BR112018001698B1

BR112018001698B1 - POWER SUPPLY SYSTEM

Info

Publication number: BR112018001698B1
Application number: BR112018001698-5A
Authority: BR
Inventors: Katsuyoshi Kawaguchi; Takashi Yokobiki; Kenji Hishiki; Yoshitaka Yonezaki; Takeshi Katayama; Shinya Takei; Katsuhiko Kano; Tatsuya Mizukawa; Yasuo Aoki; Shota Ito
Original assignee: Japan Agency For Marine-Earth Science And Technology; Nec Corporation; Nec Networks & System Integration Corporation; Nec Magnus Communications, Ltd
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2023-03-07
Also published as: JP6403022B2; BR112018001698A2; JP2017184473A; WO2017169053A1

Abstract

O propósito da presente invenção é reduzir perda de energia provocada por desperdício no consumo de potência. Este sistema de alimentação provido com: um dispositivo precursor provido com um dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 e um dispositivo de controle em terra 2; e dispositivos submarinos 20 conectados por intermédio de um cabo submarino 16 proveniente do dispositivo precursor. Cada um dos dispositivos submarinos 20 está provido com: conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 que convertem primeira potência CC fornecida do dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 por intermédio do cabo submarino 16 na segunda potência CC; conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 que convertem a segunda potência CC fornecida dos conversores CC/CC principais respectivos na terceira potência CC, e fornecem a terceira potência CC para dispositivos de observação 100-1 a 100-4; e comutadores SW 65, 67, 165, 167 que estão conectadas em paralelo a lados primários dos respectivos conversores CC/CC principais e que comutam os lados primários entre um estado aberto e um estado fechado. O estado aberto/estado fechado de cada um dos comutadores é comutado de acordo com dados de controle recebidos do dispositivo de controle em terra 2 por intermédio do cabo submarino 16.The purpose of the present invention is to reduce energy loss caused by wasted power consumption. This power supply system is provided with: a precursor device provided with a ground power supply device 10 and a ground control device 2; and subsea devices 20 connected via a subsea cable 16 from the parent device. Each of the subsea devices 20 is provided with: main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 which convert first DC power supplied from the shore power supply device 10 via the subsea cable 16 into second DC power; output DC/DC converters 72-1 to 72-4 which convert second DC power supplied from respective main DC/DC converters into third DC power, and supply third DC power to observation devices 100-1 to 100-4; and SW switches 65, 67, 165, 167 which are connected in parallel to primary sides of the respective main DC/DC converters and which switch the primary sides between an open state and a closed state. The open/closed state of each of the switches is switched in accordance with control data received from the onshore control device 2 via the submarine cable 16.

Description

Technical Field

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de fonte de alimentação que fornece a potência necessária para uma operação de um dispositivo subordinado ao dispositivo subordinado disposto distante de um dispositivo precursor, e particularmente, a um sistema de fonte de alimentação que é adequado para fornecer potência necessária para operações de dispositivos submarinos por intermédio de linhas de potência montadas a cabos submarinos para uma pluralidade dos dispositivos submarinos conectados em série pelos cabos submarinos.[001] The present invention relates to a power supply system that supplies the necessary power for an operation of a subordinate device to the subordinate device disposed distant from a precursor device, and particularly, to a power supply system that is suitable for supplying power required for subsea device operations via power lines mounted to subsea cables to a plurality of subsea devices connected in series by the subsea cables.

Fundamentals of the Technique

[002] Convencionalmente, uma técnica tem sido conhecida, na qual dispositivos de relé que produzem ou amplificam sinais de comunicação estão montados em um grande número de dispositivos submarinos, respectivamente, e estes dispositivos submarinos estão conectados em um formato de corrente por cabos submarinos e assentados no fundo do mar neste estado, em sistemas de comunicação por cabo submarino. As linhas de potência estão montadas a estes cabos submarinos, e os circuitos de fonte de alimentação providos nos dispositivos submarinos respectivos estão conectados em série às linhas de potência. Ademais, está configurado de tal modo que uma CC tendo um valor constante (Potência constante CC) é transmitida de um dispositivo de fonte de alimentação em terra disposto em ambas as extremidades em terra a esta linha de potência, e cada um dos dispositivos submarinos usa a quantidade de uma queda de tensão da potência constante CC como potência.[002] Conventionally, a technique has been known, in which relay devices that produce or amplify communication signals are mounted on a large number of subsea devices, respectively, and these subsea devices are connected in a chain-like fashion by subsea cables and sitting on the bottom of the sea in this state, on undersea cable communication systems. Power lines are mounted to these subsea cables, and the power supply circuits provided in the respective subsea devices are connected in series to the power lines. Furthermore, it is configured in such a way that a DC having a constant value (Constant DC Power) is transmitted from a land-based power supply device arranged at both ends on land to this power line, and each of the subsea devices uses the amount of a constant DC power voltage drop as power.

[003] A invenção descrita no Documento de Patente 1 tem sido conhecida como um exemplo dos sistemas de comunicação por cabo submarino tendo esta configuração.[003] The invention described in Patent Document 1 has been known as an example of submarine cable communication systems having this configuration.

[004] O Documento de Patente 1 tem como objetivo aprimorar a confiabilidade da fonte de alimentação a instalações de fundo do mar, em que um dispositivo submarino está conectado a um dispositivo de fonte de alimentação disposto em terra em três lugares por um cabo de assentamento. Cada um dos dispositivos submarinos inclui um sismógrafo ou qualquer outro dispositivo de medição nele contido e um dispositivo de relé que transmite a saída do dispositivo de medição como um sinal de comunicação. A potência necessária é fornecida de um circuito de fonte de alimentação para o dispositivo de medição e o dispositivo de relé. Um sistema submarino de fonte de alimentação foi divulgado, no qual um circuito de fonte de alimentação está conectado em uma linha de potência dentro de um cabo submarino, e a quantidade de uma queda de tensão gerada em um circuito de fonte de alimentação referente a uma potência constante fornecida na linha de potência é usada como potência necessária para este dispositivo submarino. Documentos da Técnica Anterior Documentos de Patente[004] Patent Document 1 aims to improve the reliability of the power supply to seabed installations, in which a subsea device is connected to a power supply device arranged on land in three places by a laying cable . Each of the subsea devices includes a seismograph or any other measuring device contained therein and a relay device that transmits the output of the measuring device as a communication signal. The required power is supplied from a power supply circuit to the measuring device and the relay device. A subsea power supply system has been disclosed, in which a power supply circuit is connected to a power line within a subsea cable, and the amount of a voltage drop generated in a power supply circuit refers to a Constant power supplied on the power line is used as required power for this subsea device. Prior Art Documents Patent Documents

[005] Documento de Patente 1: JP 4335430 B2[005] Patent Document 1: JP 4335430 B2

Summary of the Invention Problems to be Solved by the Invention

[006] No sistema submarino de fonte de alimentação acima descrito, no entanto, ele está configurado de tal modo que é possível distribuir uma quantidade de potência constante para todos os dispositivos submarinos conectados aos cabos submarinos mediante alocação da quantidade de potência que precisa ser consumida por cada um dos dispositivos submarinos.[006] In the above described subsea power supply system, however, it is configured in such a way that it is possible to distribute a constant amount of power to all subsea devices connected to subsea cables by allocating the amount of power that needs to be consumed for each of the subsea devices.

[007] Assim, em dispositivos submarinos convencionais, quando não é fornecido potência para um dispositivo de observação, apesar de um estado onde o dispositivo submarino pode fornecer potência, é necessário consumir toda a potência que precisa ser consumida pelo dispositivo de observação com uma carga fantasma. Ou seja, a carga fantasma está configurada para consumir potência excedente, que não é consumida mais pelo dispositivo de observação, fora da potência alocada no dispositivo submarino. Em consequência, o excedente de potência consumido na carga fantasma se torna uma perda supérflua.[007] Thus, in conventional subsea devices, when no power is supplied to an observation device, despite a state where the subsea device can supply power, it is necessary to consume all the power that needs to be consumed by the observation device with a load ghost. That is, the phantom load is configured to consume excess power, which is no longer consumed by the observation device, out of the power allocated in the subsea device. As a result, the excess power consumed in the phantom load becomes a superfluous loss.

[008] A presente invenção foi concebida em vista do problema acima, e um objeto dela é fornecer um sistema de fonte de alimentação capaz de reduzir uma perda de energia provocada por desperdício no consumo de potência.[008] The present invention was conceived in view of the above problem, and an object of it is to provide a power supply system capable of reducing an energy loss caused by wasteful power consumption.

Ways to Solve the Problem

[009] A fim de resolver os problemas descritos acima, a invenção descrita na reivindicação 1 reside em um sistema de fonte de alimentação incluindo: um dispositivo precursor que possui um meio de fonte de alimentação e um meio de controle; e um dispositivo subordinado que está conectado ao dispositivo precursor por intermédio de um cabo, e está caracterizado pelo fato de que o dispositivo subordinado inclui: uma pluralidade de primeiras unidades de conversão de potência CC que converte primeira potência CC fornecida do meio de fonte de alimentação do dispositivo precursor por intermédio do cabo na segunda potência CC; uma pluralidade de segundas unidades de conversão de potência CC que converte a segunda potência CC fornecida de cada uma das primeiras unidades de conversão de potência CC na terceira potência CC e fornece a terceira potência CC para um dispositivo externo; e comutadores, cada um dos quais está conectado em paralelo a um lado primário de cada uma das primeiras unidades de conversão de potência CC e comuta o lado primário para um estado aberto ou um estado fechado, e o estado aberto e o estado fechado de cada um dos comutadores é comutado de acordo com dados de controle recebidos do meio de controle do dispositivo precursor por intermédio do cabo.[009] In order to solve the problems described above, the invention described in claim 1 resides in a power supply system including: a precursor device having a power supply means and a control means; and a slave device that is connected to the parent device via a cable, and characterized in that the slave device includes: a plurality of first DC power conversion units that convert first DC power supplied from the power supply means from the precursor device via the cable on the second DC power; a plurality of second DC power conversion units converting second DC power supplied from each of the first DC power conversion units into third DC power and supplying third DC power to an external device; and switches, each of which is connected in parallel to a primary side of each of the first DC power conversion units and switches the primary side to an open state or a closed state, and the open state and closed state of each one of the switches is switched in accordance with control data received from the parent device control means via the cable.

Effects of the Invention

[0010] De acordo com a presente invenção, é possível reduzir a perda de energia provocada por desperdício no consumo de potência.[0010] According to the present invention, it is possible to reduce the energy loss caused by wasted power consumption.

Brief Description of the Drawings

[0011] A Fig. 1 é um diagrama de blocos para descrição de uma configuração esquemática de um sistema de fonte de alimentação de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.[0011] Fig. 1 is a block diagram for describing a schematic configuration of a power supply system according to a first embodiment of the present invention.

[0012] A Fig. 2 é um diagrama de blocos para descrição de uma configuração de um dispositivo submarino provido no sistema de fonte de alimentação de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.[0012] Fig. 2 is a block diagram for describing a configuration of a subsea device provided in the power supply system according to the first embodiment of the present invention.

[0013] A Fig. 3 é um diagrama de blocos para descrição de uma relação de conexão mais detalhada entre um conversor CC/CC principal e um conversor CC/CC de saída que são usados no sistema de fonte de alimentação de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.[0013] Fig. 3 is a block diagram for describing a more detailed connection relationship between a main DC/DC converter and an output DC/DC converter that are used in the power supply system according to the first embodiment of the present invention.

[0014] Fig. 4 é um diagrama de blocos para descrição de uma relação de conexão mais detalhada entre um conversor CC/CC principal e um conversor CC/CC de saída que são usados in um sistema de fonte de alimentação de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.[0014] Fig. 4 is a block diagram for describing a more detailed connection relationship between a main DC/DC converter and an output DC/DC converter that are used in a power supply system according to a second embodiment of the present invention.

Best Mode for Carrying Out the Invention

[0015] Doravante, a presente invenção será descrita detalhadamente com referência a modalidades ilustradas nos desenhos.[0015] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments illustrated in the drawings.

[0016] A presente invenção possui a seguinte configuração, a fim de reduzir uma perda de energia provocada por desperdício no consumo de potência.[0016] The present invention has the following configuration, in order to reduce a loss of energy caused by waste in power consumption.

[0017] Ou seja, um sistema de fonte de alimentação da presente invenção reside em um sistema de fonte de alimentação incluindo: um dispositivo precursor que possui um meio de fonte de alimentação e um meio de controle; e um dispositivo subordinado que está conectado ao dispositivo precursor por intermédio de um cabo, e está caracterizado pelo fato de que o dispositivo subordinado inclui: uma pluralidade de primeiras unidades de conversão de potência CC que converte primeira potência CC fornecida do meio de fonte de alimentação do dispositivo precursor por intermédio do cabo na segunda potência CC; uma pluralidade de segundas unidades de conversão de potência CC que converte a segunda potência CC fornecida de cada uma das primeiras unidades de conversão de potência CC na terceira potência CC e fornece a terceira potência CC para um dispositivo externo; e comutadores, cada um dos quais está conectado em paralelo a um lado primário de cada uma das primeiras unidades de conversão de potência CC e comuta o lado primário para um estado aberto ou um estado fechado, e o estado aberto e o estado fechado de cada um dos comutadores é comutado de acordo com dados de controle recebidos do meio de controle do dispositivo precursor por intermédio do cabo.[0017] That is, a power supply system of the present invention resides in a power supply system including: a precursor device having a power supply means and a control means; and a slave device that is connected to the parent device via a cable, and characterized in that the slave device includes: a plurality of first DC power conversion units that convert first DC power supplied from the power supply means from the precursor device via the cable on the second DC power; a plurality of second DC power conversion units converting second DC power supplied from each of the first DC power conversion units into third DC power and supplying third DC power to an external device; and switches, each of which is connected in parallel to a primary side of each of the first DC power conversion units and switches the primary side to an open state or a closed state, and the open state and closed state of each one of the switches is switched in accordance with control data received from the parent device control means via the cable.

[0018] Com a configuração descrita acima, é possível reduzir a perda de energia provocada por desperdício no consumo de potência.[0018] With the configuration described above, it is possible to reduce the energy loss caused by wasted power consumption.

[0019] Doravante, as características acima descritas da presente invenção serão descritas detalhadamente com referência aos desenhos.[0019] Hereinafter, the above-described features of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[0020] As modalidades da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos.[0020] Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

First modality Power Supply System Setup

[0021] A Fig. 1 é um diagrama de blocos para descrição de uma configuração esquemática de um sistema de fonte de alimentação 1 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.[0021] Fig. 1 is a block diagram for describing a schematic configuration of a power supply system 1 according to a first embodiment of the present invention.

[0022] Como ilustrado na Fig. 1, o sistema de fonte de alimentação 1 inclui um dispositivo de controle em terra 2, um dispositivo de fonte de alimentação em terra 10, cabos submarinos 16-1 a 16-4, e dispositivos submarinos 20-1 a 20-3.[0022] As illustrated in Fig. 1, the power supply system 1 includes a shore control device 2, a shore power supply device 10, subsea cables 16-1 to 16-4, and subsea devices 20-1 to 20-3.

[0023] No sistema de fonte de alimentação 1, o cabo submarino 16-1, obtido mediante assentamento de um cabo de controle 4 estendendo-se do dispositivo de controle em terra 2 disposto em terra e uma linha de potência 12 estendendo-se do dispositivo de fonte de alimentação em terra 10, é conectado a uma extremidade do dispositivo submarino 20-1. Ademais, os dispositivos submarinos 20-1 a 20-3 estão conectados aos cabos submarinos 16-1 a 16-4, respectivamente, em série, de tal modo que cada um dos dispositivos submarinos 20-1 a 20-3 fica interposto entre os cabos submarinos, e finalmente, o dispositivo submarino 20-3 é conectado ao fundo do mar 22-4 por intermédio da linha de potência 12-4 acomodada no cabo submarino 16-4.[0023] In the power supply system 1, the submarine cable 16-1, obtained by laying a control cable 4 extending from the control device on land 2 arranged on land and a power line 12 extending from the onshore power supply device 10 is connected to one end of the underwater device 20-1. Furthermore, the subsea devices 20-1 to 20-3 are connected to the subsea cables 16-1 to 16-4, respectively, in series, in such a way that each of the subsea devices 20-1 to 20-3 is interposed between the submarine cables, and finally, the submarine device 20-3 is connected to the seabed 22-4 through the power line 12-4 accommodated in the submarine cable 16-4.

[0024] Incidentemente, o dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 é eletricamente aterrado a um aterramento 11 em um lado da costa e a linha de potência 12-4 acomodada no cabo submarino 16-4 é aterrada ao fundo do mar 22-4 no dispositivo submarino 20-3 disposto no fundo do mar na extremidade mais distante do lado da costa no sistema de fonte de alimentação 1, desse modo formando um circuito fechado para fonte de alimentação como ilustrado na Fig. 1.[0024] Incidentally, the shore power supply device 10 is electrically grounded to a ground 11 on a shore side and the power line 12-4 accommodated in the submarine cable 16-4 is grounded to the seabed 22-4 in the subsea device 20-3 arranged on the seabed at the far end of the shore side in the power supply system 1, thereby forming a closed circuit for power supply as illustrated in Fig. 1.

[0025] Além disso, os dispositivos submarinos 20-1 a 20-3 providos no sistema de fonte de alimentação 1 são conectados a fundos de mar funcionais 22-1 a 22-3 por intermédio de resistores, respectivamente, desse modo exercendo um papel de estabilizar um potencial de uma linha de fonte de alimentação a um dispositivo de observação (não ilustrado) conectado ao dispositivo submarinos 20-1 a 20-3, respectivamente.[0025] In addition, subsea devices 20-1 to 20-3 provided in the power supply system 1 are connected to functional seabeds 22-1 to 22-3 by means of resistors, respectively, thereby playing a role of stabilizing a potential from a power supply line to an observation device (not shown) connected to subsea devices 20-1 to 20-3, respectively.

[0026] O dispositivo de controle em terra 2 forma o meio de controle e fornece dados de controle a cada um dos dispositivos submarinos por intermédio de o cabo de controle 4.[0026] The onshore control device 2 forms the control means and provides control data to each of the subsea devices through the control cable 4.

[0027] Além disso, o dispositivo de controle em terra 2 inclui uma unidade de transmissão 2a que transmite dados de controle configurados para realizar vários tipos de controle, tal como comutação de um relé de passagem de linha de fonte de alimentação 62, a uma unidade de transmissão 40 provida no dispositivo submarino 20.[0027] Furthermore, the ground control device 2 includes a transmission unit 2a that transmits control data configured to perform various types of control, such as switching a power supply line crossing relay 62, at a transmission unit 40 provided in the subsea device 20.

[0028] O dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 forma o meio de fonte de alimentação, e é, por exemplo, um dispositivo de fonte de alimentação CC que gera uma potência constante CC com uma polaridade negativa.[0028] The ground power supply device 10 forms the power supply means, and is, for example, a DC power supply device that generates a constant DC power with a negative polarity.

[0029] Na presente modalidade, o dispositivo precursor está configurado incluindo o dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 (meio de fonte de alimentação) e o dispositivo de controle em terra 2 (meio de controle).[0029] In the present embodiment, the parent device is configured including the ground power supply device 10 (power supply means) and the ground control device 2 (control means).

[0030] O cabo submarino 16 inclui o cabo de controle 4 formado de fibras óticas que transmitem luz de uma pluralidade de diferentes comprimentos de onda e transferem os dados de controle e a linha de potência 12 que transfere potência.[0030] The submarine cable 16 includes the control cable 4 formed of optical fibers that transmit light of a plurality of different wavelengths and transfer control data, and the power line 12 that transfers power.

[0031] O dispositivo submarino 20 forma o dispositivo subordinado, e está normalmente conectado ao dispositivo de observação, tal como um sismógrafo instalado no fundo do mar, e assim, chamado uma caixa de junção. O dispositivo submarino 20 distribui fornece potência, fornecida do dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 ou dos outros dispositivos submarinos 20 por intermédio do cabo submarino 16, no dispositivo de observação, e transmite dados de observação observados pelo dispositivo de observação ao dispositivo de controle em terra 2 por intermédio do cabo submarino 16.[0031] The subsea device 20 forms the subordinate device, and is normally connected to the observation device, such as a seismograph installed on the seabed, and thus called a junction box. The subsea device 20 distributes power supplied from the onshore power supply device 10 or the other subsea devices 20 via the subsea cable 16 to the observation device and transmits observation data observed by the observation device to the control device. on land 2 via submarine cable 16.

[0032] Embora o sistema de fonte de alimentação 1, por exemplo, incluindo os três dispositivos submarinos 20 no fundo do mar, tenha sido descrito na presente modalidade, o número dos dispositivos submarinos 20 não está limitado na presente invenção. Configuração do Dispositivo Submarino[0032] Although the power supply system 1, for example, including the three underwater devices 20 on the seabed, has been described in the present embodiment, the number of the underwater devices 20 is not limited in the present invention. Subsea Device Configuration

[0033] A Fig. 2 é um diagrama de blocos para descrição de uma configuração do dispositivo submarino 20 provido no sistema de fonte de alimentação 1 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.[0033] Fig. 2 is a block diagram for describing a configuration of the subsea device 20 provided in the power supply system 1 according to the first embodiment of the present invention.

[0034] O dispositivo submarino 20-1 ilustrado na Fig. 1 é conectado entre o cabo submarino 16-1 e o cabo submarino 16-2, e os outros dispositivos submarinos 20-2 e 20-3 também são conectados de modo a ficarem interpostos entre dois diferentes cabos submarinos. Assim, a descrição será feita usando os nomes respectivos e signos de referência do dispositivo submarino 20, o cabo submarino 16, e o fundo do mar funcional 22 a título de simplicidade de descrição. Portanto, assume-se que o cabo submarino 16 no lado esquerdo da página está assentado para o lado da costa na Fig. 2.[0034] The subsea device 20-1 illustrated in Fig. 1 is connected between submarine cable 16-1 and submarine cable 16-2, and the other submarine devices 20-2 and 20-3 are also connected so as to be interposed between two different submarine cables. Thus, the description will be made using the respective names and reference signs of the submarine device 20, the submarine cable 16, and the functional seabed 22 for the sake of simplicity of description. Therefore, it is assumed that the submarine cable 16 on the left side of the page is laid towards the shore in Fig. two.

[0035] O dispositivo submarino 20 ilustrado na Fig. 2 inclui a unidade de transmissão 40, uma unidade de fonte de alimentação de acionamento 50, uma unidade receptora 60, uma unidade de controle70, e uma unidade de saída 80.[0035] The submarine device 20 illustrated in Fig. 2 includes a transmission unit 40, a drive power supply unit 50, a receiver unit 60, a control unit 70, and an output unit 80.

[0036] Os conversores CC/CC principais 64 e 66, cujos lados primários estão conectados em série, são providos entre a unidade receptora 60 e a unidade de controle70.[0036] The main DC/DC converters 64 and 66, whose primary sides are connected in series, are provided between the receiver unit 60 and the control unit70.

[0037] O dispositivo submarino 20 inclui conectores destacáveis embaixo dxágua 30a e 30b para conexão dos cabos submarinos 16 em um invólucro 20a. Dentro do invólucro 20a, uma linha de distribuição de potência conectada desde os conectores destacáveis em baixo d'ágii;i 30a para a unidade receptora 60 está designada como uma linha de fonte de alimentação 32a, uma linha de potência que abastece com potência CC um enrolamento primário provido em um transformador do conversor CC/CC principal 64 está designada como uma linha de fonte de alimentação 32b, uma linha de potência conectada entre o enrolamento primário do conversor CC/CC principal 64 e um enrolamento primário do conversor CC/CC principal 66 está designado como uma linha de fonte de alimentação 32c, e uma linha de potência que abastece com potência CC o enrolamento primário do conversor CC/CC principal 66 está designada como uma linha de fonte de alimentação 32d, uma linha de distribuição de potência conectada desde a unidade receptora 60 à unidade de fonte de alimentação de acionamento 50 está designada como uma linha de fonte de alimentação 32e, e uma linha de distribuição de potência conectada desde a unidade de fonte de alimentação de acionamento 50 aos conectores destacáveis em baixo d'ágiia 30b está designada como uma linha de fonte de alimentação 32f.[0037] The subsea device 20 includes underwater detachable connectors 30a and 30b for connecting subsea cables 16 in a housing 20a. Within the enclosure 20a, a power distribution line connected from the bottom detachable connectors 30a to the receiver unit 60 is designated as a power supply line 32a, a power line that supplies DC power to a The primary winding provided on a transformer of the main DC/DC converter 64 is designated as a power supply line 32b, a power line connected between the primary winding of the main DC/DC converter 64 and a primary winding of the main DC/DC converter 66 is designated as a power supply line 32c, and a power line that supplies DC power to the primary winding of the main DC/DC converter 66 is designated as a power supply line 32d, a connected power distribution line from the receiver unit 60 to the drive power supply unit 50 is designated as a power supply line 32e, and a power distribution line connected from the drive power supply unit 50 to the detachable connectors below. Area 30b is designated as a power supply line 32f.

[0038] A inidade de transmissão 40 recebe os dados de controle do dispositivo de controle em terra 2 por intermédio de o cabo de controle 4 do cabo sibmarino 16.[0038] The transmission unit 40 receives the control data from the onshore control device 2 through the control cable 4 of the marine cable 16.

[0039] A inidade de fonte de alimentação de acionamento 50 comita im estado de ponto de contato da relé de passagem de linha de fonte de alimentação 62 com base nos dados de controle recebidos pela inidade de transmissão 40. The inidade de fonte de alimentação de acionamento 50 é provida com im circiito de tensão constante, por exemplo, im diodo Zener ZD1 conectado em série entre as linhas de fonte de alimentação 32e e 32f, e comita im ponto de contato da relé de passagem de linha de fonte de alimentação 62 de im estado fechado para im estado aberto alimentando com potência ima bobina solenoide, provida na relé de passagem de linha de fonte de alimentação 62 a ser descrita posteriormente com base nos dados de controle recebidos pela inidade de transmissão 40, mediante iso de ima tensão Zener gerada entre im anodo e im catodo do diodo Zener ZD1.[0039] The drive power supply unit 50 commits a contact point state of the power supply line crossover relay 62 based on the control data received by the drive power supply unit 40. The drive power supply unit 40 drive 50 is provided with a constant voltage circuit, for example, a Zener diode ZD1 connected in series between power supply lines 32e and 32f, and with a contact point of power supply line crossover relay 62 of im closed state to im open state supplying power to a solenoid coil, provided in the power supply line crossing relay 62 to be described later based on the control data received by the transmission unit 40, by means of a generated Zener voltage between im anode and im cathode of Zener diode ZD1.

[0040] A inidade receptora 60 inclii a relé de passagem de linha de fonte de alimentação 62 qie está conectada entre as linhas de fonte de alimentação 32a e 32e e passa entre as linhas de fonte de alimentação 32a e 32e.[0040] The receiving unit 60 includes the power supply line feed relay 62 which is connected between the power supply lines 32a and 32e and passes between the power supply lines 32a and 32e.

[0041] A inidade receptora 60 inclii o enrolamento primário do transformador do conversor CC/CC principal 64 e o enrolamento primário de im transformador do conversor CC/CC principal 66.[0041] The receiver unit 60 includes the primary winding of the main DC/DC converter transformer 64 and the primary winding of the main DC/DC converter transformer 66.

[0042] O conversor CC/CC principal 64 inclii ima comitador SW 65 conectada entre as linhas de fonte de alimentação 32b e 32c, o enrolamento primário do transformador conectado entre as linhas de fonte de alimentação 32b e 32c, um elemento de comutação (não ilustrado), um enrolamento secundário oposto ao enrolamento primário, e um circuito retificador e regulador (não ilustrado) conectado ao estágio subsequente do enrolamento secundário.[0042] The main DC/DC converter 64 includes a switch SW 65 connected between the power supply lines 32b and 32c, the primary winding of the transformer connected between the power supply lines 32b and 32c, a switching element (not shown), a secondary winding opposite the primary winding, and a rectifier and regulator circuit (not shown) connected to the subsequent stage of the secondary winding.

[0043] Ademais, o conversor CC/CC principal 66 inclui uma comutador SW 67 conectada entre as linhas de fonte de alimentação 32c e 32d, um enrolamento primário de um transformador conectado entre as linhas de fonte de alimentação 32c e 32d, um elemento de comutação (não ilustrado), e um enrolamento secundário oposto ao enrolamento primário.[0043] Furthermore, the main DC/DC converter 66 includes a SW switch 67 connected between the power supply lines 32c and 32d, a primary winding of a transformer connected between the power supply lines 32c and 32d, an element of switching (not shown), and a secondary winding opposite the primary winding.

[0044] Além disso, as comutadores SW 65 e SW 67 são conhecidas como relês de corte, e estão configuradas de tal modo que o ponto de contato é passado para o estado aberto quando uma corrente é deixada fluir para a bobina solenoide. É possível aumentar ou diminuir a fonte de alimentação para os lados secundários dos conversores CC/CC principais 66 e 67 comutando as comutadores SW 65 e 67 com base nos dados de controle recebidos pela unidade de transmissão 40.[0044] In addition, switches SW 65 and SW 67 are known as cut-off relays, and are configured in such a way that the contact point is passed to the open state when a current is allowed to flow to the solenoid coil. It is possible to increase or decrease the power supply to the secondary sides of the main DC/DC converters 66 and 67 by switching the SW switches 65 and 67 based on the control data received by the transmission unit 40.

[0045] A unidade de controle70 inclui um enrolamento secundário oposto ao enrolamento primário do transformador do conversor CC/CC principal 64, um enrolamento secundário oposto ao enrolamento primário do transformador do conversor CC/CC principal 66, e os enrolamentos primários dos transformadores dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4.[0045] The control unit70 includes a secondary winding opposite the primary winding of the transformer of the main DC/DC converter 64, a secondary winding opposite the primary winding of the transformer of the main DC/DC converter 66, and the primary windings of the transformers of the converters Output DC/DC 72-1 to 72-4.

[0046] Os conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 incluem o enrolamento primários dos transformadores conectados aos lados secundários dos conversores CC/CC principais 64 e 66, elementos de comutação (não ilustrados), enrolamentos secundários opostos ao enrolamento primário, e os circuitos retificadores e reguladores (não ilustrados) conectados aos estágios subsequentes dos enrolamentos secundários.[0046] The output DC/DC converters 72-1 to 72-4 include the primary winding of the transformers connected to the secondary sides of the main DC/DC converters 64 and 66, switching elements (not illustrated), secondary windings opposite the winding primary, and rectifier and regulator circuits (not shown) connected to subsequent stages of secondary windings.

[0047] Os conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 podem ajustar cada operação a um estado LIGADO/DESLIGADO com base nos dados de controle recebidos pela unidade de transmissão 40.[0047] Output DC/DC converters 72-1 to 72-4 can set each operation to an ON/OFF state based on control data received by transmission unit 40.

[0048] Ademais, a unidade de controle 70 inclui portas de saída Pr1 e Pr2 para fornecer fonte de alimentação diferente de potência CC fornecida dos lados secundários dos conversores CC/CC principais 64 e 66 para a carga fantasma 90, e um terminal de aterramento funcional G.[0048] Furthermore, the control unit 70 includes output ports Pr1 and Pr2 to provide a power source other than DC power supplied from the secondary sides of the main DC/DC converters 64 and 66 to the phantom load 90, and a grounding terminal functional G.

[0049] É possível estabilizar o potencial da linha de fonte de alimentação para dispositivos de observação 100-1 a 100-4 mediante aterramento do terminal de aterramento funcional G da unidade de controle 70, que é eletricamente isolado e mantido em um estado flutuante, ao fundo do mar funcional 22 por intermédio de um resistor R1.[0049] It is possible to stabilize the power supply line potential for observation devices 100-1 to 100-4 by grounding the functional ground terminal G of the control unit 70, which is electrically isolated and maintained in a floating state, to the bottom of the functional sea 22 through a resistor R1.

[0050] A unidade de saída 80 inclui portas de saída P1 a P4 para fornecer a potência CC fornecida dos lados secundários dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4, respectivamente.[0050] Output unit 80 includes output ports P1 through P4 to supply DC power supplied from the secondary sides of output DC/DC converters 72-1 through 72-4, respectively.

[0051] Os dispositivos de observação 100-1 a 100-4 dispostos no fundo do mar são conectados, respectivamente, às portas de saída P1 a P4, conforme necessário, e potência é consumida em cada um dos dispositivos de observação 100-1 a 100-4.[0051] The observation devices 100-1 to 100-4 arranged on the seabed are connected, respectively, to the output ports P1 to P4, as necessary, and power is consumed in each of the observation devices 100-1 to 100-4.

[0052] Incidentemente, a unidade de transmissão 40 e a unidade de controle 70 são conectadas por intermédio de um cabo 42, e os dados de controle é fornecido da unidade de transmissão 40 para a unidade de controle70 por intermédio do cabo 42 como ilustrado na Fig. 2. <Dados de controle>[0052] Incidentally, the transmission unit 40 and the control unit 70 are connected via cable 42, and control data is provided from the transmission unit 40 to the control unit 70 via cable 42 as illustrated in Fig. 2. <Control data>

[0053] Aqui, os dados de controle transmitidos do dispositivo de controle em terra 2 ao dispositivo submarino 20 por intermédio de o cabo de controle 4 serão descritos.[0053] Here, the control data transmitted from the onshore control device 2 to the subsea device 20 via the control cable 4 will be described.

[0054] Por exemplo, # 001 a # 003 podem ser usados como o formato de um endereço de dispositivo único para cada um dos dispositivos submarinos 20-1 a 20-3 ilustrado na Fig. 1. Além disso, cada um dos dados de controle D0 para designar um estado de fonte de alimentação do dispositivo, dados de controle D1 para designar o estado LIGADO/DESLIGADO da comutador SW 65, dados de controle D2 para designar o estado LIGADO/DESLIGADO da comutador SW 67, e dados de controle D3 a D6 para designar os estados LIGADO/DESLIGADO das operações dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 que fornecem potência aos dispositivos de observação 100-1 a 100-4, respectivamente, está designado.[0054] For example, # 001 to # 003 can be used as the format of a single device address for each of the subsea devices 20-1 to 20-3 illustrated in Fig. 1. In addition, each of control data D0 to designate a power supply state of the device, control data D1 to designate the ON/OFF state of SW 65 switch, control data D2 to designate the ON/OFF state of switch SW 67, and control data D3 to D6 to designate the ON/OFF states of operations of output DC/DC converters 72-1 to 72-4 that supply power to observation devices 100-1 to 100-4, respectively, is designated.

[0055] Incidentemente, assume-se que “1” indica o estado LIGADO (estado fechado) e “0” indica o estado DESLIGADO (estado aberto) nos casos de controle D0 a D2 referente ao estado do ponto de contato de cada relé. Além disso, assume-se que “1” indica o estado LIGADO (estado operacional) e “0” indica o estado DESLIGADO (estado interrompido) nos casos de controle D3 a D6 referente a um estado operacional/interrompido de cada conversor CC/CC de saída.

[0055] Incidentally, it is assumed that “1” indicates the ON state (closed state) and “0” indicates the OFF state (open state) in cases of control D0 to D2 referring to the state of the contact point of each relay. Furthermore, it is assumed that “1” indicates the ON state (operational state) and “0” indicates the OFF state (interrupted state) in control cases D3 to D6 referring to an operational/interrupted state of each DC/DC converter about to leave.

[0056] Incidentemente, os exemplos de dados ilustrados na Tabela 1 indicam que todos os conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 dos dispositivos submarinos 20-1 a 20-3 estão no estado operacional.[0056] Incidentally, the data examples illustrated in Table 1 indicate that all output DC/DC converters 72-1 to 72-4 of subsea devices 20-1 to 20-3 are in the operational state.

[0057] A Fig. 3 é um diagrama de blocos para descrição de uma relação de conexão mais detalhada entre os conversores CC/CC principais 64 e 66 e os conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 ilustrados na Fig. 2 que são usados no sistema de fonte de alimentação 1 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção. Conversor CC/CC principal[0057] Fig. 3 is a block diagram for describing a more detailed connection relationship between the main DC/DC converters 64 and 66 and the output DC/DC converters 72-1 to 72-4 illustrated in Fig. 2 which are used in the power supply system 1 according to the first embodiment of the present invention. Main DC/DC Converter

[0058] Os lados primários dos conversores CC/CC principais 64 e 66 são conectados em série às de fonte de alimentação 32b e 32d com a linha de fonte de alimentação 32c interposta entre eles. Por outro lado, os lados secundários dos conversores CC/CC principais 64 e 66 são conectados em paralelo aos terminais O1 e O2.[0058] The primary sides of the main DC/DC converters 64 and 66 are connected in series with the power supply lines 32b and 32d with the power supply line 32c interposed between them. On the other hand, the secondary sides of the main DC/DC converters 64 and 66 are connected in parallel to terminals O1 and O2.

[0059] A comutador SW 65 e um conversor 64i são conectados em paralelo ao lado primário do conversor CC/CC principal 64, e o conversor 64i está conectado em paralelo a um enrolamento primário de um transformador 64t. O conversor 64i converte uma entrada de tensão CC proveniente das linhas de fonte de alimentação 32b e 32c quando a comutador SW 65 está no estado aberto mediante realização de comutação de alta frequência usando o elemento de comutação (não ilustrado) em potência de alta frequência e fornece a potência convertida ao enrolamento primário do transformador 64t.[0059] A switch SW 65 and a converter 64i are connected in parallel to the primary side of the main DC/DC converter 64, and the converter 64i is connected in parallel to a primary winding of a transformer 64t. Converter 64i converts a DC voltage input from power supply lines 32b and 32c when switch SW 65 is in the open state by performing high frequency switching using the switching element (not shown) into high frequency power and supplies the converted power to the primary winding of the 64t transformer.

[0060] Um circuito retificador e regulador 64c está conectado em paralelo a um enrolamento secundário do transformador 64t presente no lado secundário do conversor CC/CC principal 64, e o circuito retificador e regulador 64c retifica e regulariza a potência de alta frequência induzida no enrolamento secundário do transformador 64t usando um diodo e um capacitor para erar uma tensão CC, e fornece a tensão CC para o terminal O1 por intermédio de um diodo Di1.[0060] A rectifier and regulator circuit 64c is connected in parallel to a secondary winding of the transformer 64t present on the secondary side of the main DC/DC converter 64, and the rectifier and regulator circuit 64c rectifies and regularizes the high frequency power induced in the winding transformer 64t secondary using a diode and capacitor to generate a DC voltage, and supplies the DC voltage to terminal O1 via a diode Di1.

[0061] O conversor CC/CC principal 66 possui a mesma configuração daquela do conversor CC/CC principal 64, e, por conseguinte, sua descrição será omitida.[0061] The main DC/DC converter 66 has the same configuration as that of the main DC/DC converter 64, and therefore its description will be omitted.

[0062] Os diodos Di1 e Di2 providos nos conversores CC/CC principais 64 e 66 são providos de modo a impedir que uma corrente de saída flua de um conversor CC/CC principal para o outro conversor CC/CC principal quando os lados secundários dos conversores CC/CC principais 64 e 66 estão conectados em paralelo aos terminais O1 e O2. É possível conectar as saídas dos conversores CC/CC principais 64 e 66 entre si em paralelo por intermédio dos diodos Di1 e Di2.[0062] Diodes Di1 and Di2 provided in the main DC/DC converters 64 and 66 are provided in such a way as to prevent an output current from flowing from a main DC/DC converter to the other main DC/DC converter when the secondary sides of the Main DC/DC converters 64 and 66 are connected in parallel to terminals O1 and O2. It is possible to connect the outputs of the main DC/DC converters 64 and 66 to each other in parallel via diodes Di1 and Di2.

[0063] Como descrito acima, os lados secundários dos conversores CC/CC principais 64 e 66 são conectados em paralelo aos terminais O1 e O2, o terminal O1 está conectado a um terminal I1 e o terminal O2 está conectado a um terminal I2 como ilustrado na Fig. 3.[0063] As described above, the secondary sides of the main DC/DC converters 64 and 66 are connected in parallel to terminals O1 and O2, terminal O1 is connected to terminal I1 and terminal O2 is connected to terminal I2 as illustrated in Fig. 3.

[0064] Os lados primários dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 724 são conectados em paralelo aos terminais I1 e I2, e os lados secundários dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 estão independentemente conectados às portas de saída P1 a P4, respectivamente. Incidentemente, os dispositivos de observação 100-1 a 100-4 podem ser conectados às portas de saída P1 a P4 para ficarem livremente destacáveis, se necessário.[0064] The primary sides of output DC/DC converters 72-1 to 724 are connected in parallel to terminals I1 and I2, and the secondary sides of output DC/DC converters 72-1 to 72-4 are independently connected to output ports P1 to P4, respectively. Incidentally, observation devices 100-1 to 100-4 can be connected to output ports P1 to P4 to be freely detachable if necessary.

[0065] Uma vez que a operação do conversor e do circuito retificador e regulador providos em cada um dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 724 são as mesmas que a do conversor 64i e o conversor 64c do conversor CC/CC principal 64, sua descrição será omitida.[0065] Since the operation of the converter and the rectifier and regulator circuit provided in each of the output DC/DC converters 72-1 to 724 are the same as that of the converter 64i and the converter 64c of the main DC/DC converter 64, its description will be omitted.

[0066] Incidentemente, os terminais O2 e I2 são conectados ao terminal de aterramento funcional G (Fig. 2) provido na unidade de controle70, e está conectado do terminal de aterramento funcional G ao fundo do mar funcional 22 por intermédio do resistor R1 como ilustrado na Fig. 2. Operação básica do Sistema de Fonte de Alimentação[0066] Incidentally, terminals O2 and I2 are connected to the functional ground terminal G (Fig. 2) provided in the control unit70, and it is connected from the functional ground terminal G to the functional seabed 22 through resistor R1 as illustrated in Fig. 2. Basic Operation of the Power Supply System

[0067] A seguir, uma operação básica do sistema de fonte de alimentação 1 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção será descrita com referência às Figs. 1 a 3. Operação de Ativação do Dispositivo Submarino[0067] In the following, a basic operation of the power supply system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 3. Subsea Device Activation Operation

[0068] Ao ativar o sistema de fonte de alimentação 1 ilustrado na Fig. 1, é fornecida potência no dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 disposto no lado da costa, e uma potência constante é fornecida do dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 no dispositivo submarinos 20-1 a 20-3 por intermédio do cabo submarino 16-1.[0068] When activating the power supply system 1 illustrated in Fig. 1, power is supplied to the shore-side power supply device 10, and constant power is supplied from the shore power supply device 10 to the subsea device 20-1 to 20-3 via the submarine cable 16-1.

[0069] Por exemplo, a potência constante é fornecida sequencialmente no cabo submarino 16, na linha de fonte de alimentação 32a, na relé de passagem de linha de fonte de alimentação 62, na linha de fonte de alimentação 32e, na unidade de fonte de alimentação de acionamento 50, na linha de fonte de alimentação 32f e no cabo submarino 16 no dispositivo submarino 20 ilustrado na Fig. 2.[0069] For example, constant power is supplied sequentially in the submarine cable 16, in the power supply line 32a, in the power supply line crossing relay 62, in the power supply line 32e, in the power supply unit drive power 50, power supply line 32f, and subsea cable 16 at subsea device 20 illustrated in Fig. two.

[0070] De maneira similar, a potência constante é sequencialmente fornecida nos dispositivos submarinos 20-2 e 20-3 ilustrado na Fig. 1, e a potência constante é fornecida em todos os dispositivos do sistema de fonte de alimentação 1.[0070] Similarly, constant power is sequentially supplied to the subsea devices 20-2 and 20-3 illustrated in Fig. 1, and constant power is supplied to all devices in the power supply system 1.

[0071] Quando a alimentação com potência constante desde o dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 está completa, é possível realizar o controle usando o dispositivo de controle em terra 2 no que diz respeito às unidades de transmissão 40 providas nos dispositivos submarinos 20-1 a 20-3, respectivamente.[0071] When the constant power supply from the onshore power supply device 10 is completed, it is possible to carry out control using the onshore control device 2 with regard to the transmission units 40 provided on the underwater devices 20- 1 to 20-3, respectively.

[0072] O dispositivo de controle em terra 2 controla a relé de passagem de linha de fonte de alimentação 62 e as comutadores SW 65 e 67 providas em cada um dos dispositivos submarinos 20-1 a 20-3 do estado fechado para o estado aberto, e transmite o endereço de dispositivo e os dados de controle para controle das operações dos conversores CC/CC principais 64 e 66 e dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 ao estado LIGADO ao dispositivo submarinos 20-1 a 20-3 desde a unidade de transmissão 2a por intermédio do cabo submarino 16-1.[0072] The onshore control device 2 controls the power supply line crossing relay 62 and the SW switches 65 and 67 provided in each of the subsea devices 20-1 to 20-3 from the closed state to the open state , and transmits the device address and control data for controlling the operations of the main DC/DC converters 64 and 66 and the output DC/DC converters 72-1 to 72-4 to the ON state to the subsea device 20-1 to 20-3 from the transmission unit 2a via the submarine cable 16-1.

[0073] Incidentemente, um método bem conhecido pode ser usado para o protocolo de comunicação e para um formato de comunicação usados no sistema de fonte de alimentação 1.[0073] Incidentally, a well-known method can be used for the communication protocol and for a communication format used in the power supply system 1.

[0074] As unidades de transmissão 40 dos dispositivos submarinos 20-1 a 20-3 que receberam o endereço de dispositivo e os dados de controle do dispositivo de controle em terra 2 por intermédio do cabo submarino 16-1 fornecem os dados de controle D0 para a unidade receptora 60 quando o endereço de dispositivo recebido coincide com o endereço de dispositivo do dispositivo relevante.[0074] The transmission units 40 of the submarine devices 20-1 to 20-3 that received the device address and control data from the control device on land 2 through the submarine cable 16-1 provide the control data D0 to receiver unit 60 when the received device address matches the device address of the relevant device.

[0075] A unidade receptora 60 alimenta com potência a bobina solenoide provida na relé de passagem de linha de fonte de alimentação 62 com base na entrada de dados de controle D0 = 0 proveniente da unidade de transmissão 40, desse modo comutando o ponto de contato da relé de passagem de linha de fonte de alimentação 62 provido na unidade receptora 60 do estado fechado para o estado aberto. Ativação do Conversor CC/CC principal[0075] The receiver unit 60 supplies power to the solenoid coil provided in the power supply line crossing relay 62 based on the control data input D0 = 0 coming from the transmission unit 40, thereby switching the contact point from the power supply line crossover relay 62 provided in the receiver unit 60 from the closed state to the open state. Main DC/DC Converter Activation

[0076] O ponto de contato da relé de passagem de linha de fonte de alimentação 62 é comutado do estado fechado para o estado aberto com base nos dados de controle D0 = 0 na unidade receptora 60 na Fig. 2. Ao mesmo tempo, a comutador SW 65 é comutada do estado fechado para o estado aberto com base na entrada de dados de controle D1 = 0 proveniente da unidade de transmissão 40 no conversor CC/CC principal 64 na Fig. 3.[0076] The contact point of the power supply line crossing relay 62 is switched from the closed state to the open state based on the control data D0 = 0 in the receiver unit 60 in Fig. 2. At the same time, switch SW 65 is switched from the closed state to the open state based on the control data input D1 = 0 coming from the transmission unit 40 to the main DC/DC converter 64 in Fig. 3.

[0077] Portanto, é fornecida potência no enrolamento primário do transformador do conversor CC/CC principal 64 conectado em série entre as linhas de fonte de alimentação 32b e 32d, e o elemento de comutação (não ilustrado), através do qual o conversor CC/CC principal 64 é ativado. Ou seja, à medida em que o elemento de comutação provido no conversor 64i é submetido à comutação de alta frequência no conversor CC/CC principal 64, a energia magnética gerada no enrolamento primário induz uma tensão no enrolamento secundário, uma tensão CC é gerada pelo circuito retificador e regulador 64c conectado ao estágio subsequente do enrolamento secundário, e a tensão CC é fornecida ao conversor CC/CC de saída 72.[0077] Therefore, power is supplied to the primary winding of the main DC/DC converter transformer 64 connected in series between the power supply lines 32b and 32d, and the switching element (not illustrated), through which the DC converter /CC main 64 is activated. That is, as the switching element provided in the converter 64i is subjected to high frequency switching in the main DC/DC converter 64, the magnetic energy generated in the primary winding induces a voltage in the secondary winding, a DC voltage is generated by the rectifier and regulator circuit 64c connected to the subsequent stage of the secondary winding, and the DC voltage is supplied to the output DC/DC converter 72.

[0078] Além disso, o conversor CC/CC principal 66 também é ativado da mesma maneira que a ativação do conversor CC/CC principal 64. Ativação do Conversor CC/CC de saída[0078] In addition, the main DC/DC converter 66 is also activated in the same way as the activation of the main DC/DC converter 64. Output DC/DC Converter activation

[0079] Ao mesmo tempo, cada conversor é comutadorado de um estado interrompido para um estado ativado com base na entrada de dados de controle D3 = 1, D4 = 1, D5 = 1, e D6 = 1 proveniente da unidade de transmissão 40 nos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 na Fig. 3. Portanto, os conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 são ativados.[0079] At the same time, each drive is switched from an interrupted state to an activated state based on the control data input D3 = 1, D4 = 1, D5 = 1, and D6 = 1 coming from the transmission unit 40 in the output DC/DC converters 72-1 to 72-4 in Fig. 3. Therefore, output DC/DC converters 72-1 to 72-4 are activated.

[0080] Ou seja, à medida que o elemento de comutação provido no conversor é submetido ao controle LIGADO/DESLIGADO nos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4, a energia magnética gerada no enrolamento primário induz uma tensão no enrolamento secundário, e é gerada uma tensão CC pelo circuito retificador e regulador conectado ao estágio subsequente do enrolamento secundário.[0080] That is, as the switching element provided in the converter is subjected to ON/OFF control in the output DC/DC converters 72-1 to 72-4, the magnetic energy generated in the primary winding induces a voltage in the winding secondary winding, and a DC voltage is generated by the rectifier and regulator circuit connected to the subsequent stage of the secondary winding.

[0081] Ademais, a potência CC é fornecida dos circuitos retificadores e reguladores dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 para as portas de saída P1 a P4, respectivamente, a potência é fornecida das portas de saída P1 a P4 ilustrado na Fig. 2 para os dispositivos de observação 100-1 a 100-4 dispostos no fundo do mar, e é iniciada observação em cada um dos dispositivos de observação 100-1 a 100-4.[0081] In addition, DC power is supplied from the rectifier and regulator circuits of the output DC/DC converters 72-1 to 72-4 to output ports P1 to P4, respectively, power is supplied from output ports P1 to P4 illustrated in Fig. 2 to the observation devices 100-1 to 100-4 arranged on the seabed, and observation is started on each of the observation devices 100-1 to 100-4.

[0082] Desta maneira, a relé de passagem de linha de fonte de alimentaçãos 62 providos em cada um dos dispositivos submarinos 20-1 a 203 é controlada para o estado aberto, as comutadores SW 65 e 67 providas nos conversores CC/CC 64 e 66 são controladas para o estado aberto, e os conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 são controlados para o estado operacional. Portanto, a unidade de controle70 provida em cada um dos dispositivos submarinos 20-1 a 20-3 é ativada, e é possível para controlar a unidade de saída 80 que alimenta os dispositivos de observação 100-1 a 100-4.[0082] In this way, the power supply line crossing relay 62 provided in each of the subsea devices 20-1 to 203 is controlled for the open state, the SW switches 65 and 67 provided in the DC/DC converters 64 and 66 are controlled to the open state, and output DC/DC converters 72-1 to 72-4 are controlled to the operational state. Therefore, the control unit 70 provided in each of the subsea devices 20-1 to 20-3 is activated, and it is possible to control the output unit 80 which feeds the observation devices 100-1 to 100-4.

[0083] Operação de Interrupção do Conversor CC/CC quando o Dispositivo de observação está separado[0083] DC/DC Converter Interrupt Operation when the Observation Device is Separated

[0084] A seguir, uma descrição será feita concernente às operações de interrupção dos conversores CC/CC de saída 72-1 e 72-2 quando os dispositivos de observação 100-1 e 100-2 conectados ao dispositivo submarino 20-1 estão separados.[0084] Next, a description will be made concerning the interruption operations of the output DC/DC converters 72-1 and 72-2 when the observation devices 100-1 and 100-2 connected to the subsea device 20-1 are separated .

[0085] Por exemplo, ao reparar os dispositivos de observação 100-1 a 100-2 conectados ao dispositivo submarino 20 ilustrado na Fig. 2, é necessário interromper as operações dos conversores CC/CC de saída 72-1 e 72-2 com antecedência, a fim de destacar os dispositivos de observação 100-1 a 100-2 do dispositivo submarino 20.[0085] For example, when repairing the observation devices 100-1 to 100-2 connected to the subsea device 20 illustrated in Fig. 2, it is necessary to stop the operations of the output DC/DC converters 72-1 and 72-2 in advance in order to detach the observation devices 100-1 to 100-2 from the subsea device 20.

[0086] Por exemplo, os dados de controle do dispositivo submarino 20 podem ser alterados, de tal modo que D3 = 0 e D4 = 0, como mostrado na Tabela 2.

[0086] For example, the control data of the subsea device 20 can be changed, such that D3 = 0 and D4 = 0, as shown in Table 2.

Output DC/DC Converter Operation Interruption

[0087] Primeiro, o dispositivo de controle em terra 2 ilustrado na Fig. 1 transmite um endereço de dispositivo (# 001) único ao dispositivo submarino 20-1 e os dados de controle ao dispositivo submarino 20-1 por intermédio do cabo submarino 16-1 a fim de controlar o dispositivo submarino 20-1.[0087] First, the ground control device 2 illustrated in Fig. 1 transmits a unique device address (#001) to the subsea device 20-1 and control data to the subsea device 20-1 via the subsea cable 16-1 in order to control the subsea device 20-1.

[0088] A seguir, quando o endereço de dispositivo recebido (# 001) dos dados de controle coincide com o endereço de dispositivo (# 001) do dispositivo relevante, a unidade de transmissão 40 do dispositivo submarino 20 ilustrado na Fig. 2 fornece os dados de controle para a unidade de controle70. A unidade de controle70 ilustrado na Fig. 3 comuta os conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-2 do estado operacional para o estado interrompido com base na entrada de dados de controle D3 = 0 e D4 = 0 proveniente da unidade de transmissão 40. Portanto, a potência CC que foi fornecida dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-2 para os dispositivos de observação 100-1 a 100-2 é interrompida.[0088] Next, when the received device address (#001) of the control data matches the device address (#001) of the relevant device, the transmission unit 40 of the subsea device 20 illustrated in Fig. 2 provides the control data for the control unit70. The control unit 70 illustrated in Fig. 3 switches the output DC/DC converters 72-1 to 72-2 from the operational state to the interrupted state based on the control data input D3 = 0 and D4 = 0 coming from the transmission unit 40. Therefore, the DC power that was supplied from output DC/DC converters 72-1 to 72-2 to observation devices 100-1 to 100-2 is interrupted.

[0089] Portanto, os dispositivos de observação 100-1 a 100-2 podem ser separados das portas de saída P1 a P2. Interrupção de Operação de Conversor CC/CC principal[0089] Therefore, observation devices 100-1 to 100-2 can be separated from output ports P1 to P2. Main DC/DC Converter Operation Interruption

[0090] Quando os conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-2 param, a potência que foi consumida até o momento pelos dispositivos de observação 100-1 e 100-2 conectados às portas de saída P1 e P2 dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72 é deixada. Neste momento, a carga fantasma 90 ilustrado na Fig. 2 atua para consumir esta potência excedente.[0090] When the output DC/DC converters 72-1 to 72-2 stop, the power that has been consumed so far by the observation devices 100-1 and 100-2 connected to the output ports P1 and P2 of the DC converters Output /CC 72-1 through 72 is left. At this time, the dummy load 90 illustrated in Fig. 2 acts to consume this excess power.

[0091] Uma vez que o consumo de potência excedente usando esta carga fantasma 90 é perda de energia, é possível diminuir o desperdício de consumo de energia mediante interrupção de um dos conversores CC/CC principais se for possível propiciar o consumo de potência dos dispositivos de observação conectados às portas de saída P3 e P4 dos conversores remanescentes CC/CC de saída 72-3 a 72-4 com qualquer um dos conversores CC/CC principais 64 e 66.[0091] Since the consumption of excess power using this phantom load 90 is a loss of energy, it is possible to reduce the waste of energy consumption by interrupting one of the main DC/DC converters if it is possible to provide the power consumption of the devices observation ports connected to the output ports P3 and P4 of the remaining output DC/DC converters 72-3 to 72-4 with any of the main DC/DC converters 64 and 66.

[0092] Por exemplo, os dados de controle do dispositivo submarino 20-1 podem ser alterados para D1 = 1, como mostrado na Tabela 3 ao interromper o conversor CC/CC principal 64. [

[0092] For example, the control data of subsea device 20-1 can be changed to D1 = 1, as shown in Table 3, by interrupting the main DC/DC converter 64. [

[0093] Primeiramente, o dispositivo de controle em terra 2 ilustrado na Fig. 1 transmite um endereço de dispositivo (# 001) único ao dispositivo submarino 20-1 e os dados de controle ao dispositivo submarino 20-1 por intermédio do cabo submarino 16-1 a fim de controlar o dispositivo submarino 20-1.[0093] First, the ground control device 2 illustrated in Fig. 1 transmits a unique device address (#001) to the subsea device 20-1 and control data to the subsea device 20-1 via the subsea cable 16-1 in order to control the subsea device 20-1.

[0094] A seguir, quando o endereço de dispositivo (# 001) coincide com o endereço de dispositivo (# 001) do dispositivo relevante, a unidade de transmissão 40 do dispositivo submarino 20 ilustrado na Fig. 2 fornece os dados de controle à unidade receptora 60.[0094] Next, when the device address (# 001) matches the device address (# 001) of the relevant device, the transmission unit 40 of the subsea device 20 illustrated in Fig. 2 provides control data to receiver unit 60.

[0095] A unidade receptora 60 do dispositivo submarino 20 ilustrado na Fig. 3 comuta o estado de ponto de contato da comutador SW 65 do estado aberto para o estado fechado com base na entrada de dados de controle D1 = 1 proveniente da unidade de transmissão 40.[0095] The receiver unit 60 of the submarine device 20 illustrated in Fig. 3 switches the contact point state of the switch SW 65 from the open state to the closed state based on the control data input D1 = 1 coming from the transmission unit 40.

[0096] Ou seja, a unidade receptora 60 do dispositivo submarino 20 comuta o ponto de contato da comutador SW 65 do estado aberto para o estado fechado mediante interrupção da fonte de alimentação para a bobina solenoide provida na comutador SW 65 com base nos dados de controle D1 = 1 recebidos pela unidade de transmissão 40.[0096] That is, the receiver unit 60 of the subsea device 20 switches the contact point of the switch SW 65 from the open state to the closed state upon interruption of the power supply to the solenoid coil provided in the switch SW 65 based on the data from control D1 = 1 received by transmission unit 40.

[0097] Quando o ponto de contato da comutador SW 65 é comutado do estado aberto para o estado fechado na unidade receptora 60, a fonte de alimentação para o conversor 64i do conversor CC/CC principal 64 conectado entre as linhas de fonte de alimentação 32b e 32c é interrompida de modo que o conversor CC/CC principal 64 para de operar.[0097] When the contact point of switch SW 65 is switched from the open state to the closed state in the receiver unit 60, the power supply to converter 64i from main DC/DC converter 64 connected between power supply lines 32b and 32c is interrupted so that the main DC/DC converter 64 stops operating.

[0098] Durante este tempo, o conversor CC/CC principal 66 continua a operar e os lados secundários dos conversores CC/CC principais 64 e 66 são conectados em paralelo aos terminais O1 e O2, e, assim, as operações dos conversores CC/CC de saída 72-3 a 72-4 podem continuar, como ilustrado na Fig. 3.[0098] During this time, the main DC/DC converter 66 continues to operate and the secondary sides of the main DC/DC converters 64 and 66 are connected in parallel to terminals O1 and O2, and thus the operations of the DC/DC converters Output DC 72-3 to 72-4 can continue, as illustrated in Fig. 3.

[0099] O caso em que os dois dispositivos de observação estão separados do dispositivo submarino foi descrito como um exemplo na modalidade acima. Se o consumo de potência total dos quarto dispositivos de observação é pequeno e é possível proporcionar consumo de potência apenas com a saída de um dos conversores CC/CC principais, é possível suprimir desperdício de consumo de potência e implementar fonte de alimentação apropriada mediante interrupção da saída do outro conversor CC/CC principal, mesmo no caso de que os dispositivos de observação estejam totalmente equipados nas quatro portas de saída do dispositivo submarino 20, bem como no caso em que o dispositivo de observação esteja separado do dispositivo submarino.[0099] The case where the two observation devices are separated from the subsea device has been described as an example in the above embodiment. If the total power consumption of the four observation devices is small and it is possible to provide power consumption only with the output of one of the main DC/DC converters, it is possible to suppress wasted power consumption and implement proper power supply upon power interruption. output from the other main DC/DC converter, even in the case that the observation devices are fully equipped in the four output ports of the subsea device 20, as well as in the case that the observation device is separated from the subsea device.

Second modality

[00100] A seguir, um sistema de fonte de alimentação 1 de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção será descrito com referência à Fig. 4.[00100] Next, a power supply system 1 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 4.

[00101] A Fig. 4 é um diagrama de blocos para descrição mais detalhada de uma ou mais relação de conexão entre conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 e conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 que são usados no sistema de fonte de alimentação 1 de acordo com a segunda modalidade da presente invenção.[00101] Fig. 4 is a block diagram for more detailed description of one or more connection relationships between main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 and output DC/DC converters 72-1 to 72-4 that are used in the system of power supply 1 according to the second embodiment of the present invention.

[00102] No diagrama de blocos ilustrado na Fig. 3 usado na primeira modalidade, ele está configurado de tal modo que os conversores CC/CC principais 64 e 66 são conectados em série às de fonte de alimentação 32b e 32d, os lados secundários dos conversores CC/CC principais 64 e 66 são conectados em paralelo aos terminais O1 e O2, e os estados das comutadores SW 65 e 67 são controlados usando os dados de controle D1 e D2, e ademais, ele está configurado de tal modo que o estado operacional ou o estado interrompido dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 é controlado usando os dados de controle D3 a D6.[00102] In the block diagram illustrated in Fig. 3 used in the first embodiment, it is configured in such a way that the main DC/DC converters 64 and 66 are connected in series with the power supplies 32b and 32d, the secondary sides of the main DC/DC converters 64 and 66 are connected in parallel to terminals O1 and O2, and the states of switches SW 65 and 67 are controlled using the control data D1 and D2, and furthermore, it is configured in such a way that the operational state or the interrupted state of the DC/DC converters of output 72-1 to 72-4 is controlled using control data D3 to D6.

[00103] Com referência a isto, ele está configurado de tal modo que os conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 são conectados em série a linhas de fonte de alimentação 32b e 32d, os lados secundários dos conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 são conectados em paralelo aos terminais O1 e O2, e um estado fechado ou um estado aberto das comutadores SW 65, 67, 164, e 166 é controlado usando os dados de controle d1 a d4, e ademais, ele está configurado de tal modo que um estado operacional ou um estado interrompido dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 é controlado usando os dados de controle d5 a d8 no diagrama de blocos ilustrado na Fig. 4 usado na segunda modalidade.[00103] With reference to this, it is configured such that the main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 are connected in series to power supply lines 32b and 32d, the secondary sides of the DC/DC converters DC mains 64, 66, 164, and 166 are connected in parallel to terminals O1 and O2, and a closed state or an open state of SW switches 65, 67, 164, and 166 is controlled using control data d1 to d4, and moreover, it is configured in such a way that an operational state or an interrupted state of the output DC/DC converters 72-1 to 72-4 is controlled using control data d5 to d8 in the block diagram illustrated in Fig. 4 used in the second modality.

[00104] Como qualquer um dos comutadores SW 65, 67, 165, e 167 providas em um dispositivo submarino 20 é controlada para o estado fechado de acordo com a potência total consumida pelo dispositivo de observação desta maneira, é possível suprimir o desperdício de consumo de potência e implementar a fonte de alimentação apropriada enquanto se mantém a operação do dispositivo de observação.[00104] As any of the SW switches 65, 67, 165, and 167 provided in a subsea device 20 is controlled to the closed state according to the total power consumed by the observation device in this way, it is possible to suppress consumption waste of power and implement the appropriate power supply while maintaining operation of the observation device.

[00105] De acordo com a presente modalidade, é possível para reduzir uma perda de energia provocada por desperdício de consumo de potência, mesmo quando o número dos dispositivos de observação conectados 100 diminui ou quando o total de potência consumido pelo dispositivo de observação é pequeno.[00105] According to the present embodiment, it is possible to reduce an energy loss caused by wasted power consumption, even when the number of connected observation devices 100 decreases or when the total power consumed by the observation device is small .

Third Modality

[00106] A seguir, um sistema de fonte de alimentação 1 de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção será descrita com referência à Fig. 2.[00106] Next, a power supply system 1 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. two.

[00107] Uma vez que a potência que foi consumida até agora pelos dispositivos de observação 100-1 e 100-2 conectados às portas de saída P1 e P2 dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72 é deixada, por exemplo, quando os conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-2 param na primeira modalidade ou na segunda modalidade, a carga fantasma 90 ilustrado na Fig. 2 atua para consumir tal potência excedente.[00107] Since the power that has been consumed so far by the observation devices 100-1 and 100-2 connected to the output ports P1 and P2 of the output DC/DC converters 72-1 to 72 is left, for example, when the output DC/DC converters 72-1 to 72-2 stop in the first mode or the second mode, the dummy load 90 illustrated in Fig. 2 acts to consume such excess power.

[00108] Com referência a isto, o dispositivo de controle em terra 2 está configurado para transmitir dados limiares de valor de corrente para cada dispositivo submarino 20 por intermédio de um cabo submarino 16 na terceira modalidade.[00108] With reference to this, the control device on land 2 is configured to transmit current value threshold data for each subsea device 20 through a submarine cable 16 in the third mode.

[00109] Por outro lado, uma unidade de controle70 de cada um dos dispositivos submarinos 20 está configurado para armazenar os dados limiares de valor de corrente recebidos com antecedência por intermédio do cabo submarino 16. Ademais, a unidade de controle 70 está configurada para conectar-se a um resistor de detecção de corrente R3, configurado para detectar uma corrente fluindo por uma carga fantasma 90, em série para a carga fantasma 90 e incluir um conversor A/D que converte uma tensão entre terminais gerada através de ambas as extremidades do resistor de detecção de corrente R3 em dados de tensão.[00109] On the other hand, a control unit 70 of each of the subsea devices 20 is configured to store the current value threshold data received in advance through the submarine cable 16. Furthermore, the control unit 70 is configured to connect It is connected to a current sensing resistor R3, configured to detect a current flowing through a dummy load 90, in series to the dummy load 90, and includes an A/D converter that converts a terminal voltage generated across both ends of the current sensing resistor R3 on voltage data.

[00110] A unidade de controle70 de cada um dos dispositivos submarinos 20 converte os dados de tensão entre terminais gerados através de ambas as extremidades do resistor de detecção de corrente R3 adquiridos do conversor A/D em dados de valor de corrente detectados pelo resistor de detecção de corrente R3 de acordo com a Lei de Ohm.[00110] The control unit70 of each of the subsea devices 20 converts the voltage data between terminals generated through both ends of the current detection resistor R3 acquired from the A/D converter into current value data detected by the current detection resistor R3 current detection R3 according to Ohm's Law.

[00111] Ademais, a unidade de controle70 compara os dados de valor de corrente detectados pelo resistor de detecção de corrente R3 com os dados limiares de valor de corrente anteriormente recebidos de um dispositivo de controle em terra 2 por intermédio do cabo submarino 16.[00111] In addition, the control unit70 compares the current value data detected by the current detection resistor R3 with the current value threshold data previously received from a control device on land 2 through the submarine cable 16.

[00112] Neste caso, quando os dados de valor de corrente detectados pelo resistor de detecção de corrente R3 é menor que os dados limiares de valor de corrente, a unidade de controle70 comuta cada um dos comutadores SW 65, 67, 165, e 167 para um estado fechado.[00112] In this case, when the current value data detected by the current detection resistor R3 is less than the current value threshold data, the control unit70 switches each of the SW switches 65, 67, 165, and 167 to a closed state.

[00113] Por outro lado, quando os dados de valor de corrente detectados pelo resistor de detecção de corrente R3 é igual ou superior aos dados limiares de valor de corrente, a unidade de controle70 comuta cada um dos comutadores SW 65, 67, 165, e 167 para um estado aberto.[00113] On the other hand, when the current value data detected by the current detection resistor R3 is equal to or greater than the current value threshold data, the control unit70 switches each of the SW switches 65, 67, 165, and 167 for an open state.

[00114] A medida em que o estado aberto ou o estado fechado de cada comutador é comutado com ase no resultado de comparação dos dados de valor de corrente da corrente fluindo através da carga fantasma 90 com os dados limiares de valor de corrente recebidos anteriormente do dispositivo de controle em terra 2 Desta maneira, é possível para reduzir uma perda de energia provocada por desperdício no consumo de potência.[00114] The extent to which the open state or closed state of each switch is switched based on the result of comparing the current value data of the current flowing through the phantom load 90 with the previously received threshold current value data from the ground control device 2 In this way, it is possible to reduce an energy loss caused by wasted power consumption.

[00115] Em consequência, é possível suprimir ademais o desperdício de consumo de potência e implementar fonte de alimentação apropriada mesmo quando os dispositivos de observação 100-1 a 100-4 estão totalmente equipados (consumo de potência é grande) ou quando alguns dos dispositivos de observação 100-1 a 100-4 estão equipados (consumo de potência é pequeno).[00115] As a result, it is possible to further suppress wasteful power consumption and implement appropriate power supply even when the observation devices 100-1 to 100-4 are fully equipped (power consumption is large) or when some of the devices of observation 100-1 to 100-4 are equipped (power consumption is small).

[00116] Configuração, Ação, e Efeito de Modalidade de Exemplo da Presente Invenção[00116] Configuration, Action, and Effect of Example Modality of the Present Invention

First Aspect

[00117] Um sistema de fonte de alimentação 1 deste aspecto é um sistema de fonte de alimentação incluindo: um dispositivo precursor que possui um dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 (meio de fonte de alimentação) e um dispositivo de controle em terra 2 (meio de controle); e dispositivos submarinos 20 (dispositivos subordinados) conectados ao dispositivo precursor por intermédio de um cabo submarino 16, e está caracterizado pelo fato de que cada um dos dispositivos submarinos 20 (dispositivos subordinados) inclui: conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 (uma pluralidade de primeiras unidades de conversão de potência CC) que convertem primeira potência CC fornecida do dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 (e meio de fonte de alimentação do dispositivo precursor) por intermédio do cabo submarino 16 na segunda potência CC; conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 (uma pluralidade de segundas unidades de conversão de potência CC) que convertem a segunda potência CC fornecida de cada um dos conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 na terceira potência CC e fornecem a terceira potência CC para dispositivos de observação 100-1 a 100-4; e comutadores SW 65, 67, 165, e 167 (comutadores) que estão conectadas em paralelo um lados primários dos conversores respectivos CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 e comutam o lado primário para um estado aberto ou um estado fechado, e o estado aberto e o estado fechado de cada um dos comutadores é comutado de acordo com dados de controle recebidos do dispositivo de controle em terra 2 (o meio de controle do dispositivo precursor) por intermédio do cabo submarino 16.[00117] A power supply system 1 of this aspect is a power supply system including: a precursor device having a ground power supply device 10 (power supply means) and a ground control device 2 (means of control); and subsea devices 20 (subordinate devices) connected to the parent device via a subsea cable 16, and is characterized in that each of the subsea devices 20 (subordinate devices) includes: main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 (a plurality of first DC power conversion units) converting first DC power supplied from onshore power supply device 10 (and parent device power supply medium) via submarine cable 16 into second DC power ; output DC/DC converters 72-1 through 72-4 (a plurality of second DC power conversion units) which convert the second DC power supplied from each of the main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 into third DC power and provide third DC power to observation devices 100-1 to 100-4; and SW switches 65, 67, 165, and 167 (switches) which are connected in parallel to one primary side of the respective main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 and switch the primary side to an open state or a closed state , and the open state and closed state of each of the switches is switched in accordance with control data received from the onshore control device 2 (the parent device control means) via the submarine cable 16.

[00118] De acordo com este aspecto, é possível para reduzir uma perda de energia provocada por desperdício no consumo de potência mediante comutação de qualquer ponto de contato das comutadores SW 65, 67, 165, e 167 para o estado fechado mesmo quando o número dos dispositivos de observação conectados 100 diminui ou quando o total de potência consumido pelo dispositivo de observação é pequeno. Em consequência, é possível suprimir o desperdício de consumo de potência e implementar fonte de alimentação apropriada, mesmo quando os dispositivos de observação 100-1 a 100-4 estão totalmente equipados (consumo de potência é grande) ou quando alguns dos dispositivos de observação 100-1 a 100-4 estão equipados (consumo de potência é pequeno).[00118] According to this aspect, it is possible to reduce an energy loss caused by wasted power consumption by switching any contact point of SW switches 65, 67, 165, and 167 to the closed state even when the number of the connected observation devices 100 decreases or when the total power consumed by the observation device is small. As a result, it is possible to suppress wasteful power consumption and implement proper power supply even when the observation devices 100-1 to 100-4 are fully equipped (power consumption is large) or when some of the observation devices 100 -1 to 100-4 are equipped (power consumption is small).

Second Aspect

[00119] Um sistema de fonte de alimentação 1 deste aspecto está caracterizado pelo fato de que um lado primário de cada um dos conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 (primeiras unidades de conversão de potência CC) é conectado em série aos lados primários dos outros conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166, um segundo lado de cada um dos conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 é conectado em paralelo ao lados secundários dos outros conversores CC/CC principais 64 e 66, 164, 166, e um lado primários de cada um dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 (segundas unidades de conversão de potência CC) é conectado em paralelo aos lados primários dos outros conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4.[00119] A power supply system 1 of this aspect is characterized by the fact that a primary side of each of the main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 (first DC power conversion units) is connected in series to the primary sides of the other main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166, a second side of each of the main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 is connected in parallel to the secondary sides of the other converters DC/DC mains 64 and 66, 164, 166, and one primary side of each of the output DC/DC converters 72-1 to 72-4 (second DC power conversion units) is connected in parallel to the primary sides of the other output DC/DC converters 72-1 to 72-4.

[00120] De acordo com este aspecto, é possível operar o conversor CC/CC de saída mediante potência CC fornecida do conversor CC/CC principal em um estado operacional mesmo quando o número de dispositivos de observação 100 conectados diminui ou quando o total de potência consumido pelo dispositivo de observação é pequeno.[00120] According to this aspect, it is possible to operate the output DC/DC converter under DC power supplied from the main DC/DC converter in an operational state even when the number of connected observation devices 100 decreases or when the total power consumed by the observation device is small.

[00121] Como consequência, é possível suprimir o desperdício de consumo de potência e implementar fonte de alimentação apropriada, mesmo quando os dispositivos de observação 100-1 a 100-4 estão totalmente equipados (consumo de potência é grande) ou quando alguns dos dispositivos de observação 100-1 a 100-4 estão equipados (consumo de potência é pequeno).[00121] As a consequence, it is possible to suppress the waste of power consumption and implement appropriate power supply, even when the observation devices 100-1 to 100-4 are fully equipped (power consumption is large) or when some of the devices of observation 100-1 to 100-4 are equipped (power consumption is small).

Third Aspect

[00122] Um dispositivo submarino 20 (dispositivo subordinado) deste aspecto está caracterizado por comutação de um estado interrompido ou um estado operacional de cada um dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 (segundas unidades de conversão de potência CC) com base em dados de controle recebidos de um dispositivo de controle em terra 2 (um meio de controle de um dispositivo precursor) por intermédio de um cabo submarino 16.[00122] A subsea device 20 (subordinate device) of this aspect is characterized by switching from an interrupted state or an operational state of each of the output DC/DC converters 72-1 to 72-4 (second DC power conversion units ) based on control data received from a land-based control device 2 (a precursor device control means) via a submarine cable 16.

[00123] De acordo com este aspecto, é possível para reduzir uma perda de energia provocada por desperdício no consumo de potência mediante comutação do estado interrompido ou do estado operacional de cada um dos conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 com base nos dados de controle recebidos do dispositivo de controle em terra 2.[00123] According to this aspect, it is possible to reduce an energy loss caused by wasted power consumption by switching the interrupted state or the operating state of each of the output DC/DC converters 72-1 to 72-4 based on the control data received from the control device on land 2.

Fourth Aspect

[00124] Um sistema de fonte de alimentação 1 deste aspecto está caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de dispositivos submarinos 20 (dispositivos subordinados) está conectada em série a um dispositivo precursor por intermédio de um cabo submarino 16.[00124] A power supply system 1 of this aspect is characterized by the fact that a plurality of subsea devices 20 (subordinate devices) are connected in series to a parent device via a subsea cable 16.

[00125] De acordo com este aspecto, é possível para reduzir uma perda de energia provocada por desperdício no consumo de potência para cada um da pluralidade de dispositivos submarinos 20 (dispositivos subordinados) conectados em série, uma vez que a pluralidade de dispositivos submarinos 20 (dispositivos subordinados) está conectada em série ao dispositivo precursor por intermédio do cabo submarino 16.[00125] According to this aspect, it is possible to reduce an energy loss caused by waste in power consumption for each of the plurality of submarine devices 20 (subordinate devices) connected in series, since the plurality of submarine devices 20 (subordinate devices) is connected in series to the parent device via submarine cable 16.

Fifth Aspect

[00126] Um sistema de fonte de alimentação 1 deste aspecto reside em um sistema de fonte de alimentação incluindo: um dispositivo precursor que possui um dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 (meio de fonte de alimentação) e um dispositivo de controle em terra 2 (meio de controle); e dispositivos submarinos 20 (dispositivos subordinados) conectados ao dispositivo precursor por intermédio de um cabo submarino 16, e está caracterizado pelo fato de que cada um dos dispositivos submarinos 20 (dispositivos subordinados) inclui: conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 (uma pluralidade de primeiras unidades de conversão de potência CC) que convertem primeira potência CC fornecida do dispositivo de fonte de alimentação em terra 10 (o meio de fonte de alimentação) do dispositivo precursor por intermédio do cabo submarino 16 na segunda potência CC; conversores CC/CC de saída 72-1 a 72-4 (uma pluralidade de segundas unidades de conversão de potência CC) que convertem a segunda potência CC fornecida de cada um dos conversores CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 na terceira potência CC e fornecem a terceira potência CC a um dispositivo externo; e comutadores SW 65, 67, 165, e 167 (comutadores) que estão conectadas em paralelo um lados primários dos conversores respectivos CC/CC principais 64, 66, 164, e 166 e comutam o lado primário para um estado aberto ou um estado fechado, e está caracterizado pelo fato de que um lado primário de cada um dos conversores CC/CC principais é conectado em série aos lados primários dos outros conversores CC/CC principais, um segundo lado de cada um dos conversores CC/CC principais é conectado em paralelo ao lados secundários dos outros conversores CC/CC principais, e um lado primário de cada um dos conversores CC/CC de saída é conectado em paralelo aos lados primários dos outros conversores CC/CC de saída, a carga fantasma 90 (dispositivo de carga fantasma) configurada para consumir potência excedente e um resistor de detecção de corrente R3 (dispositivo de detecção de corrente) configurado para detectar uma corrente fluindo através da carga fantasma 90 (dispositivo de carga fantasma) são ademais providos no lado secundário do conversor CC/CC principal, e o estado aberto e o estado fechado de cada um dos comutadores é comutado com base em um resultado de comparação dos dados de valor de corrente detectados pelo resistor de detecção de corrente R3 (dispositivo de detecção de corrente) com os dados limiares de valor de corrente recebidos anteriormente do dispositivo de controle em terra 2 (o meio de controle do dispositivo precursor) por intermédio do cabo submarino 16.[00126] A power supply system 1 of this aspect resides in a power supply system including: a precursor device having a ground power supply device 10 (power supply means) and a ground control device 2 (control medium); and subsea devices 20 (subordinate devices) connected to the parent device via a subsea cable 16, and is characterized in that each of the subsea devices 20 (subordinate devices) includes: main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 (a plurality of first DC power conversion units) converting first DC power supplied from the onshore power supply device 10 (the power supply means) of the parent device via the submarine cable 16 into second DC power ; output DC/DC converters 72-1 through 72-4 (a plurality of second DC power conversion units) which convert the second DC power supplied from each of the main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 into third DC power and supply the third DC power to an external device; and SW switches 65, 67, 165, and 167 (switches) which are connected in parallel to one primary side of the respective main DC/DC converters 64, 66, 164, and 166 and switch the primary side to an open state or a closed state , and is characterized by the fact that a primary side of each of the main DC/DC converters is connected in series to the primary sides of the other main DC/DC converters, a second side of each of the main DC/DC converters is connected in parallel to the secondary sides of the other main DC/DC converters, and one primary side of each of the output DC/DC converters is connected in parallel to the primary sides of the other output DC/DC converters, the phantom load 90 (load device phantom) configured to draw surplus power and a current sensing resistor R3 (current sensing device) configured to detect a current flowing through the phantom load 90 (phantom load device) are further provided on the secondary side of the DC/DC converter main, and the open state and closed state of each of the switches is switched based on a result of comparing the current value data detected by the current sensing resistor R3 (current sensing device) with the threshold data of current value previously received from the onshore control device 2 (the precursor device control means) via the submarine cable 16.

[00127] De acordo com este aspecto, é possível operar o conversor CC/CC de saída mediante potência CC fornecida do conversor CC/CC principal em um estado operacional, mesmo quando o número de dispositivos de observação 100 conectados diminui ou quando o total de potência consumido pelo dispositivo de observação é pequeno.[00127] According to this aspect, it is possible to operate the output DC/DC converter under DC power supplied from the main DC/DC converter in an operational state, even when the number of connected observation devices 100 decreases or when the total of power consumed by the observation device is small.

[00128] Ademais, é possível para reduzir uma perda de energia provocada por desperdício no consumo de potência mediante comutação o estado aberto e o estado fechado de cada um dos comutadores com base no resultado de comparação dos dados de valor de corrente da corrente fluindo através da carga fantasma 90 com os dados limiares de valor de corrente recebidos anteriormente do dispositivo de controle em terra 2.[00128] Furthermore, it is possible to reduce an energy loss caused by wasted power consumption by switching the open state and the closed state of each of the switches based on the result of comparing the current value data of the current flowing through of the phantom load 90 with the current value threshold data previously received from the ground control device 2.

[00129] Em consequência, é possível suprimir ademais o desperdício de consumo de potência e implementar fonte de alimentação apropriada, mesmo quando os dispositivos de observação 100-1 a 100-4 estão totalmente equipados (consumo de potência é grande) ou quando alguns dos dispositivos de observação 100-1 a 100-4 estão equipados (consumo de potência é pequeno).[00129] As a result, it is possible to further suppress wasteful power consumption and implement appropriate power supply, even when the observation devices 100-1 to 100-4 are fully equipped (power consumption is large) or when some of the observation devices 100-1 to 100-4 are equipped (power consumption is small).

[00130] Como acima, a presente invenção foi descrita com referência ao exemplo, em que o dispositivo precursor na costa e o dispositivo subordinado no fundo do mar são conectados por intermédio do cabo submarino. No entanto, a presente invenção não está limitada a este exemplo, mas pode ser aplicada em todos os cenários onde potência é fornecida em um dispositivo subordinado instalado em um lugar distante, ou seja, excluído, por exemplo, quando potência é fornecida em um dispositivo de monitoramento de erupção instalado próximo a uma cratera de um vulcão, quando potência é fornecida em dispositivo de monitoramento de nível de obstrução etc.[00130] As above, the present invention has been described with reference to the example, in which the precursor device on the shore and the subordinate device on the seabed are connected via the submarine cable. However, the present invention is not limited to this example, but can be applied in all scenarios where power is supplied in a subordinate device installed in a remote place, i.e. excluded, for example, when power is supplied in a device eruption monitoring device installed near a crater of a volcano, when power is supplied to an obstruction level monitoring device, etc.

[00131] Além disso, a presente invenção também pode ser aplicada a um sistema que se refere a fonte de alimentação em terra e alimenta com potência um sistema CC das casas ou cômodos das casas. Descrição dos numerais de referência 1...Sistema de fonte de alimentação, 2...Dispositivo de controle em terra (meio de controle), 2a...Unidade de transmissão, 4...Cabo de controle, 10...Dispositivo de fonte de alimentação em terra (meio de fonte de alimentação), 12...Linha de potência, 16...Cabo submarino, 20...Dispositivo submarino (dispositivo subordinado), 22...Fundo do mar, 40...Unidade de transmissão, 62...Relé de passagem de linha de fonte de alimentação, 50...Unidade de fonte de alimentação de acionamento, 60...Unidade receptora, 70...Unidade de controle, 80...Unidade de saída, 64...Conversor CC/CC principal, 65...Comutador SW, 66...Conversor CC/CC principal, 67...Comutador SW, 72...Conversor CC/CC de saída, 90...Carga fantasma, 100...Dispositivo de observação.[00131] In addition, the present invention can also be applied to a system that refers to a power supply on land and supplies power to a DC system of houses or rooms in houses. Description of Reference Numerals 1...Power Supply System, 2...Ground Control Device (Control Medium), 2a...Transmission Unit, 4...Control Cable, 10... Land power supply device (power supply medium), 12...Power line, 16...Subsea cable, 20...Subsea device (subordinate device), 22...Sea bottom, 40 ...Transmitting unit, 62...Power supply line crossing relay, 50...Driver power supply unit, 60...Receiving unit, 70...Control unit, 80. ..Output Unit, 64...Main DC/DC Converter, 65...SW Switch, 66...Main DC/DC Converter, 67...SW Switch, 72...Output DC/DC Converter , 90...Ghost charge, 100...Observation device.

Claims

1. Power supply system (1), comprising: a precursor device having power supply means (10) and control means (2); and a slave device (20) that is connected to the parent device via a cable (16), the slave device (20) including: a plurality of first DC power conversion units (64, 66, 164, 166 ) which converts the first DC power delivered from the power supply means (10) of the precursor device via the cable (16) into the second DC power; a plurality of second DC power conversion units (72-1, 72-2, 72-3, 72-4) converting the second DC power delivered from each of the first DC power conversion units (64, 66, 164, 166) into the third DC power and supply the third DC power to an external device; and switches (65, 67, 165, 167), each of which is connected in parallel to a primary side of each of the first DC power conversion units (64, 66, 164, 166) and switches the primary side to an open state or a closed state, and characterized in that the open state or the closed state of each of the switches (65, 67, 165, 167) is switched in accordance with control data received from the control means (2 ) of the precursor device via cable (16).

2. Power supply system (1) according to claim 1, characterized in that the primary side of each of the first DC power conversion units (64, 66, 164, 166) is connected in series to the primary side of the other first DC power conversion unit (64, 66, 164, 166), a second side of each of the first DC power conversion units (64, 66, 164, 166) is connected in parallel to the primary side side of the other first DC power conversion unit (64, 66, 164, 166), and a primary side of each of the second DC power conversion units (72-1, 72-2, 72-3, 72- 4) is connected in parallel to the primary side of the other second DC power conversion unit (72-1, 72-2, 72-3, 72-4).

3. Power supply system (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the subordinate device (20) switches an interrupted state or an operational state of a second DC power conversion unit (72- 1, 72-2, 72-3, 72-4) based on the control data received from the control means (2) of the parent device via the cable (16).

4. Power supply system (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of subordinate devices (20-1, 20-2, 20-3, 20-4) are connected in series with the parent device via the cable (16-1, 16-2, 16-3, 16-4).

5. Power supply system (1), comprising: a precursor device having power supply means (10) and control means (2); and a slave device (20) that is connected to the parent device via a cable (16), the slave device (20) including: a plurality of first DC power conversion units (64, 66, 164, 166 ) which converts the first DC power delivered from the power supply means (10) of the precursor device via the cable (16) into the second DC power; a plurality of second DC power conversion units (72-1, 72-2, 72-3, 72-4) converting the second DC power delivered from each of the first DC power conversion units (64, 66, 164, 166) into the third DC power and supply the third DC power to an external device; and switches (65, 67, 165, 167), each of which is connected in parallel to a primary side of each of the first DC power conversion units (64, 66, 164, 166) and switches the primary side to an open state or a closed state, the primary side of each of the first DC power conversion units (64, 66, 164, 166) is connected in series to the primary side of the other first DC power conversion unit (64, 166). 66, 164, 166), a second side of each of the first DC power conversion units (64, 66, 164, 166) is connected in parallel to the secondary side of the other first DC power conversion unit (64, 66 , 164, 166), one primary side of each of the second DC power conversion units (72-1, 72-2, 72-3, 72-4) is connected in parallel to the primary side of the other second conversion unit of DC power (72-1, 72-2, 72-3, 72-4), and a phantom load device (90) configured to draw surplus power and a current detection device (R3) configured to detect a current flowing through the phantom charge device (90) are further provided on the secondary side of the first DC power conversion unit (64, 66, 164, 166), and characterized in that the open state or closed state of each of the switches (65, 67, 165, 167) is switched based on a result of comparing a current value detected by the current detection device (R3) with a threshold current value previously received via the cable (16) of the control means (2) of the precursor device.