Procedimiento para la transmisión de datos de un emisor a un receptor en una red de tensión alterna, así como dispositivo para la transmisión de datos para redes de tensión alterna.

Un procedimiento para la transmisión de una señal de datos de un emisor (1) a un receptor

(2) en una red de tensión alterna con un distribuidor (3) y al menos un grupo de consumidores (4) con uno o varios consumidores (5), presentando el emisor (1) una fuente de corriente (6) y un generador de impulsos (21), generando el generador de impulsos (21) partiendo de una señal de datos una señal con una forma de impulso predeterminada o que puede ser predeterminada y transmitiéndola a la fuente de corriente (6), estando conectado el emisor (1) en paralelo a un consumidor (5) directamente con una red de tensión alterna y, en particular, no presentando ningún transformador de acoplamiento, alimentando el emisor (1) la señal a la red de tensión alterna mediante la fuente de corriente (6).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/064613.

Solicitante: Aizo group ag.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: Brandstrasse 33 8952 Schlieren SUIZA.

Inventor/es: BECK, WILFRIED, BRÖCKMANN,ECKHARD, KEMMLER,WOLFGANG, DECKERS,VOLKER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > Sistemas de líneas de transmisión (combinados con... > H04B3/54 (Sistemas de transmisión vía líneas de distribución de energía (en los sistemas de señales de alarma G08B 25/06))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > Sistemas de líneas de transmisión (combinados con... > H04B3/56 (Circuitos de acoplamiento, bloqueo o derivación de señales)

PDF original: ES-2538250_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la transmisión de datos de un emisor a un receptor en una red de tensión alterna, así como dispositivo para la transmisión de datos para redes de tensión alterna.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la transmisión de datos de un emisor a un receptor en una red de tensión alterna, así como a un dispositivo para ello.

Por el estado de la técnica se conocen distintos procedimientos para la transmisión de datos en una red de tensión alterna. Por ejemplo, el documento US5491463 describe un procedimiento Power Line Communication (PLC) para el control individual de aparatos, transmitiéndose datos de direccionamiento y de control durante los pasajes por cero de la tensión alterna de alimentación. Un inconveniente es que en este procedimiento se necesita respectivamente un generador propio de 120 kHz, para generar señales de ráfaga y que el receptor debe estar equipado con circuitos detectores comparativamente costosos. Además, las grandes capacidades paralelas son perjudiciales para una transmisión óptima.

Por el documento EP1134910A2 se conoce un procedimiento que define mediante conmutaciones a cero de distintas duraciones o grados de utilización de las tensiones de alimentación distintos tipos de bits permitiendo al receptor detectar con un circuito simple los tipos de bits y evaluar las informaciones de control correspondientes. En este procedimiento de transmisión de datos es técnicamente posible transmitir informaciones a varios consumidores conectados con una alimentación de tensión alterna común, realizándose alrededor del pasaje por cero de la tensión una interrupción del conductor o una supresión. No obstante, debido al sistema, los consumidores no deben tener aquí partes de carga inductivas o capacitivas, puesto que éstas interferirían en la supresión de tensión descrita en el pasaje por cero de la curva de tensión.

El documento WO 2006034866A1 describe un procedimiento para la modulación de la potencia activa en uno o varios consumidores en una red de alimentación de energía de tensión alterna para la transmisión de informaciones mediante la línea de alimentación de energía mediante una potencia activa variada de forma selectiva en el consumidor conectado. Para la transmisión de las informaciones se realizan variaciones del valor momentáneo de la potencia activa a una medida a elegir libremente (aumento o reducción) , que es aplicada por un emisor a la línea de alimentación de energía de corriente alterna y es evaluada por un receptor. Este procedimiento requiere unos costes técnicos elevados en el modulador.

En el documento EP1675274A1 se muestra un procedimiento para la transmisión de datos mediante modulación en una red de tensión alterna con varios consumidores conectados. Un circuito electrónico especial deriva aquí partes de corriente reactiva en una línea de alimentación de energía de una red de tensión alterna mediante la conexión adicional de una carga especial. No obstante, un procedimiento de este tipo solo es posible en el canal de ida, es decir, del distribuidor en dirección al consumidor.

La invención tiene el objetivo de superar los inconvenientes del estado de la técnica. En particular, debe proporcionarse un procedimiento fácil de realizar para la transmisión de datos en el canal de retorno, así como un dispositivo correspondiente.

Este objetivo se consigue mediante el procedimiento definido en las reivindicaciones independientes 1 y 15, así como mediante los dispositivos definidos en las reivindicaciones independientes 6 y 12. Otras formas de realización resultan de las reivindicaciones dependientes.

Aquí y en lo sucesivo se entenderá por canal de retorno un canal para la transmisión de datos en una red de tensión alterna desde el lado de un consumidor, en particular un consumidor final, en dirección a la fuente de tensión alterna. Correspondientemente, se entenderá por canal de ida un canal de transmisión en la dirección opuesta, es decir, en dirección al consumidor.

Un grupo de consumidores en el sentido de la presente invención es en una red eléctrica de un edificio partiendo del acceso a la red aquella parte de la red eléctrica de un edificio que deriva del distribuidor y conduce a uno o varios consumidores. El grupo de consumidores comprende, por ejemplo, todas las cajas de enchufe de red, así como todas las lámparas de una habitación. En la mayoría de los casos, cada grupo de consumidores dispone de un fusible propio, de modo que en caso de siniestro, solo se produce una falla de la red en el grupo de consumidores correspondiente, no quedando todo el edificio separado de la red. El concepto red eléctrica de un edificio ha de entenderse aquí como sinónimo para redes eléctricas de edificios y cableados similares, en particular también redes de a bordo en vehículos, trenes, barcos y aviones. Aquí y en lo sucesivo se entenderá por red de tensión alterna una red eléctrica que garantiza en el interior de una unidad cerrada, por ejemplo en el interior de una casa, una vivienda, un edificio, un vehículo, un tren, un barco, un avión etc. la alimentación de energía de aparatos diferentes mediante una tensión alterna alámbrica. Correspondientemente, por fuente de tensión alterna se entiende un generador, una estación transformadora, una estación de transformación, un ondulador de una instalación fotovoltaica, etc. La

alimentación de tensión alterna también puede usarse solo para fines de la transmisión de datos.

Por un emisor se entenderá en lo sucesivo un dispositivo que transmite una señal a un medio de transmisión, en el presente caso una línea de dos o tres hilos de una red de corriente alterna, de modo que esta señal puede ser recibida por un receptor correspondiente. Aunque en el presente caso se usan siempre los conceptos emisor y receptor, un emisor puede disponer además de su funcionalidad de emisión también de medios para que también el emisor pueda recibir las señales. Correspondientemente, también el receptor puede estar configurado de tal modo que emite señales o las transmite al medio de transmisión. Gracias a esta funcionalidad no solo puede realizarse una transmisión de datos en una dirección sino que es posible una comunicación bidireccional. No obstante, en las redes eléctricas de edificios convencionales, con la presente invención solo es posible una emisión o recepción en una dirección. En particular, porque el receptor está formado sustancialmente por una resistencia; esta resistencia debe conectarse en el circuito eléctrico, lo que no es posible en el lado de la carga. En caso de pretenderse permitir una comunicación bidireccional, la presente invención puede combinarse con otro procedimiento de emisiónrecepción.

Aquí y en lo sucesivo, por modulación corriente-FSK se enciende una modulación de señales, que es similar a la modulación Frequency Shift Keying conocida (modulación FSK) , aunque module en lugar de una tensión una corriente. Además, la señal de frecuencia no presenta forzosamente una pura forma sinusoidal y no se modula alrededor del punto cero. La señal se aproxima, por lo contrario, a una forma seno2 o una forma de campana de Gauss, por lo que no oscila alrededor del punto cero sino alrededor de VPP/2. Correspondientemente, por un modulador de corriente-FSK se entiende un dispositivo que modula una señal mediante modulación corriente-FSK. Además, por el concepto FSK también debe entenderse Continuous Phase FSK como variante de FSK.

A continuación, el concepto cercano se entenderá de tal modo que ha de considerarse en relación a una longitud de la línea de corriente alterna de un grupo de consumidores. Las líneas de corriente alterna de este tipo en una instalación de un edificio pueden... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para la transmisión de una señal de datos de un emisor (1) a un receptor (2) en una red de tensión alterna con un distribuidor (3) y al menos un grupo de consumidores (4) con uno o varios consumidores (5) , presentando el emisor (1) una fuente de corriente (6) y un generador de impulsos (21) , generando el generador de impulsos (21) partiendo de una señal de datos una señal con una forma de impulso predeterminada o que puede ser predeterminada y transmitiéndola a la fuente de corriente (6) , estando conectado el emisor (1) en paralelo a un consumidor (5) directamente con una red de tensión alterna y, en particular, no presentando ningún transformador de acoplamiento, alimentando el emisor (1) la señal a la red de tensión alterna mediante la fuente de corriente (6) .

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque mediante la fuente de corriente (6) se simula un consumidor adicional.

3. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal se somete a una modulación corriente-FSK.

4. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal se alimenta en el interior del consumidor (5) o en una zona de hasta 50 cm del consumidor (5) .

5. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal se lee en una zona de hasta 50 cm del distribuidor (3) .

6. Una disposición para la transmisión de una señal de datos para redes de tensión alterna, comprendiendo

- una red de tensión alterna con un distribuidor (3) y al menos un grupo de consumidores (4) con uno o varios consumidores (5) , -al menos un emisor (1) , -al menos un receptor (2) , comprendiendo el emisor (1) una fuente de corriente (6) para la alimentación de una señal a la red de tensión alterna y un generador de impulsos (21) para la generación de una señal a transmitir a la fuente de corriente (6) con una forma de impulso predeterminada o que puede ser predeterminada partiendo de la señal de datos a transmitir, pudiendo conectarse el emisor (1) en paralelo a un consumidor (5) directamente con la red de tensión alterna y, en particular, no presentando ningún transformador de acoplamiento.

7. La disposición de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el emisor (1) está integrado en el consumidor (5) o está dispuesto en una zona de hasta 50 cm del consumidor (5) .

8. La disposición de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque el emisor (1) comprende un modulador corriente-FSK.

9. La disposición de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el distribuidor (3) presenta un circuito de absorción, en particular un primero y un segundo circuito de resonancia en serie (10, 11) para la supresión de la diafonía de la señal 7 del emisor (1) de un primer grupo de consumidores (4) al receptor (2) de un segundo grupo de consumidores (4) .

10. La disposición de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el primer circuito de resonancia en serie (10) presenta una frecuencia natural que corresponde a la primera frecuencia corriente-FSK.

11. La disposición de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque el segundo circuito de resonancia en serie (11) presenta una frecuencia natural que corresponde a la segunda frecuencia corriente-FSK.

12. Un emisor (1) para la transmisión de una señal de datos para redes de tensión alterna, comprendiendo:

- una fuente de corriente (6) , en particular un MOS-FET (24) para imponer una corriente de carga a una red de tensión alterna, -un generador de impulsos (21) para la generación de una señal a transmitir a la fuente de corriente (6) con una forma de impulso predeterminada o que puede ser predeterminada partiendo de la señal de datos a transmitir, pudiendo conectarse el emisor (1) en paralelo a un consumidor (5) directamente con una red de tensión alterna y, en 8

particular, no presentando ningún transformador de acoplamiento, para alimentar la señal a la red de tensión alterna mediante la fuente de corriente (6) .

13. El emisor (1) de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el emisor comprende adicionalmente un espejo de corriente (20) para mandar la fuente de corriente (6) con una señal de corriente modulada.

14. Una red eléctrica de un edificio comprendiendo una o varias disposiciones según una de las reivindicaciones 6 a 11.

15. Un procedimiento para la transmisión de una señal de datos entre un aparato eléctrico, adecuado para conectarse mediante una línea de conexión con una red de tensión alterna según su tensión de servicio, y un receptor (2) , presentado el aparato un emisor (1) para la transmisión de una señal de datos para redes de tensión alterna, comprendiendo:

- una fuente de corriente (6) , en particular un MOS-FET (24) para imponer una corriente de carga a una red de tensión alterna, -un generador de impulsos (21) para la generación de una señal transmitida a la fuente de corriente (6) con una forma de impulso predeterminada o que puede ser predeterminada partiendo de la señal de datos a transmitir, pudiendo conectarse el emisor (1) en paralelo a un consumidor (5) directamente con una red de tensión alterna y, en particular, no presentando ningún transformador de acoplamiento, para alimentar la señal a la red de tensión alterna mediante la fuente de corriente (6) , comprendiendo las etapas:

- conexión del aparato (1) mediante la línea de conexión con el receptor (2) , -generación de una tensión alterna en la línea de conexión entre el aparato (1) y el receptor (2) por parte del receptor (2) , correspondiendo la tensión alterna a la tensión de servicio del aparato, -alimentación de la señal mediante la fuente de corriente (6) a la línea de conexión.