目前,欧美各国的电力线载波通信(PLC)发展较快,其中欧盟为推动电力线技术的发展,启动了OPERA(OpenPLC European Research Alliance)计划,致力于统一欧洲 PLC标准,促进商业化应用;各种国际性电力线通信组织纷纷建立,影响较大的有Homeplug联盟,PCF联盟,PALAS协会以及CE-PCA联盟等。其中Homeplug联盟影响最大,制定的协议应用最广泛。
电力线通信(PLC)在世界各地的电动汽车充电过程中使用,是当今电动汽车市场的必备品。PLC允许充电站和电动汽车协商充电会话,允许各种充电配置文件,并可能协商付款。

1. Homeplug Green PHY协议的概述
Homeplug Green PHY 物理层的发射端和接收端结构方框图如下,Homeplug Green PHY是Homeplug AV的一个简化衍生版本,因而Homeplug Green PHY的方框图也是在HPAV的基础上设计的,其中发射端的时钟频率为75MHz。

2. Homeplug Green PHY协议在电动汽车领域上的应用

ISO 15118-3和DIN 70121中描述的电力线通信(PLC)规定了HomePlug Green PHY PLC信号注入控制导频线上,用于车辆充电的功率谱密度(PSD)限制。HomePlug Green PHY是ISO 15118中用于车辆充电的PLC信号的标准。标准中规定的衰减水平允许区分连接的充电站上的PLC信号与相邻充电站的串扰。PLC信号上高于指定的PSD可能会导致控制导频线检测中的干扰,而信号过低则可能被解释为串扰或导致充电会话期间的数据包丢失。具有适当的调谐,为确保充电站和电动汽车之间的连接提供了最佳环境。
每种车型的充电控制器模块的安装位置和线束都会有所不同,这会导致控制导频线路的衰减发生变化。这些差异可能会影响PLC使用的整个频谱,或仅影响一个子集。PLC模块的默认配置几乎适用于所有情况,但由于线束设计不同,可能无法满足DIN 70121和ISO 15118标准。因此,对于每种车型来说,功率谱密度(PSD)调整都是至关重要的。
根据ISO 15118-3的规定,电动汽车插座处PLC信号的最大PSD为-73dBm/Hz,目标为-75dBm/Hz。车厂可以进行测量,并使用一些专有软件修改整个频谱的PSD,使整个PLC频带符合要求。

图1 PLC调谐前

图2 PLC调谐后
以上是对PLC调谐前与调谐后分别进行测量的示例。请注意,有些频率的值非常低,这是ISO和DIN标准中规定的凹口频率。此外,请注意,目标dBm值约为-35dBm,因为使用分辨率带宽时,dBm/Hz最终达到-75dBm/Hz的目标。
