[發明專利]一種恒流供電光網絡取電系統及取電方法

在審

• 申請號: 201911192829.5
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110739677A
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 劉元昊;李海鷗
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H02J1/04
• 分類號: H02J1/04
• 代理公司: 45107 桂林市持衡專利商標事務所有限公司
• 代理人: 李燕英

本發明公開一種恒流供電光網絡取電系統及取電方法，在近端和遠端恒流供電設備之間設置至少1個恒流取電設備，且各個恒流取電設備輸入端串聯、輸出端并聯，在每個恒流取電設備中，設置1個控制模塊和至少2個輸入端串聯連接、輸出端并聯連接的恒壓轉換模塊，控制模塊根據各恒壓轉換模塊實時輸出功率計算出恒流取電設備的實時輸出總功率，以便判斷用電設備的用電需求，實時動態控制各恒壓轉換模塊的工作狀態，達到隨用電設備的用電需求自適應調整恒流取電設備的額定運行總功率的目的，切實提高恒流取電設備在寬功率范圍對外供電時的電源轉換效率，降低熱功耗。

技術領域

本發明涉及光網絡傳輸遠距離供電領域，具體涉及一種恒流供電光網絡取電系統及取電方法。

背景技術

恒流供電光網絡在長距離光纖傳輸網、光纖傳感網和光纖觀測網等水下信息系統和陸地無人區信息系統中具有廣闊的應用前景。恒流供電光網絡除了對光中繼節點設備供電之外，還需隨機對各種參數傳感器、觀測設備和移動機器人充電等用電設備提供大容量的電源，滿足動態隨機接入的各種用電功率需求。

恒流供電光網絡通常是在近端和遠端各設置1個恒流供電設備，在近端恒流供電設備和遠端恒流供電設備之間有至少1個恒流取電設備和若干用電設備。恒流供電設備用于將本地的電源，如220V電源或380V電源等，轉換成一定電流值的恒流電源，其輸出的電流恒定但供電電壓隨負載變化而自適應變化。恒流取電設備作為恒流供電設備的負載，用于將一定電流值的恒流電源轉換成一定電壓值的恒壓電源，對外輸出電壓恒定的恒壓電源，為各種參數傳感器、觀測設備和移動機器人充電等用電設備供電。

現有恒流取電技術通常是先穩壓后耦合，再通過電壓轉換得到輸出電壓，其缺點在于：穩壓模式下，恒流取電設備對外輸出功率和自身熱功耗之和固定不變，即恒流取電設備的額定運行總功率是恒定的，當恒流取電設備對外輸出功率降低時，自身熱功耗同步增加，當恒流取電設備對外實際輸出功率增加時自身熱功耗同步降低，換言之，恒流取電設備在對外小功率供電時，大部分能源作為熱功耗而損耗了，造成電源轉換效率低，能源浪費大；當多個恒流取電設備串聯使用時，用電需求大，額定運行總功率的固定限制了恒流供電設備供電能力和恒流取電設備的電源轉換效率，不能滿足靈活多變的用電需求。因此，有待于能提出一種電源轉換效率高、能隨用電設備的用電需求自適應調整額定運行總功率的恒流供電光網絡取電系統。

發明內容

本發明提供一種恒流供電光網絡取電系統及取電方法，解決現有技術存在的“電源轉換率低、不能隨用電設備的用電需求自適應調整額定運行總功率”的問題。

本發明通過以下技術方案解決技術問題：

一種恒流供電光網絡取電系統，包括至少1個恒流取電設備，各個恒流取電設備的輸入端串聯連接，各恒流取電設備單獨為外部用電設備供電，或，其中2個或2個以上的恒流取電設備的輸入端串聯連接、輸出端并聯連接，為同一個外部用電設備供電；在每個恒流取電設備中，包括控制模塊和至少2個恒壓轉換模塊；所述控制模塊接收外部近端恒流供電設備或上一個恒流取電設備的最末端的恒壓轉換模塊的恒流電流源，所述控制模塊向各個恒壓轉換模塊發送控制信號，控制各恒壓轉換模塊的工作狀態；各個恒壓轉換模塊的輸入端串聯連接，各個恒壓轉換模塊的輸出端并聯連接后，為外部用電設備供電，或，其中2個或2個以上的恒流取電設備的輸出端并聯連接后，為外部用電設備供電；當前恒流取電設備的最末端的恒壓轉換模塊與下一個恒流取電設備的控制模塊或外部遠端恒流供電設備連接。