通信单元及智能电能表
本专利技术涉及电力和通信领域，具体地涉及一种双模通信单元的供电方法、双模通信单元及智能电能表。
技术介绍
智能电能表本地通信主要依托于安装在电能表内的通信单元。目前通信单元主要采用高速电力线载波通信(HighPowerLineCommunication，HPLC)和微功率无线(470MHz)通信这两种技术。HPLC技术是利用电力线作为通信介质进行数据传输的一种通信技术，其通信信道容易受到电力线环境影响，存在不能组网或组网不稳定、通信速度慢、可靠性不高等问题；微功率无线技术工作频率为计量频段470MHz～510MHz，属于非授权频段，发射功率不大于50mW，存在干扰大、可靠性低、安全性差等问题。为解决HPLC技术和微功率无线技术的问题，现有技术拟在通信单元中采用HPLC和230MHz无线局域自组网(即230MHz的微功率无线)的双模本地通信系统(下文记为HPLC/230MHz无线双模通信单元)，即同时以电力线和230M授权频段无线信道为媒介，充分利用双通道的互补性，实现低压电力用户信息传输、交互、汇集的通信网络，例如在HPLC信号不好的地方，230MHz无线局域自组网可以作为补充。据此，230MHz无线通信技术和HPLC技术相互互补，提高了信道效率和可靠性，发挥了各自技术长处，消除了通信盲点，且由于230MHz无线局域自组网工作在授权频段，发射功率不再限制为50mW，可以达到1W，大大提高了通信覆盖范围。通信单元内嵌于智能电能表中，由外部电源供电。根据Q/GDW1355-2013《单相智能电能表型式规范》，通信单元输入电压为12V±1V、最大输入电流为125mA，因此，通信单元最大输入功耗为1.5W。通信单元由外部电源进行供电，最大输入功耗被限制为1.5W，这对HPLC/230MHz无线双模通信单元的工作方式以及发射功率有了较大的限制，影响了双模通信单元的通信覆盖能力和通信成功率。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种双模通信单元，该双模通信单元能够解决目前的双模通信单元的工作方式以及发射功率存在较大限制的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种双模通信单元，该双模通信单元包括：储能装置和通信模块。其中，所述通信模块，用于发射和/或接收信号，且包括主控模块，该主控模块被配置为获取所述双模通信单元通过所述通信模块发射信号时的瞬时功耗和所述储能装置的当前电能，并执行：在所述瞬时功耗小于或等于外部电源向所述双模通信单元提供的最大输入功耗或所述储能装置的所述当前电能低于设定阈值时，控制所述外部电源向所述双模通信单元供电；以及在所述瞬时功耗大于所述最大输入功耗且所述储能装置的所述当前电能高于所述设定阈值时，控制所述储能装置向所述双模通信单元供电。可选的，在所述储能装置的所述当前电能低于设定阈值时，所述主控模块还执行：在所述瞬时功耗大于所述最大输入功耗时，控制所述双模通信单元以适应于其通信性能的一发射功率来发射信号。可选的，充电控制装置，位于所述储能装置和所述外部电源之间，用于在满足针对所述储能装置的预设充电条件时，控制所述外部电源给所述储能装置充电。可选的，所述双模通信单元还包括：电能检测模块，位于所述储能装置和所述主控模块之间，用于检测所述储能装置的电能，并发送给所述主控模块。可选的，所述双模通信单元还包括：选择控制模块，其输入端连接所述外部电源和所述储能装置，输出端连接所述双模通信单元的供电口，控制端连接所述主控模块，用于响应所述主控模块的控制选择所述外部电源或所述储能装置给所述双模通信单元供电。可选的，所述储能装置是化学电池或超级电容。本专利技术实施例还提供一种双模通信单元的供电方法，该双模通信单元的供电方法包括：获取所述双模通信单元通过其通信模块发射信号时的瞬时功耗和预设的向所述双模通信单元供电的储能装置的当前电能；在所述瞬时功耗小于或等于外部电源向所述双模通信单元提供的最大输入功耗或所述储能装置的所述当前电能低于设定阈值时，控制所述外部电源向所述双模通信单元供电；以及在所述瞬时功耗大于所述最大输入功耗且所述储能装置的所述当前电能高于所述设定阈值时，控制所述储能装置向所述双模通信单元供电。可选的，在所述储能装置的所述当前电能低于设定阈值时，所述双模通信单元的供电方法还包括：在所述瞬时功耗大于所述最大输入功耗时，控制所述双模通信单元以适应于其通信性能的一发射功率来发射信号。可选的，所述双模通信单元的供电方法还包括：在满足针对所述储能装置的预设充电条件时，控制所述外部电源给所述储能装置充电。本专利技术实施例还提供一种智能电能表，该智能电能表包括上述任意一项所述的双模通信单元。通过上述技术方案，本专利技术实施例能够解决目前双模通信单元工作方式以及发射功率存在较大限制的问题，并提升了双模通信单元的覆盖能力和通信成功率，还提升了系统的链路预算。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例提供的双模通信单元的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的双模通信单元的原理示意图；以及图3是本专利技术实施例提供的双模通信单元的供电方法的流程示意图。附图标记说明100储能装置200通信模块300选择控制模块400充电控制模块500电能检测模块600DC/DC装置210主控模块具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。为更好地介绍本专利技术实施例，在此对
技术介绍
部分提及的HPLC/230MHz无线双模通信单元进行进一步的介绍，将其通信状态分为正常通信状态和瞬时大功率通信状态。其中，正常通信状态包括：空闲状态、HPLC接收状态、230MHz无线接收状态、230MHz低功耗无线发送状态、HPLC低功耗发送状态；瞬时大功率状态包括：230MHz瞬时大功率无线发送状态、HPLC瞬时大功率发送状态。而当处于HPLC发送状态或230MHz无线发送状态时，该双模通信单元的功耗随着发射功率的增加而显著增加，当功率增加到一定值后功耗将达到1.5W(以输入电压为12V±1V、最大输入电流为125mA，最大输入功耗为1.5W的双模通信单元为例)，从而不能继续增加发射功率，双模通信单元1.5W最大输入功率限制了其最大发射功率，从而导致通信网络覆盖受限。再有，对于230MHz无线模式，其允许的最大发射功率为1W，考虑到功放效率一般在60％左右，其所需的外部电源功耗为1.67W，再加上此时其它部分的功耗，明显超过了1.5W最大输入功耗的限制，故而本专利技术实施例针对上述问题提出了新的解决方案。此外，还需说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模通信单元，其特征在于，所述双模通信单元包括：/n储能装置；以及/n通信模块，用于发射和/或接收信号，且包括主控模块，该主控模块被配置为获取所述双模通信单元通过所述通信模块发射信号时的瞬时功耗和所述储能装置的当前电能，并执行：/n在所述瞬时功耗小于或等于外部电源向所述双模通信单元提供的最大输入功耗或所述储能装置的所述当前电能低于设定阈值时，控制所述外部电源向所述双模通信单元供电；以及/n在所述瞬时功耗大于所述最大输入功耗且所述储能装置的所述当前电能高于所述设定阈值时，控制所述储能装置向所述双模通信单元供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种双模通信单元，其特征在于，所述双模通信单元包括：
储能装置；以及
通信模块，用于发射和/或接收信号，且包括主控模块，该主控模块被配置为获取所述双模通信单元通过所述通信模块发射信号时的瞬时功耗和所述储能装置的当前电能，并执行：
在所述瞬时功耗小于或等于外部电源向所述双模通信单元提供的最大输入功耗或所述储能装置的所述当前电能低于设定阈值时，控制所述外部电源向所述双模通信单元供电；以及
在所述瞬时功耗大于所述最大输入功耗且所述储能装置的所述当前电能高于所述设定阈值时，控制所述储能装置向所述双模通信单元供电。


2.根据权利要求1所述的双模通信单元，其特征在于，在所述储能装置的所述当前电能低于设定阈值时，所述主控模块还执行：
在所述瞬时功耗大于所述最大输入功耗时，控制所述双模通信单元以适应于其通信性能的一发射功率来发射信号。


3.根据权利要求1所述的双模通信单元，其特征在于，所述双模通信单元还包括：
充电控制装置，位于所述储能装置和所述外部电源之间，用于在满足针对所述储能装置的预设充电条件时，控制所述外部电源给所述储能装置充电。


4.根据权利要求1所述的双模通信单元，其特征在于，所述双模通信单元还包括：
电能检测模块，位于所述储能装置和所述主控模块之间，用于检测所述储能装置的电能，并发送给所述主控模块。


5.根据权利要求1所述的双模通信单元，其特征在于，所述双模通信单元还包括：
选择控制模块，其输入端连接所述外部...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩红娟，黄其华，杨贵亮，王联埕，刘秀丽，刘俊，
申请(专利权)人：国网思极紫光青岛微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37