电力载波通信PLC技术在充电桩建设中的应用探索

（广东电网有限责任公司阳江供电局，广东 阳江 529500）

当前，我国环境问题日益凸显，其中较为严重的污染源就是汽车产生的尾气。为了进一步改善环境，寻求新的清洁能源，采用电动汽车替代传统的汽车已经成为当前的一种热门趋势。在电动汽车的应用中，电动车的充电是一项较为复杂的难题，为了提高电动车电池的使用寿命，提高充电过程的智能化和自动化，要结合当前发达的通信技术进行充电桩建设，当前比较有发展前景的充电方式就是应用电力载波通信PLC技术到充电桩中，使得充电过程更为智能化，解决了电动车充电的难题，促进电动车在我国的发展和应用。

1 PLC工作原理

在最新的国际电工委员会制定的标准中，推荐应用电力载波通信PLC技术于充电桩建设中，这是因为PLC通信技术可以不用架设网络，也不会对当前紧缺的电力系统带来新的负担，是一种智能、传输速度快的通信方式。PLC技术是通过载波方式将数字信号进行传递，下图简要介绍了PLC的工作原理。

根据图1PLC通信技术的工作原理介绍，我们可以知道PLC技术是通过通信电线和通信设备完成信息的传输，在实际的应用中，一般是将主通信设备的信息传输到通信设备，然后从通信设备根据反馈来的信息完成相关操作。首先，主通信设备将要传递的数据通过通信接口传递给微处理器，在微处理器中，可以将信号进行编码处理和调制处理，进一步通过通信信号调制器完成信息调制，这样基本上完成了数据的处理，然后可以通过通信电信传递给从通信系统，从通信系统就是主通信系统传输数据的逆过程，先通过调制器将数据调制，然后进行处理，最后发送给从通信设备，这样整个主、从通信系统就完成了信息传输，在实际的工作中，主、从通信系统可以互相往对方传递信息，这里介绍的是由主到从。电力载波通信PLC技术在充电桩建设中应用时，有很多信息的传输和处理，PLC技术可以快速、智能地完成信息传输，因此PLC技术有一定的应用优势。

2 电力载波通信PLC技术的难点

在实际的应用中，PLC技术有以下几个难点：

（1）在电力载波通信PLC技术的应用中，往往会存在一个主站通信系统对应多个从站通信系统，这样主通信系统传递的数据可以被所有的从通信设备收到，而有些信息只针对固定的从通信设备，因此，从通信设备要能判断此数据是否由主站通信设备针对本设备发送。

（2）在应用电力线传输数据时，由于其本身就有一定的脉冲干扰，这种干扰会影响数据的传递效果，所以一定要处理这种固有脉冲，这是当前PLC通信技术应用中的一大难点。

（3）PLC技术可以通过电线传递信息，而电线上数据传输的信号损耗是非常大的，一旦主、从通信设备需要传输的信号过多，就会给电力线带来过多的荷载，影响信号传输速度和传输质量。

（4）通过电力线传输的信号，不同的信号在固定的系统中其信号损失程度不同，这样就很难根据具体的信号进行损耗处理，而且有些损耗处理方式对于电力线传输的并不适用，这就使得信号传输质量很难控制，这也是限制PLC技术广泛应用的一个重要难点。

3 主流PLC通信标准对比

电力载波通信技术主要通过电力线进行信息的传输，它可以脱离网络系统实现信号的传输，近年来，数字编码技术发展速度较快，也在一定程度上推动了PLC技术的发展，使得其应用更为广泛。PLC技术可以通过现有的电力线网络替代专用通信网络，轻松实现照明控制自动化、安防监控、远程抄表等等，是一种重要的通信方式。根据带宽大小，可将PLC技术分为窄带PLC技术（9～500kHz）和宽带PLC技术（2～34MHz）。窄带PLC技术常用于对数据传输速率要求不高的场合，如实现电网负荷调控、自动抄表系统和路灯控制等轻量级数据传输服务。当前广泛使用的PLC标准主要有家庭插电联盟的Home Plug AV,Home Plug AV Green PHY以及Prime系列标准等。表2-1为目前电力载波通信的几种主流技术标准。

4 电力载波通信PLC技术在充电桩建设中的应用

由于PLC技术可以不用单独架设网络实现信号传递，也不会给当前的电力系统带来额外的压力，那么就要妥善做好电力载波通信PLC技术在充电桩建设中的应用，使得电动车在进行充电时更为智能且高效，促进电动车在我国的发展和使用。

4．1 充电控制的通信分层结构

结合上文提到的PLC通信技术工作原理，是将整个信息传递分为10个步骤，在这个传输系统中，要有对应的设备完成相应的工作，要能将电动车的电池信息准确地传递到充电桩中，包括电池的余量、电池设备是否有故障等，然后充电桩会针对这些信息进行处理，做出相应反馈。

4．2 充电装置自适应

在电动车充电的过程中，为了使充电过程更为智能，要结合相应的技术进行充电装置自适应处理，本文介绍的是采用SDP技术结合PLC技术实现充电自适应，这样可以快速获取充电桩和电动车的位置信息，便于二者快速的连接，使得信息的传输更为高效。在应用SDP技术获取位置信息时需要建立在标准的通信协议基础上，这样才能通过协议来确定二者是否符合连接的要求。本文介绍的PLC工作模式是基于V2GTP传输协议，在这个协议的基础上，电动车可以将电池的状态信息传递给充电桩，充电桩会根据电池状态进行自适应调整，这样不仅可以提高充电效率，还可以延长电池的使用寿命。

4．3 充电参数自适应

应用PLC技术在充电桩建设中，在汽车充电时，一般有以下流程：在电动汽车和充电桩成功建立连接后，电动汽车首先要向充电桩发出检查电缆线是否连接正确的信息，充电桩收到信息后，会根据系统内部的电压大小进行判断，如果连接正确，可以顺利开始下一步工作；如果没有正确连接，那么充电系统会发出指示提示连接错误；在电缆线连接正确后，电动汽车会向充电桩发出充电请求，然后，充电桩会请求电动汽车传递汽车信息、电池信息等数据，充电桩会根据收到的这些数据选择合适的充电参数，并且在充电的过程中保持这些数据的动态传输，这样可以做好充电过程评价，智能化的选择充电时间及充电参数，有助于提升充电质量和效率。具体的PLC通信技术是如何实现这一操作的，其主要是根据BMS电池管理系统结合PLC技术，可以将电池的所有信息传递给充电桩，这样可以避免过度充电或者充电不满的情况，可以延长电池使用寿命。

5 结语

综上所述，本文简要介绍了电力载波通信PLC通信技术的工作原理，并详细分析了其工作流程和实际应用中的难点，PLC技术与传统的通信技术相比有很多的优点，为了进一步促进PLC技术在实际生活中的应用，一定要结合当前先进的科学技术解决PLC技术应用中的难点，并充分发挥其优势，文章以PLC技术在充电桩建设中的应用为例，阐述了PLC技术的优势，以期PLC技术能更好地应用到电动车充电及其他行业中。