[发明专利]一种供电稳定的远供电源系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及远供电源系统技术领域，尤其涉及一种供电稳定的远供电源系统及控制方法。

背景技术

远供电源的供电线路通常很长，如果使用电话线或者网线作为传输路径，其线路阻抗会达到几百欧姆到千欧姆级别。由于线路阻抗较大，所以允许的每个通道输出电流也会受到限制，通常会以多路电话线或者网线向远端供电，并在远端通过多路远端降压单元的输出并联后再向最终的负载供电。

远端输出并联的各个远端降压单元之间尽量做到功率平均分配，但由于每个远端降压单元的输入线路在长距离传输中，长度会有差异，输入的线路阻抗也会有差异，这样就不能完全按照功率平均分配来输出功率了。因为当输入线路阻抗较大的情况下，由于相同的电流带来输入线路上压降越大，从而到远端降压单元端口的电压也更低，如果输出功率平均分配，必然导致远端降压单元中输入电压越低的模块输入电流越大，从而会进一步导致线路压降增加，依此循环产生恶性循环，最终导致输入电压跌落到无法维持正常工作的范围，使此路远端降压单元欠压关机。当欠压关机后，输入电流突然减小为接近0，输入电压又开始恢复，远端降压单元又重新进行启动，周而复始，此路远端降压单元一直处于起机、输入欠压关机、再起机的过程。在此期间，此路远端降压单元并不能正常为负载供电，导致整个远端并机电源系统总带载能力下降。恶劣情况下，还可能因为增加了其他路带载的负担，而一直恶性循环，导致整个系统掉电重启，这在实际应用中是不被允许的。

现有技术中的远供电源一般采用输入恒流控制或输出恒流控制两种方式，这两种方式会在输入线路阻抗差异较大的情况下，不能智能分配各路的输出功率，以达到整个系统的功率输出最优化。

因此，如何设计一种能稳定供电、功率输出最优化的远供电源系统及控制方法是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种供电稳定的远供电源系统及控制方法，该远供电源系统引入输入电压作为被控量，通过减小远端降压单元输出功率的方式，最终实现输入电压被控制不进入欠压状态，达到远供电源系统持续处于稳定供电状态的效果。

本发明采用的技术方案是，设计一种供电稳定的远供电源系统，包括：局端电源、与局端电源连接的局端升压模块、及与局端升压模块连接的远端电源模块，远端电源模块的输出端连接至远端设备。

远端电源模块包括：远端降压单元、连接在远端降压单元输入端的输入电压检测单元、与远端降压单元连接且可对其输出功率进行减小调节的功率调节组件，远端降压单元可选用DC-DC变换器。功率调节组件接收输入电压检测单元检测到的输入电压值，并根据输入电压值判断是否降低远端降压单元的输出功率。

实际使用时一般由多组远端电源模块并联给远端设备供电，各组远端电源模块的远端降压单元输出端并联以提供给远端设备。

在一实施例中，功率调节组件包括：连接在远端降压单元输入端的电流调节单元、控制电流调节单元工作状态的控制器，控制器接收输入电压检测单元检测到的输入电压值，并根据输入电压值判断是否降低远端降压单元的输入电流。

本发明还公开了一种上述远供电源系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、预先向功率调节组件设定欠压保护安全限值，欠压保护安全限值比电源系统的欠压保护设定值偏高一点；

步骤2、输入电压检测单元实时检测远端降压单元的输入电压值；

步骤3、功率调节组件实时接收输入电压值，并将输入电压值与欠压保护安全限值进行对比，当输入电压值达到欠压保护安全限值或在欠压保护安全限值之下时，则进行步骤4，当输入电压值在欠压保护安全限值之上时，则返回步骤2；

步骤4、功率调节组件降低远端降压单元的输出功率，直至输入电压值位于欠压保护安全限值之上，再返回步骤2。

其中，步骤1中的功率调节组件包括：连接在远端降压单元输入端的电流调节单元、控制电流调节单元工作状态的控制器。

步骤1为预先向控制器设定欠压保护安全限值；步骤3为控制器实时接收输入电压值，并将输入电压值与欠压保护安全限值进行对比；步骤4为电流调节单元降低远端降压单元的输入电流。

本发明采用输入电压的闭环控制，控制远端降压单元的输出功率，当输入电压达到欠压保护安全限值时，通过减小远端降压单元的输出功率，来提升远端降压单元的输入电压，实现在长距离输电情况下，远端降压单元的输入电压维持在欠压保护安全限值以上。当有多组远端电源模块并联给远端设备供电时，整个远供电源系统中各个并联工作的模块在最大可能的范围内保持功率输出，提高整个远供系统的最大输出功率和工作稳定性。