具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

电力载波通信作为智能电网的关键技术之一，在智能配用电中应用非常广泛，电力载波系统在当前的自动抄表系统中占有大量的份额，在不久将来的高级量测体系中同样也将占用相当大的市场。如背景技术所介绍，智能电表载波模块是电力载波通信系统的关键组成部分，是通信系统的末端节点与通信中继节点，载波模块的数量巨大，其通信质量决定通信系统的通信质量，因此载波模块的设计显得至关重要。

载波模块的电源由智能电表提供，智能电表通过连接插针为载波模块连续提供5V和12V的电源，由于受到电源功率的限制，在载波模块发送低频载波信号时，常常由于智能电表提供功率不足使得载波信号不能完整地发送到电力线上，从而造成通信失败，或者出现因供电不足出现智能电表复位的问题。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电力载波放大电路和电力系统，通过在载波放大器所在的电路中增加电能储存器、电流监控器、信号控制开关及控制器，利用电流监控器采集载波放大器的电流值，当控制器确定电流值小于预设阈值时，则发送控制信号至信号控制开关，使得电能储能器为载波放大器充电，改善了由于提供功率不足或供电不足使得载波放大器的载波信号不能完整地发送到电力线上，从而造成通信失败的问题。

需要说明的是，以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是申请人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是申请人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

下面对上述方案进行详细阐述。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的电力载波放大电路1的功能模块示意图之一。

本申请提供一种电力载波放大电路1，包括载波放大器10、电能储存器20、电流监控器30、信号控制开关40及控制器50。

电能储存器20的输出端与信号控制开关40的输入端电连接，信号控制开关40的输出端与载波放大器10的输入端电连接，信号控制开关40的控制端与控制器50电连接。

电流监控器30的一端与载波放大器10的输出端电连接、另一端与控制器50电连接。

电能储存器20用于储存电能。电能储存器20可以为超级电容或普通蓄电池。超级电容又称电化学电容，双电层电容器、黄金电容、法拉电容，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。

电流监控器30用于采集载波放大器10的输出端的电流值，并将电流值发送至控制器50。

控制器50用于判断电流值是否小于预设阈值，确定电流值小于预设阈值时，发送控制指令至信号控制开关40。

信号控制开关40用于在接收到控制指令的情况下，控制电能储存器20放电，为载波放大器10提供电能。

可选地，控制器50可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。控制器50可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等。

还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

示例性地，电流监控器30采集到的载波放大器10的输出端的电流值为A安，预设阈值为B安，若A>B，则表明此时载波放大器10的电压处于正常范围，供给载波放大器10的电压充足，载波放大器10可以正常将载波信号发送至电力线上。

若A<B，则表明此时载波放大器10的电压处于非正常范围，供给载波放大器10的电压不充足，载波放大器10可能无法正常将载波信号发送至电力线上，进行信息传递，因此，需要对载波放大器10补充电压，使得载波放大器10的电压处于正常范围。为了实现这一功能，本申请实施例中，通过控制器50发送控制指令至信号控制开关40，使得控制开关闭合，电能储存器20与载波放大器10连通，为载波放大器10提供电能。

如此，本申请实施例利用电流监控器30采集载波放大器10的电流值，当控制器50确定电流值小于预设阈值时，则控制信号控制开关40，使得电能储能器为载波放大器10充电，改善了由于提供功率不足或供电不足使得载波放大器10的载波信号不能完整地发送到电力线上，从而造成通信失败的问题。

在一些情况下，当载波放大器10需要再次进行补充电压时，电能储存器20中的电能可能用尽，此时工作人员可替换新的电能储存器，以便于继续为载波放大器10提供电能。但是这种方式过于麻烦，需要工作人员定期维护，若工作人员忘记及时更换新的电能储存器，仍然会存在载波放大器10的电压不够，导致载波通信失败的问题。

基于此，本申请实施例还提供了一种可以自动为电能储存器充电的方法，下面对这种自动充电的方法的原理及实现进行详细讲解。请结合参阅图2，图2为本申请实施例提供的电力载波放大电路1的功能模块示意图之二。

电力载波放大电路1还包括充电控制器60及电源70。

充电控制器60一端与电源70电连接、另一端与电能储存器20电连接。

电源70用于为电能储存器20充电。

充电控制器60用于监控电能储存器20内储存的电量是否充满，在电量充满后断开与电源70的连接，以停止为电能储存器20充电。

上述电源70可以是生活用电的电源70或工业用电的电源70，充电控制器60一方面对电源70的标准电压进行降压，使得电压适应电能储存器的充电电压。例如，将电源70的标准电压220V转换为12V或5V。另一方面，充电控制器60还可以在监控到电脑存储器内存储的电量充满了时，断开电能储存器20与电源70的连通关系，避免电能储存器20因过度充电提早老化，减少使用寿命，同时也可保障电能储存器20的使用安全性。

如此，当电能储存器20中的电能用尽时，无需工作人员替换新的电能储存器，而是通过电源70以及充电控制器60为电能储存器20自动提供电能，使得电能可以稳定地提供给载波放大器10，提高了载波通信的稳定性。

在图2示出的电力载波放大电路1的示意图的基础上，为了更进一步地，知晓电能储存器中的电量，本申请实施例还提供了电量监控器，通过电量监控器监控电能储存器20中的电量，从而及时在电能储存器20的电量不足时为电能储存器20充电，下面对其实现原理进行详细讲解：

请结合参阅图3，图3为本申请实施例提供的电力载波放大电路1的功能模块示意图之三。

电力载波放大电路1还包括电量监控器80。

电量监控器80的一端与电能储存器20电连接、另一端与控制器50电连接，充电控制器60还与控制器50电连接。

电量监控器80采集电能储存器20内的电量状况信息，并将电量状况信息发送至控制器50，电量状况信息表征电量大小。

控制器50根据电量状况信息判断电能储存器20内储存的电量是否小于预设电量，若确定电能储存器20内储存的电量小于预设电量，则发送充电指令至充电控制器60。

充电控制器60在接收到充电指令的情况下，接通与电源70的连接，以使电源70为电能储存器20充电。

其中，预设电量可以是0％-30％。

在一种可能的实施场景中，假设预设电量为10％，也就是说，当电量监控器80采集到电能储存器的电量状态信息表明电能储存器中的电量不足10％时，控制器50会发送充电指令至充电控制器60，充电控制器60在接收到充电指令后，接通与电源70的连接，使得电能储存器20与电源70连通，以使电源70为电能储存器20充电。可以理解的是，当电能储存器20中的电量充满后，充电控制器60可断开与电源70的连接，从而断开电能储存器20与电源70的连接关系，停止为电能储存器20充电。

如此，可通过电量监控器80实时获取电能储存器中的电量，在电能储存器20中的电量不足时，及时为电能储存器20充电。

进一步地，上述电能储存器可以为一个。当电能储存器为一个时，需要频繁地对电能储存器20进行充放电，其使用寿命可能不长，依旧需要工作人员定期频繁更换新的电能储存器20，为了使得载波放大器10的电压更稳定，同时电能储存器20的使用寿命更长久，电能储存器也可以为多个，下面对电能储存器20为多个的情况进行详细阐述：

请结合参阅图4，图4为本申请实施例提供的电力载波放大电路1的功能模块示意图之四。

在可选的实施方式中，电能储存器20包括多个子电能储存器21，信号控制开关40包括多个子信号控制开关41。

各个子电能储存器21并联，且每个子电能储存器的输出端与一个子信号控制开关41的输入端电连接。

每个子信号控制开关41的输出端与载波放大器10的输入端电连接，每个子信号控制开关41的控制端与控制器50电连接。

控制器50判断电流值是否小于预设阈值，确定载波放大器10的电流值小于预设阈值时，发送控制指令至任意一个或多个目标子信号控制开关41。

每个目标子信号控制开关41在接收到控制指令的情况下，控制与该目标子信号控制开关41电连接的子电能储存器21放电，为载波放大器10提供电能。

可以理解的是，子电能储存器21与子信号控制开关41一一对应，数量相同。子电能储存器的个数可以是2个、3个、4个、5个等等。

例如，当子电能储存器21为4个时，子信号控制开关41也为4个。分别为第一子电能储存器、第二子电能储存器、第三子电能储存器及第四子电能储存器，分别对应连接第一子信号控制开关、第二子信号控制开关、第三子信号控制开关及第四子信号控制开关。

当控制器50确定载波放大器10的电流值小于预设阈值时，发送控制指令至任意一个或多个子信号控制开关41。如，将控制指令发送至第一子信号控制开关或者发送至第三子信号控制开关及第四子信号控制开关。第一子信号控制开关接收到控制指令后闭合，使得第一子电能储存器与载波放大器10连通，第一子电能储存器为载波放大器10提供电能。或者，第三子信号控制开关及第四子控制开关接收到控制指令后闭合，使得第三子电能储存器与载波放大器10连通，同时第四子电能储存器与载波放大器10连通，第三子电能储存器及第四子电能储存器同时为载波放大器10提供电能。

如此，可同时使用多个子电能储存器21为载波放大器10提供电能，使得载波放大器10的电压更稳定，同时无需频繁充放电，使得电能储存器20的使用寿命更长久。

进一步地，请继续参阅图4，在可选的实施方式中，电量监控器80包括多个子电量监控器81。

各个子电量监控器81的一端与各个子电能储存器21电连接、另一端与控制器50电连接。

其中，子电能储存器21、子信号控制开关41以及子电量监控器81一一对应，数量相同，每个子电量监控器81监控对应连接的子电能储存器21的电量。

每个子电量监控器81用于采集与该子电量监控器81电连接的子电能储存器21内的电量状况信息，并将电量状况信息发送至控制器50，电量状况信息表征电量大小。

控制器50还用于在确定载波放大器10的电流值小于预设阈值时，根据电量状况信息，发送控制指令至任意一个或多个目标子信号控制开关41。

每个目标子信号控制开关41用于在接收到控制指令的情况下，控制与该目标子信号控制开关41电连接的子电能储存器21放电，为载波放大器10提供电能。

示例性地，若子电量监控器81也分别包括四个，即包括第一子电量监控器、第二子电量监控器、第三子电量监控器及第四子电量监控器。若第一子电量监控器采集到第一子电能储存器的电量为80％，第二子电量监控器采集到的第二子电能储存器的电量为70％，第三子电量监控器采集到的第三子电能储存器的电量为100％，第四子电量监控器采集到的第四子电能储存器的电量为0％，则当控制器50确定载波放大器10的电流值小于预设阈值时，可发送控制指令至第一子电能储存器、第二子电能储存器以及第三子电能储存器，使得第一子电能储存器、第二子电能储存器以及第三子电能储存器，共同为载波放大器10提供电源70，而不使用没有电量的第四子电能储存器。待第四子电能储存器中的电量充电恢复后使用。

如此，本申请实施例提供的电力载波放大电路1可通过各个子电量监控器81采集各个子电能储存器21的电量，并且根据不同子电能储存器21的电量，采取不同的使用分配策略，从而提高了为载波放大器10提高电源70的稳定性。

第二方面，本申请提供一种电力系统，包括前述实施方式任意一项的电力载波放大电路。

在可选的实施方式中，电力系统还包括智能电表，智能电表通过电力线路与电力载波放大电路连接。

电力载波放大电路为智能电表发送载波信号，以使智能电表基于载波信号运行。

在可选的实施方式中，电力系统还包括用电负载，用电负载与智能电表连接，智能电表用于采集用电负载的用电量。

由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述电力载波放大电路和电力系统相似，因此装置的实施原理可以参见方法的实施原理，重复之处不再赘述。

综上所述，本申请实施例提供了一种电力载波放大电路和电力系统，包括载波放大器、电能储存器、电流监控器、信号控制开关及控制器。电能储存器的输出端与信号控制开关的输入端电连接，信号控制开关的输出端与载波放大器的输入端电连接，信号控制开关的控制端与控制器电连接。电流监控器的一端与载波放大器的输出端电连接、另一端与控制器电连接。电能储存器用于储存电能；电流监控器用于采集载波放大器的输出端的电流值，并将电流值发送至控制器。控制器用于判断电流值是否小于预设阈值，确定电流值小于预设阈值时，发送控制指令至信号控制开关。信号控制开关用于在接收到控制指令的情况下，控制电能储存器放电，为载波放大器提供电能，改善了由于提供功率不足或供电不足使得载波信号不能完整地发送到电力线上，从而造成通信失败的问题。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。