一種供電穩(wěn)定的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種供電穩(wěn)定的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，包括：局端電源、與局端電源連接的局端升壓模塊、及與局端升壓模塊連接的遠(yuǎn)端電源模塊。遠(yuǎn)端電源模塊包括：遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧?、輸入電壓檢測(cè)單元和功率調(diào)節(jié)組件，功率調(diào)節(jié)組件接收輸入電壓檢測(cè)單元檢測(cè)到的輸入電壓值，并根據(jù)輸入電壓值判斷是否降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮敵龉β省１景l(fā)明還公開了一種上述遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的控制方法。本發(fā)明引入輸入電壓作為被控量，通過減小對(duì)應(yīng)通道遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧敵龉β实姆绞?，最終實(shí)現(xiàn)輸入電壓被控制不進(jìn)入欠壓狀態(tài)，達(dá)到遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)持續(xù)處于穩(wěn)定供電狀態(tài)的效果。
【專利說明】
一種供電穩(wěn)定的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種供電穩(wěn)定的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]遠(yuǎn)供電源的供電線路通常很長(zhǎng)，如果使用電話線或者網(wǎng)線作為傳輸路徑，其線路阻抗會(huì)達(dá)到幾百歐姆到千歐姆級(jí)別。由于線路阻抗較大，所以允許的每個(gè)通道輸出電流也會(huì)受到限制，通常會(huì)以多路電話線或者網(wǎng)線向遠(yuǎn)端供電，并在遠(yuǎn)端通過多路遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮敵霾⒙?lián)后再向最終的負(fù)載供電。
[0003]遠(yuǎn)端輸出并聯(lián)的各個(gè)遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧g盡量做到功率平均分配，但由于每個(gè)遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎刖€路在長(zhǎng)距離傳輸中，長(zhǎng)度會(huì)有差異，輸入的線路阻抗也會(huì)有差異，這樣就不能完全按照功率平均分配來輸出功率了。因?yàn)楫?dāng)輸入線路阻抗較大的情況下，由于相同的電流帶來輸入線路上壓降越大，從而到遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧丝诘碾妷阂哺停绻敵龉β势骄峙?，必然?dǎo)致遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧休斎腚妷涸降偷哪K輸入電流越大，從而會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致線路壓降增加，依此循環(huán)產(chǎn)生惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致輸入電壓跌落到無法維持正常工作的范圍，使此路遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧穳宏P(guān)機(jī)。當(dāng)欠壓關(guān)機(jī)后，輸入電流突然減小為接近0，輸入電壓又開始恢復(fù)，遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧种匦逻M(jìn)行啟動(dòng)，周而復(fù)始，此路遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧恢碧幱谄饳C(jī)、輸入欠壓關(guān)機(jī)、再起機(jī)的過程。在此期間，此路遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧⒉荒苷樨?fù)載供電，導(dǎo)致整個(gè)遠(yuǎn)端并機(jī)電源系統(tǒng)總帶載能力下降。惡劣情況下，還可能因?yàn)樵黾恿似渌穾лd的負(fù)擔(dān)，而一直惡性循環(huán)，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)掉電重啟，這在實(shí)際應(yīng)用中是不被允許的。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的遠(yuǎn)供電源一般采用輸入恒流控制或輸出恒流控制兩種方式，這兩種方式會(huì)在輸入線路阻抗差異較大的情況下，不能智能分配各路的輸出功率，以達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的功率輸出最優(yōu)化。
[0005]因此，如何設(shè)計(jì)一種能穩(wěn)定供電、功率輸出最優(yōu)化的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及控制方法是業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種供電穩(wěn)定的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及控制方法，該遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)引入輸入電壓作為被控量，通過減小遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧敵龉β实姆绞?，最終實(shí)現(xiàn)輸入電壓被控制不進(jìn)入欠壓狀態(tài)，達(dá)到遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)持續(xù)處于穩(wěn)定供電狀態(tài)的效果。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一種供電穩(wěn)定的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，包括:局端電源、與局端電源連接的局端升壓模塊、及與局端升壓模塊連接的遠(yuǎn)端電源模塊，遠(yuǎn)供電源模塊的輸出端連接至遠(yuǎn)端設(shè)備。
[0008]遠(yuǎn)端電源模塊包括:遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧?、連接在遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧斎攵说妮斎腚妷簷z測(cè)單元、與遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧B接且可對(duì)其輸出功率進(jìn)行減小調(diào)節(jié)的功率調(diào)節(jié)組件，遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧蛇x用DC-DC變換器。功率調(diào)節(jié)組件接收輸入電壓檢測(cè)單元檢測(cè)到的輸入電壓值，并根據(jù)輸入電壓值判斷是否降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮敵龉β省?br>[0009]實(shí)際使用時(shí)一般由多組遠(yuǎn)供電源模塊并聯(lián)給遠(yuǎn)端設(shè)備供電，各組遠(yuǎn)供電源模塊的遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧敵龆瞬⒙?lián)以提供給遠(yuǎn)端設(shè)備。
[0010]在一實(shí)施例中，功率調(diào)節(jié)組件包括:連接在遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧斎攵说碾娏髡{(diào)節(jié)單元、控制電流調(diào)節(jié)單元工作狀態(tài)的控制器，控制器接收輸入電壓檢測(cè)單元檢測(cè)到的輸入電壓值，并根據(jù)輸入電壓值判斷是否降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚娏鳌?br>[0011]本發(fā)明還公開了一種上述遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
步驟1、預(yù)先向功率調(diào)節(jié)組件設(shè)定欠壓保護(hù)安全限值，欠壓保護(hù)安全限值比電源系統(tǒng)的欠壓保護(hù)設(shè)定值偏高一點(diǎn)；
步驟2、輸入電壓檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚妷褐担?br> 步驟3、功率調(diào)節(jié)組件實(shí)時(shí)接收輸入電壓值，并將輸入電壓值與欠壓保護(hù)安全限值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)輸入電壓值達(dá)到欠壓保護(hù)安全限值或在欠壓保護(hù)安全限值之下時(shí)，則進(jìn)行步驟4，當(dāng)輸入電壓值在欠壓保護(hù)安全限值之上時(shí)，則返回步驟2;
步驟4、功率調(diào)節(jié)組件降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮敵龉β?，直至輸入電壓值位于欠壓保護(hù)安全限值之上，再返回步驟2。
[0012]其中，步驟I中的功率調(diào)節(jié)組件包括:連接在遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧斎攵说碾娏髡{(diào)節(jié)單元、控制電流調(diào)節(jié)單元工作狀態(tài)的控制器。
[0013]步驟I為預(yù)先向控制器設(shè)定欠壓保護(hù)安全限值;步驟3為控制器實(shí)時(shí)接收輸入電壓值，并將輸入電壓值與欠壓保護(hù)安全限值進(jìn)行對(duì)比；步驟4為電流調(diào)節(jié)單元降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚娏鳌?br>[0014]本發(fā)明采用輸入電壓的閉環(huán)控制，控制遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮敵龉β?，?dāng)輸入電壓達(dá)到欠壓保護(hù)安全限值時(shí)，通過減小遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮敵龉β剩瑏硖嵘h(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚妷?，?shí)現(xiàn)在長(zhǎng)距離輸電情況下，遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚妷壕S持在欠壓保護(hù)安全限值以上。當(dāng)有多組遠(yuǎn)供電源模塊并聯(lián)給遠(yuǎn)端設(shè)備供電時(shí)，整個(gè)遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)中各個(gè)并聯(lián)工作的模塊在最大可能的范圍內(nèi)保持功率輸出，提高整個(gè)遠(yuǎn)供系統(tǒng)的最大輸出功率和工作穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，其中:
圖1是本發(fā)明的模塊連接示意圖；
圖2是本發(fā)明的電路連接示意圖；
圖3是本發(fā)明功率調(diào)節(jié)組件的電路連接示意圖；
圖4是本發(fā)明的控制流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本發(fā)明提出的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，包括:局端電源、與局端電源連接的局端升壓模塊、及與局端升壓模塊連接的遠(yuǎn)端電源模塊，遠(yuǎn)供電源模塊的輸出端連接至遠(yuǎn)端設(shè)備。由于局端升壓模塊與遠(yuǎn)端電源模塊通過線路長(zhǎng)距離連接，線路存在阻抗，相當(dāng)于在局端升壓模塊和遠(yuǎn)端電源模塊之間串聯(lián)有電阻。使用時(shí)，局端電源的輸出電壓經(jīng)局端升壓模塊升壓后，高壓傳輸至遠(yuǎn)端電源模塊，遠(yuǎn)端電源模塊變壓至遠(yuǎn)端設(shè)備所需的標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓后，給遠(yuǎn)端設(shè)備供電。
[0017]其中，遠(yuǎn)端電源模塊包括:遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧?、連接在遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧斎攵说妮斎腚妷簷z測(cè)單元、與遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧B接且可對(duì)其輸出功率進(jìn)行減小調(diào)節(jié)的功率調(diào)節(jié)組件，遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧蛇x用DC-DC變換器。遠(yuǎn)端電源模塊的輸入電壓采用閉環(huán)控制，輸入電壓檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚妷褐担瑢⒃撦斎腚妷褐蛋l(fā)送至功率調(diào)節(jié)組件，預(yù)先向功率調(diào)節(jié)組件中設(shè)定欠壓保護(hù)安全限值，當(dāng)輸入電壓值達(dá)到或小于該欠壓保護(hù)安全限值時(shí)，功率調(diào)節(jié)組件降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮敵龉β?。本發(fā)明能保證在各種輸入線路阻抗情況下，遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧寄苓M(jìn)行正常輸出，并剛好提供相應(yīng)的能量而不使輸入線路壓降過大導(dǎo)致輸入欠壓保護(hù)，相比現(xiàn)有技術(shù)中的輸入恒流控制和輸出恒功率控制等，有很高的線路適應(yīng)能力。
[0018]如圖2所示，實(shí)際使用時(shí)一般由多組遠(yuǎn)供電源模塊并聯(lián)給遠(yuǎn)端設(shè)備供電，各組遠(yuǎn)供電源模塊的遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧斎攵瞬⒙?lián)連接至局端升壓模塊，各組遠(yuǎn)供電源模塊的遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧敵龆瞬⒙?lián)連接至遠(yuǎn)端設(shè)備，各遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧伎梢园凑兆顑?yōu)的出功率方式進(jìn)行功率輸出。
[0019]如圖3所示，在一實(shí)施例中，功率調(diào)節(jié)組件包括:連接在遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧斎攵说碾娏髡{(diào)節(jié)單元、控制電流調(diào)節(jié)單元工作狀態(tài)的控制器，控制器接收輸入電壓檢測(cè)單元檢測(cè)到的輸入電壓值，并根據(jù)輸入電壓值判斷是否降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚娏鳌Ｔ谠搶?shí)施例中，以輸入電壓作為被控量，將輸入電壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)輸出作為限流的控制量，最終實(shí)現(xiàn)輸入電壓被控制到剛好不低于欠壓保護(hù)安全限值這個(gè)動(dòng)作點(diǎn)，而能保持遠(yuǎn)端電源模塊一直處于運(yùn)行工作狀態(tài)，使整個(gè)遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)并聯(lián)工作的遠(yuǎn)端電源模塊在最大可能范圍內(nèi)保持功率輸出，提高整個(gè)并聯(lián)系統(tǒng)的最大輸出功率和工作穩(wěn)定性。
[0020]本發(fā)明還公開了一種上述遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
步驟1、預(yù)先向功率調(diào)節(jié)組件設(shè)定欠壓保護(hù)安全限值；
步驟2、輸入電壓檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚妷褐?，欠壓保護(hù)安全限值比電源系統(tǒng)的欠壓保護(hù)設(shè)定值偏高一點(diǎn)；
步驟3、功率調(diào)節(jié)組件實(shí)時(shí)接收輸入電壓值，并將輸入電壓值與欠壓保護(hù)安全限值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)輸入電壓值達(dá)到欠壓保護(hù)安全限值或在欠壓保護(hù)安全限值之下時(shí)，則進(jìn)行步驟4，當(dāng)輸入電壓值在欠壓保護(hù)安全限值之上時(shí)，則返回步驟2;
步驟4、功率調(diào)節(jié)組件降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮敵龉β剩敝凛斎腚妷褐滴挥谇穳罕Ｗo(hù)安全限值之上，再返回步驟2。
[0021 ]其中，在一實(shí)施例中，步驟I中的功率調(diào)節(jié)組件包括:連接在遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧斎攵说碾娏髡{(diào)節(jié)單元、控制電流調(diào)節(jié)單元工作狀態(tài)的控制器。
[0022 ]如圖4所示，該實(shí)施例的具體步驟包括:
步驟1、預(yù)先向控制器設(shè)定欠壓保護(hù)安全限值；
步驟2、輸入電壓檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚妷褐担?br> 步驟3、控制器實(shí)時(shí)接收輸入電壓值，并將輸入電壓值與欠壓保護(hù)安全限值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)輸入電壓值達(dá)到欠壓保護(hù)安全限值或在欠壓保護(hù)安全限值之下時(shí)，則進(jìn)行步驟4，當(dāng)輸入電壓值在欠壓保護(hù)安全限值之上時(shí)，則返回步驟2;
步驟4、電流調(diào)節(jié)單元降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚娏?，直至輸入電壓值位于欠壓保護(hù)安全限值之上，再返回步驟2。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種供電穩(wěn)定的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，包括:局端電源、與所述局端電源連接的局端升壓模塊、及與所述局端升壓模塊連接的遠(yuǎn)端電源模塊，所述遠(yuǎn)供電源模塊的輸出端連接至遠(yuǎn)端設(shè)備； 其特征在于，所述遠(yuǎn)端電源模塊包括:遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧⑦B接在所述遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧斎攵说妮斎腚妷簷z測(cè)單元、與所述遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧B接且可對(duì)其輸出功率進(jìn)行減小調(diào)節(jié)的功率調(diào)節(jié)組件； 所述功率調(diào)節(jié)組件接收所述輸入電壓檢測(cè)單元檢測(cè)到的輸入電壓值，并根據(jù)輸入電壓值判斷是否降低所述遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮敵龉β省?.如權(quán)利要求1的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，其特征在于，所述局端升壓模塊的輸出端并聯(lián)有多組所述遠(yuǎn)供電源模塊，各組遠(yuǎn)供電源模塊的遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧敵龆瞬⒙?lián)連接至所述遠(yuǎn)端設(shè)備。3.如權(quán)利要求1或2所述的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，其特征在于，所述功率調(diào)節(jié)組件包括:連接在所述遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧斎攵说碾娏髡{(diào)節(jié)單元、控制所述電流調(diào)節(jié)單元工作狀態(tài)的控制器，所述控制器接收所述輸入電壓檢測(cè)單元檢測(cè)到的輸入電壓值，并根據(jù)輸入電壓值判斷是否降低所述遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚娏鳌?.如權(quán)利要求3所述的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧獮镈C-DC變換器。5.—種上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、預(yù)先向功率調(diào)節(jié)組件設(shè)定欠壓保護(hù)安全限值； 步驟2、輸入電壓檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚妷褐担?步驟3、功率調(diào)節(jié)組件實(shí)時(shí)接收輸入電壓值，并將輸入電壓值與欠壓保護(hù)安全限值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)輸入電壓值達(dá)到欠壓保護(hù)安全限值或在欠壓保護(hù)安全限值之下時(shí)，則進(jìn)行步驟4，當(dāng)輸入電壓值在欠壓保護(hù)安全限值之上時(shí)，則返回步驟2; 步驟4、功率調(diào)節(jié)組件降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮敵龉β?，直至輸入電壓值位于欠壓保護(hù)安全限值之上，再返回步驟2。6.如權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述步驟I中的功率調(diào)節(jié)組件包括:連接在所述遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧斎攵说碾娏髡{(diào)節(jié)單元、控制所述電流調(diào)節(jié)單元工作狀態(tài)的控制器。7.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步驟I為預(yù)先向控制器設(shè)定欠壓保護(hù)安全限值;所述步驟3為控制器實(shí)時(shí)接收輸入電壓值，并將輸入電壓值與欠壓保護(hù)安全限值進(jìn)行對(duì)比;所述步驟4為電流調(diào)節(jié)單元降低遠(yuǎn)端降壓?jiǎn)卧妮斎腚娏鳌?br>【文檔編號(hào)】H02J13/00GK105827019SQ201610398093
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】劉鈞, 張昌盛
【申請(qǐng)人】深圳威邁斯電源有限公司