[發明專利]一種供電穩定的遠供電源系統及控制方法

有效

• 申請號: 201610398093.7
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN105827019B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 劉鈞;張昌盛
• 申請（專利權）人: 深圳威邁斯電源有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司44247
• 代理人: 胡朝陽,尹彥

技術領域

本發明涉及遠供電源系統技術領域，尤其涉及一種供電穩定的遠供電源系統及控制方法。

背景技術

遠供電源的供電線路通常很長，如果使用電話線或者網線作為傳輸路徑，其線路阻抗會達到幾百歐姆到千歐姆級別。由于線路阻抗較大，所以允許的每個通道輸出電流也會受到限制，通常會以多路電話線或者網線向遠端供電，并在遠端通過多路遠端降壓單元的輸出并聯后再向最終的負載供電。

遠端輸出并聯的各個遠端降壓單元之間盡量做到功率平均分配，但由于每個遠端降壓單元的輸入線路在長距離傳輸中，長度會有差異，輸入的線路阻抗也會有差異，這樣就不能完全按照功率平均分配來輸出功率了。因為當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，從而到遠端降壓單元端口的電壓也更低，如果輸出功率平均分配，必然導致遠端降壓單元中輸入電壓越低的模塊輸入電流越大，從而會進一步導致線路壓降增加，依此循環產生惡性循環，最終導致輸入電壓跌落到無法維持正常工作的范圍，使此路遠端降壓單元欠壓關機。當欠壓關機后，輸入電流突然減小為接近0，輸入電壓又開始恢復，遠端降壓單元又重新進行啟動，周而復始，此路遠端降壓單元一直處于起機、輸入欠壓關機、再起機的過程。在此期間，此路遠端降壓單元并不能正常為負載供電，導致整個遠端并機電源系統總帶載能力下降。惡劣情況下，還可能因為增加了其他路帶載的負擔，而一直惡性循環，導致整個系統掉電重啟，這在實際應用中是不被允許的。

現有技術中的遠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，以達到整個系統的功率輸出最優化。

因此，如何設計一種能穩定供電、功率輸出最優化的遠供電源系統及控制方法是業界亟待解決的技術問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出一種供電穩定的遠供電源系統及控制方法，該遠供電源系統引入輸入電壓作為被控量，通過減小遠端降壓單元輸出功率的方式，最終實現輸入電壓被控制不進入欠壓狀態，達到遠供電源系統持續處于穩定供電狀態的效果。

本發明采用的技術方案是，設計一種供電穩定的遠供電源系統，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端電源模塊，遠端電源模塊的輸出端連接至遠端設備。

遠端電源模塊包括：遠端降壓單元、連接在遠端降壓單元輸入端的輸入電壓檢測單元、與遠端降壓單元連接且可對其輸出功率進行減小調節的功率調節組件，遠端降壓單元可選用DC-DC變換器。功率調節組件接收輸入電壓檢測單元檢測到的輸入電壓值，并根據輸入電壓值判斷是否降低遠端降壓單元的輸出功率。

實際使用時一般由多組遠端電源模塊并聯給遠端設備供電，各組遠端電源模塊的遠端降壓單元輸出端并聯以提供給遠端設備。

在一實施例中，功率調節組件包括：連接在遠端降壓單元輸入端的電流調節單元、控制電流調節單元工作狀態的控制器，控制器接收輸入電壓檢測單元檢測到的輸入電壓值，并根據輸入電壓值判斷是否降低遠端降壓單元的輸入電流。

本發明還公開了一種上述遠供電源系統的控制方法，包括以下步驟：

步驟1、預先向功率調節組件設定欠壓保護安全限值，欠壓保護安全限值比電源系統的欠壓保護設定值偏高一點；

步驟2、輸入電壓檢測單元實時檢測遠端降壓單元的輸入電壓值；

步驟3、功率調節組件實時接收輸入電壓值，并將輸入電壓值與欠壓保護安全限值進行對比，當輸入電壓值達到欠壓保護安全限值或在欠壓保護安全限值之下時，則進行步驟4，當輸入電壓值在欠壓保護安全限值之上時，則返回步驟2；

步驟4、功率調節組件降低遠端降壓單元的輸出功率，直至輸入電壓值位于欠壓保護安全限值之上，再返回步驟2。

其中，步驟1中的功率調節組件包括：連接在遠端降壓單元輸入端的電流調節單元、控制電流調節單元工作狀態的控制器。

步驟1為預先向控制器設定欠壓保護安全限值；步驟3為控制器實時接收輸入電壓值，并將輸入電壓值與欠壓保護安全限值進行對比；步驟4為電流調節單元降低遠端降壓單元的輸入電流。

本發明采用輸入電壓的閉環控制，控制遠端降壓單元的輸出功率，當輸入電壓達到欠壓保護安全限值時，通過減小遠端降壓單元的輸出功率，來提升遠端降壓單元的輸入電壓，實現在長距離輸電情況下，遠端降壓單元的輸入電壓維持在欠壓保護安全限值以上。當有多組遠端電源模塊并聯給遠端設備供電時，整個遠供電源系統中各個并聯工作的模塊在最大可能的范圍內保持功率輸出，提高整個遠供系統的最大輸出功率和工作穩定性。