CN109995014A - 一种光网络恒流远供电源均压控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种光网络恒流远供电源均压控制系统及方法,设置多个恒流产生模块,可通过控制模块实现均压控制,使每个恒流产生模块的输出电压一致,保证各个恒流产生模块的负荷相同,由于各模块工作在非满负荷状态,故可延长单个恒流产生模块的使用寿命,进而延长恒流远供电源设备的使用寿命,以保障系统可靠运行;当某个恒流产生模块发生故障时,不影响其它恒流产生模块的正常运行,控制模块通过调整正常工作的各个恒流产生模块的输出电压进行均压控制,替代故障模块原来承担的负荷,提高设备的可靠性;可满足不同供电功率应用范围的需要,无需单独研制新设备,通过配置不同数量的恒流产生模块,即可满足不同大小供电功率的应用需求,便于扩容。
Description
技术领域
本发明涉及长距离光网络传输中的远距离供电技术,具体涉及一种光网络恒流远供电源均压控制系统及方法。
背景技术
长距离光网络恒流远供电源设备以其系统可靠性高、热备份方式简单、取电模块适应性强、智能匹配不同传输距离的优点,在长距离光纤传输网、光纤传感网和光纤观测网等水下信息系统以及陆地无人区信息系统中具有广阔应用前景。
长距离光网络供电技术中,通常是在近端和远端各设置1个恒流远供电源设备,在近端和远端之间则设置至少1个待供电设备,结构示意图如图7所示。恒流远供电源设备用于将本地的电源,如220V电源或380V电源等,转换成一定电流值的恒流电源,其输出的电流恒定但供电电压随负载变化而自适应变化,实现为远端设备供电的目的。现有恒流远供电源设备采用一体化设计,存在如下缺点:内部某一处发生故障时,整个电源设备便无法正常工作,可靠性差;不能扩容。
发明内容
本发明提供一种光网络恒流远供电源均压控制系统及方法,解决现有技术存在的可靠性差以及不能扩容的问题。
本发明通过以下技术方案解决技术问题:
一种光网络恒流远供电源均压控制系统,包括近端恒流远供电源设备和远端恒流远供电源设备,所述近端恒流远供电源设备和远端恒流远供电源设备之间连接有至少1个外部待供电设备,所述近端恒流远供电源设备包括控制模块和至少2个恒流产生模块;各个恒流产生模块的输入端并联连接;所述控制模块与各个恒流产生模块的驱动端连接;各个恒流产生模块的输出端串联连接后,为外部待供电设备供电;所述远端恒流远供电源设备的结构与所述近端恒流远供电源设备相同。
进一步地,所述控制模块还接收各个恒流产生模块的反馈信号,作为下发驱动指令的启动信号。
进一步地,还包括机箱;所述机箱内设置有至少2个插槽;所述插槽的数量大于或等于所述恒流产生模块的数量;所述各个恒流产生模块通过插槽与控制模块电连接,所述各个恒流产生模块的输出端通过插槽串联连接。
进一步地,在每个恒流产生模块中,所述恒流产生模块包括电源适配电路、恒流转换电路、测试电路以及管理电路;所述电源适配电路接收外部电源,将所述外部电源转换为所述恒流转换模块所需的高压直流电信号;所述恒流转换电路将所述高压直流电信号转换为恒流电信号,所述恒流电信号为外部待供电设备供电或者与下一个恒流产生模块的输出的恒流电信号串联连接;所述测试电路测试所述电源适配电路输出的电信号的电流值、电流纹波值、电压值以及电压纹波值,所述测试电路还测试所述恒流转换电路输出的电信号的电流值、电流纹波值、电压值以及电压纹波值,所述测试电路将各测试值输出至管理电路;所述管理电路将测试值输入至所述控制模块,所述管理电路还接收所述控制模块下发的驱动信号,驱动所述恒流转换电路根据驱动信号输出相应的恒流电信号。
进一步地,在每个恒流产生模块中,所述测试电路包括电流值测试子电路、电流纹波测试子电路、电压值测试子电路以及电压纹波测试子电路;所述电流值测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电流值,并将测试的电流值输出至管理电路;所述电流纹波测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电流纹波值,并将测试的电流纹波值输出至管理电路;所述电压值测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电压值,并将测试的电压值输出至管理电路;所述电压纹波测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电压纹波值,并将测试的电压纹波值输出至管理电路。
进一步地,所述管理电路包括CPU、存储器以及接口子电路;所述接口子电路设有控制接口、测试接口、驱动接口以及电源接口;所述CPU通过控制接口接收所述控制模块的控制指令;所述测试接口接收所述测试电路的各个测试值;所述CPU通过驱动接口向所述恒流转换电路发送驱动信号;所述电源适配电路通过电源接口为所述CPU供电;所述CPU还与存储器连接。
一种基于上述的光网络恒流远供电源均压控制系统的方法:
(1)在所述近端恒流远供电源设备中,所述控制模块根据外部待供电设备的电压需求以及恒流产生模块的数量均分所述电压,所述控制模块向各个恒流产生模块发送驱动信号,让各个恒流产生模块根据驱动信号输出相等电压值的恒流电信号;
(2)当有恒流产生模块出现故障或数量增减时,所述控制模块根据外部待供电设备的电压需求以及能正常运行的恒流产生模块的数量重新均分电压,所述控制模块重新向各个恒流产生模块发送驱动信号,让各个恒流产生模块根据新的驱动信号输出新的相等电压值的恒流电信号。
进一步地,步骤(1)和(2))中,各个恒流产生模块之间的压差控制在单个恒流产生模块最大输出电压的±3%之内。
进一步地,测试每个恒流产生模块的输出电流值、电流纹波值、电压值、电压纹波值,并对测试结果进行管理,由控制模块根据测试结果进行判断、运算后,向各个恒流产生模块重新发出驱动信号,使得各个恒流产生模块再次输出电压相等的恒流电信号。
进一步地,所述远端恒流远供电源设备的控制方法与所述近端恒流远供电源设备的相同。
与现有技术相比,具有如下特点:
1、多个恒流产生模块,可通过控制模块实现均压控制,使每个恒流产生模块的输出电压一致,保证各个恒流产生模块的负荷相同,由于各模块工作在非满负荷状态,故可延长单个恒流产生模块的使用寿命,进而延长恒流远供电源设备的使用寿命,近端恒流远供电源设备以及远端恒流电源设备工作原理相同,使得整个系统得以可靠运行;
当某个恒流产生模块发生故障时,不影响其它恒流产生模块的正常运行,控制模块通过调整正常工作的各个恒流产生模块的输出电压进行均压控制,替代故障模块原来承担的负荷,不影响恒流远供电源设备的正常运行,提高设备的可靠性;
可满足不同供电功率应用范围的需要,无需单独研制新设备,通过配置不同数量的恒流产生模块,即可满足不同大小供电功率的应用需求,便于扩容;
2、恒流远供电源设备的恒定电流值在0.3-3.0安培范围内可设定,单个恒流产生模块的最大输出电压可达1000伏以上,通过多个恒流产生模块叠加后恒流远供电源设备最大输出电压可达15000伏以上,系统扩容能力强。
附图说明
图1为本发明的结构原理框图。
图2为恒流产生模块的结构原理框图。
图3为电源适配电路的结构原理框图。
图4为恒流转换电路的结构原理框图。
图5为管理电路的结构原理框图。
图6为测试电路的结构原理框图。
图7为现有技术中长距离光网络传输涉及的供电方案。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
一种光网络恒流远供电源均压控制系统,与现有技术相同的是,包括近端恒流远供电源设备和远端恒流远供电源设备,所述近端恒流远供电源设备和远端恒流远供电源设备之间连接有至少1个外部待供电设备,与现有技术不同的是,所述近端恒流远供电源设备包括控制模块和至少2个恒流产生模块,各个恒流产生模块的输入端并联连接;所述控制模块与各个恒流产生模块的驱动端连接;各个恒流产生模块的输出端串联连接后,为外部待供电设备供电,所述远端恒流远供电源设备的结构与所述近端恒流远供电源设备相同。其中,由外部电源为各个恒流产生模块供电。本发明结构原理框图如图1所示。
设置多个并联的恒流产生模块,各个恒流产生模块受控于控制模块。可以通过控制模块向各个恒流产生模块发出驱动信号,使得各个恒流产生模块输出同样电流值和相近电压值的电信号,各个恒流产生模块的恒流输出端串联连接后,输出电流恒定、电压随负载自适应变化的电信号,为待供电设备供电。其中1个恒流产生模块发生故障时,并不影响与之并联的其它各个恒流产生模块的正常运行,还可在出现故障时,通过控制模块重新调整各个恒流产生模块输出电压,以保持系统正常运行,提高系统的可靠性。还可根据待供电设备的电压需求增减恒流产生模块的数量,便于扩容,满足不同场合的应用要求。
在每个恒流产生模块中,所述恒流产生模块包括电源适配电路、恒流转换电路、测试电路以及管理电路;所述电源适配电路接收外部电源,将所述外部电源转换为所述恒流转换模块所需的高压直流电信号;所述恒流转换电路将所述高压直流电信号转换为恒流电信号,所述恒流电信号为外部待供电设备供电或者与下一个恒流产生模块的输出的恒流电信号串联连接;所述测试电路测试所述电源适配电路输出的电信号的电流值、电流纹波值、电压值以及电压纹波值,所述测试电路还测试所述恒流转换电路输出的电信号的电流值、电流纹波值、电压值以及电压纹波值,所述测试电路将各测试值输出至管理电路;所述管理电路将测试值输入至所述控制模块,所述管理电路还接收所述控制模块下发的驱动信号,驱动所述恒流转换电路根据驱动信号输出相应的恒流电信号。恒流产生模块的结构原理框图如图2所示。
所述电源适配电路由整流滤波子电路和DC/DC转换子电路组成;所述整流滤波子电路接收外部电源信号,将其转换成恒流转换电路所需的约535V高压直流电信号(380V交流输入时)或约310V高压直流电信号(220交流输入时),整流滤波子电路还将外部电源信号转换成5V低压直流电信号,该低压直流电信号经DC/DC转换子电路转换后的3.3V直流电压,为管理电路和测试电路供电。电源适配电路的结构原理框图如图3所示。
所述恒流转换电路由逆变子电路和整流滤波子电路组成,电源适配电路输出的535V高压直流电信号或310V高压直流电信号经逆变子电路和整流滤波子电路后便得到恒流电信号,输出至外部待供电设备或与下一个恒流产生模块的输出端串联连接。恒流转换电路还受控于管理电路,管理电路下发的驱动信号输入至逆变子电路中,通过控制逆变,实现恒流电信号输出的调整。恒流转换电路的结构原理框图如图4所示。
所述测试电路包括电流值测试子电路、电流纹波测试子电路、电压值测试子电路以及电压纹波测试子电路;所述电流值测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电流值,并将测试的电流值输出至管理电路;所述电流纹波测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电流纹波值,并将测试的电流纹波值输出至管理电路;所述电压值测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电压值,并将测试的电压值输出至管理电路;所述电压纹波测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电压纹波值,并将测试的电压纹波值输出至管理电路。测试电路的结构原理框图如图6所示.
所述管理电路包括CPU、存储器以及接口子电路;所述接口子电路设有控制接口、测试接口、驱动接口以及电源接口;所述CPU通过控制接口接收所述控制模块的控制指令;所述测试接口接收所述测试电路的各个测试值;所述CPU通过驱动接口向所述恒流转换电路发送驱动信号;所述电源适配电路通过电源接口为所述CPU供电;所述CPU还与存储器连接。管理电路的结构原理框图如图5所示。
存储器为数据存储部件,存储测试数据和相关软件。CPU为中央处理器,根据控制模块的指令,通过驱动接口对恒流转换电路进行参数调整,控制其电流和电压输出值,提高恒流转换电路输出电源的质量。CPU通过测试电路的测试结果及控制模块的指令对恒流转换电路参数进行管理和控制,调整其输出电压值,达到均压控制的目的。
恒流远供电源设备的恒流产生模块的数量可以动态调整,当恒流产生模块插入上电后各个电路依次开启,管理电路按控制模块下发的电流值指令调整恒流转换电路的运行参数,使得各个恒流产生模块按要求运行,确保恒流产生模块的输出电流恒定,然后通知控制模块进行均压控制。控制模块下发均压指令,并将均压值发送给恒流产生模块的管理电路,管理电路根据均压值调整恒流转换电路的运行参数,完成恒流远供电源设备的均压功能。
所述控制模块还接收各个恒流产生模块的反馈信号,作为下发驱动指令的启动信号。恒流产生模块正常运行时,管理电路实时监控各个电路的工作状态;当检测到某一恒流产生模块的电路故障或输出电压、电流值异常时,恒流产生模块的管理电路向控制模块反馈故障或异常信息,由控制模块向该恒流产生模块下发停止运行指令,同时控制模块向其它正常运行的常恒流产生模块下发调整输出电压的指令,替代异常恒流产生模块的工作,并重新进行均压控制,以免影响恒流远供电源的正常运行;由于该异常恒流产生模块已经停止运行,可以取下该模块。
为方便存放、管理以及排故,可设置机箱,将控制模块和各个恒流产生模块安放于其中。机箱内设置有至少2个插槽;所述插槽的数量大于所述恒流产生模块的数量;所述插槽供恒流产生模块插拔;所述恒流产生模块通过插槽与控制模块电连接,所述各个恒流产生模块的输出端通过插槽串联连接。
所述插槽上设置有插针,所述各恒流产生模块通过插针与控制模块电连接,所述各恒流产生模块的输出端之间通过插槽电连接;所述恒流产生模块设置有检测端,恒流产生模块出现插拔时,与所述插针电连接的检测端发生电平变化,所述电平变化反馈至所述控制模块。所述插针用于恒流产生模块检测端检测电平的变化,根据此插针电平的变化判断恒流产生模的插入或拔出,并将插入或拔出动作通知控制模块,作为恒流产生模数量增减的依据。
当将恒流产生模插入或拔出时,插入或拔出的过程中使恒流产生模块发生位置的移动,导致恒流产生模块的插针产生连接或断开连接,引起插针的电平产生变化,恒流产生模块检测端检测到插针的电平变化,恒流产生模块的管理电路根据检测电平的变化便可判断出恒流产生模块的插入或拔出,以此判断恒流产生模块数量的增减,并通知控制模块,控制模块根据恒流产生模块数量的增减向各个在线运行的恒流产生模块重新发出均压指令,调整单个恒流产生模块输出电压的大小,以便根据恒流产生模块的数量变化适应性改变各个恒流产生模块的输出电压,实现均压的自动控制。通过恒流产生模块数量的增减实现恒流远供电源设备的扩容,保障系统正常运行;通过恒流产生模块数量的增减还可有效实现恒流产生模块自动保护切换、恒流远供电源的在线维修与替换,提高了系统的可靠性。
一种基于上述的光网络恒流远供电源均压控制系统的方法为:
(1)在所述近端恒流远供电源设备中,所述控制模块根据外部待供电设备的电压需求以及恒流产生模块的数量均分所述电压,所述控制模块向各个恒流产生模块发送驱动信号,让各个恒流产生模块根据驱动信号输出相等电压值的恒流电信号;
(2)当有恒流产生模块出现故障或数量增减时,所述控制模块根据外部待供电设备的电压需求以及能正常运行的恒流产生模块的数量重新均分电压,所述控制模块重新向各个恒流产生模块发送驱动信号,让各个恒流产生模块根据新的驱动信号输出新的相等电压值的恒流电信号。
步骤(2)中数量的增减,是指在硬件上体现为恒流产生模块的插入和拔出导致的数量增减。
步骤(2)中,当有恒流产生模块出现故障时,正常工作的恒流转换模块自动增加输出功率从而替代故障模块,恒流远供电源设备的对外输出工作电流和输出电压不受影响;控制模块根据外部待供电设备的电压需求以及能正常运行的恒流产生模块的数量重新均分电压,向正在正常运行的其它恒流产生模块重新发送驱动信号;在线取下有故障的恒流产生模块进行维修;维修完成后,将维修好的恒流产生模块重新接入,所述控制模块检测到恒流产生模块的插入,再次根据外部待供电设备的电压需求以及能正常运行的恒流产生模块的数量重新均分电压,所述控制模块重新向各个恒流产生模块发送驱动信号。
步骤(1)和步骤(2)中,各个恒流产生模块之间的压差控制在单个恒流产生模块最大输出电压的±3%之内。
步骤(1)和步骤(2)中,测试每个恒流产生模块的输出电流值、电流纹波值、电压值、电压纹波值,并对测试结果进行管理,由控制模块根据测试结果进行判断、运算后,向各个恒流产生模块重新发出驱动信号,使得各个恒流产生模块再次输出电压相等的恒流电信号。
进一步地,所述远端恒流远供电源设备的控制方法与所述近端恒流远供电源设备的相同。
进一步地,步骤(1)中,在每个恒流产生模块中,各个恒流产生模块正常运行之前,均执行控制模块设定的恒定电流输出,输出电压随机,以保证各个恒流产生模块的稳定、可靠运行;经测试电路对恒流电源输出的电流值、电流纹波值、电压值、电压纹波值进行测试,并对测试结果进行管理,由控制模块根据测试结果进行判断、运算后,向各个恒流产生模块发出驱动信号,使得各个恒流产生模块输出电压相等的恒流电信号。如此,便可以根据测试结果动态地调整各个恒流产生模块的输出电压,实现均压功能,使各恒流产生模块达到降额工作的目的。
以近端恒流远供电源设备含有N个恒流产生模块为例,其中N≥2:
单个恒流产生模块的最大输出功率为Wsmax,最大输出电压为Vsmax。假定设定输出的恒定电流为Id,则在输出电流为Id时单个恒流产生模块的最大输出功率其中,电流Id在0.3-3.0安培范围内可连续设置。单个恒流产生模块的输出工作电压Vsg在最大输出电压范围内随负载阻抗Rs变化,满足Vsg=Id×Rs和Vsg≤Vsmax。那么,近端恒流远供电源设备最大输出功率为Wmax=N×Wsmax,最大输出电压Vmax=N×Vsmax;近端恒流远供电源设备工作输出电压Vg在最大输出电压范围内随工作线路上的负载阻抗Rg情况而定,满足Vg=Id×Rg和Vg≤Vmax。
控制模块缺失或故障时,N个恒流产生模块相互独立工作,近端恒流远供电源设备工作输出电压为Vg,而第ni个恒流产生模块的工作输出电压可以是0-Vsmax范围内的任一值,即0≤ni≤N,此时可以在线对控制模块进行维修或更换。
控制模块正常工作时:
(1)N个恒流产生模块相互协同工作,近端恒流远供电源设备工作输出电压为Vg,经控制模块均压控制后,则第ni个恒流产生模块的工作输出电压电压值接近V=Vg/N的值,其中且 且第ni个恒流产生模块与第nj个恒流产生模块之间的电压差控制在范围之内。其中,0≤nj、ni≤N,i≠j。
(2)当第nj个恒流产生模块出现故障不能工作时,控制模块检测到故障模块后,自动控制其余的恒流产生模块进行功率输出调整,保证近端恒流远供电源设备输出功率的稳定。由于第nj个恒流产生模块不工作,此时N-1个恒流产生模块相互协同工作,设备工作输出电压仍然为Vg,经控制模块均压控制后,第ni个恒流产生模块的工作输出电压则为电压值接近Vg/(N-1),其中且且不同模块间的压差控制在单个恒流产生模块最大输出电压Vsmax的±3%之内。此时可直接拔出第nj个恒流产生模块进行维修或更换,将近端恒流远供电源设备恢复至原有工作状态,即:经控制模块均压控制后,近端恒流远供电源设备工作输出电压为Vg,则第ni个恒流产生模块的工作输出电压电压值接Vg/N,其中且且不同恒流产生模块间的压差控制在单个恒流产生模块最大输出电压Vsmax的±3%之内。
(3)从N个恒流产生模块组成的近端恒流远供电源设备中拔出某一恒流产生模块时,恒流远供电源设备工作输出电压为Vg,经控制模块均压控制后,第ni个恒流产生模块的工作输出电压电压值接近Vg/(N-1)的值,其中且且第ni个恒流产生模块与第nj个恒流产生模块之间的电压差控制在 范围之内。其中,0≤nj、ni≤N-1,i≠j。
(4)从N个恒流产生模块组成的近端恒流远供电源设备中再插入一个恒流产生模块时,恒流远供电源设备工作输出电压为Vg,经控制模块均压控制后,第ni个恒流产生模块的工作输出电压电压值接近Vg/(N+1),其中且且第ni个恒流产生模块与第nj个恒流产生模块之间的电压差控制在 范围之内。其中,0≤nj、ni≤N+1,i≠j。
通过上述分析可知,恒流远供电源设备中多个恒流产生模块在控制模块的控制下协同工作,自动均压,实现降额运行,由于各模块对外输出电压相近且对外输出电流一致,因此多个恒流产生模块对外输出功率相同,可达到自动功率均衡,避免了某一个恒流产生模块满负荷工作而其它恒流产生模块低负荷工作,从而提高单个恒流产生模块的使用寿命,进而提高系统的使用寿命;各个恒流产生模块之间相互热备份,实现1:N保护,提高了系统运行的可靠性。
由于采用模块化设计,那么在第nj个恒流产生模块产生故障时,可以直接将其拔出,进行维修或更换,将无故障的恒流产生模块重新插入设备。控制模块检测到有新模块插入或拔出时,重新进行均压控制。通过上述操作,可实现恒流远供电源设备的在线维修与更换。
由于采用模块化设计,可以在已有的恒流远供电源设备上,通过插入新的恒流产生模块进行扩容并进行均压控制。通过上述操作,可扩展恒流远供电源设备的适应性和应用范围。
本发明中,恒流产生模块的输出电流值在0.3-3.0安培范围内可调,单个恒流产生模块的最大输出电压可达1000伏以上,通过多个恒流产生模块输出端串联连接后恒流远供电源设备最大输出电压可达15000伏以上,具有容量足够大、扩容性好的优点。
Claims (10)
1.一种光网络恒流远供电源均压控制系统,包括近端恒流远供电源设备和远端恒流远供电源设备,所述近端恒流远供电源设备和远端恒流远供电源设备之间连接有至少1个外部待供电设备,其特征在于:
所述近端恒流远供电源设备包括控制模块和至少2个恒流产生模块;
各个恒流产生模块的输入端并联连接;所述控制模块与各个恒流产生模块的驱动端连接;各个恒流产生模块的输出端串联连接后,为外部待供电设备供电;
所述远端恒流远供电源设备的结构与所述近端恒流远供电源设备相同。
2.根据权利要求1所述的一种光网络恒流远供电源,其特征在于:
所述控制模块还接收各个恒流产生模块的反馈信号,作为下发驱动指令的启动信号。
3.根据权利要求2所述的一种光网络恒流远供电源均压控制系统,其特征在于:
还包括机箱;所述机箱内设置有至少2个插槽;所述插槽的数量大于或等于所述恒流产生模块的数量;所述各个恒流产生模块通过插槽与控制模块电连接,所述各个恒流产生模块的输出端通过插槽串联连接。
4.根据权利要求1所述的一种光网络恒流远供电源均压控制系统,其特征在于:
在每个恒流产生模块中,所述恒流产生模块包括电源适配电路、恒流转换电路、测试电路以及管理电路;所述电源适配电路接收外部电源,将所述外部电源转换为所述恒流转换模块所需的高压直流电信号;所述恒流转换电路将所述高压直流电信号转换为恒流电信号,所述恒流电信号为外部待供电设备供电或者与下一个恒流产生模块的输出的恒流电信号串联连接;所述测试电路测试所述电源适配电路输出的电信号的电流值、电流纹波值、电压值以及电压纹波值,所述测试电路还测试所述恒流转换电路输出的电信号的电流值、电流纹波值、电压值以及电压纹波值,所述测试电路将各测试值输出至管理电路;所述管理电路将测试值输入至所述控制模块,所述管理电路还接收所述控制模块下发的驱动信号,驱动所述恒流转换电路根据驱动信号输出相应的恒流电信号。
5.根据权利要求4所述的一种光网络恒流远供电源均压控制系统,其特征在于:
在每个恒流产生模块中,所述测试电路包括电流值测试子电路、电流纹波测试子电路、电压值测试子电路以及电压纹波测试子电路;所述电流值测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电流值,并将测试的电流值输出至管理电路;所述电流纹波测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电流纹波值,并将测试的电流纹波值输出至管理电路;所述电压值测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电压值,并将测试的电压值输出至管理电路;所述电压纹波测试子电路测试所述电源适配电路和恒流转换电路的电压纹波值,并将测试的电压纹波值输出至管理电路。
6.根据权利要求4所述的一种光网络恒流远供电源均压控制系统,其特征在于:
所述管理电路包括CPU、存储器以及接口子电路;所述接口子电路设有控制接口、测试接口、驱动接口以及电源接口;所述CPU通过控制接口接收所述控制模块的控制指令;所述测试接口接收所述测试电路的各个测试值;所述CPU通过驱动接口向所述恒流转换电路发送驱动信号;所述电源适配电路通过电源接口为所述CPU供电;所述CPU还与存储器连接。
7.一种基于权利要求1-6中任意一项所述的光网络恒流远供电源均压控制系统的方法,其特征在于:
(1)在所述近端恒流远供电源设备中,所述控制模块根据外部待供电设备的电压需求以及恒流产生模块的数量均分所述电压,所述控制模块向各个恒流产生模块发送驱动信号,让各个恒流产生模块根据驱动信号输出相等电压值的恒流电信号;
(2)当有恒流产生模块出现故障或数量增减时,所述控制模块根据外部待供电设备的电压需求以及能正常运行的恒流产生模块的数量重新均分电压,所述控制模块重新向各个恒流产生模块发送驱动信号,让各个恒流产生模块根据新的驱动信号输出新的相等电压值的恒流电信号。
8.根据权利要求7所述的一种光网络恒流远供电源均压控制方法,其特征在于:
步骤(1)和(2))中,各个恒流产生模块之间的压差控制在单个恒流产生模块最大输出电压的±3%之内。
9.根据权利要求7所述的一种光网络恒流远供电源均压控制方法,其特征在于:
测试每个恒流产生模块的输出电流值、电流纹波值、电压值、电压纹波值,并对测试结果进行管理,由控制模块根据测试结果进行判断、运算后,向各个恒流产生模块重新发出驱动信号,使得各个恒流产生模块再次输出电压相等的恒流电信号。
10.根据权利要求7所述的一种光网络恒流远供电源均压控制方法,其特征在于:
所述远端恒流远供电源设备的控制方法与所述近端恒流远供电源设备的相同。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111147131A (zh) * | 2020-02-04 | 2020-05-12 | 桂林电子科技大学 | 一种光路由器的故障模拟装置 |
CN112186731A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-05 | 中国电子科技集团公司第三十四研究所 | 水下栅格化信息网多点恒流供电系统及供电功率均衡方法 |
CN112186730A (zh) * | 2020-08-12 | 2021-01-05 | 浙江大学 | 功率无级调控的恒流电能变换系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103455070A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-18 | 武汉中原电子集团有限公司 | 一种电源均压均流装置及方法 |
CN103606998A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-02-26 | 江苏嘉钰新能源技术有限公司 | 一种采用动态基准的电池均压控制方法 |
US20150249344A1 (en) * | 2014-03-03 | 2015-09-03 | Ada Shuk Yan Poon | Methods and Apparatus for Power Conversion and Data Transmission in Implantable Sensors, Stimulators, and Actuators |
CN106100032A (zh) * | 2016-07-02 | 2016-11-09 | 许昌学院 | 一种电动汽车用组合充电系统 |
-
2019
- 2019-04-29 CN CN201910356051.0A patent/CN109995014A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103455070A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-18 | 武汉中原电子集团有限公司 | 一种电源均压均流装置及方法 |
CN103606998A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-02-26 | 江苏嘉钰新能源技术有限公司 | 一种采用动态基准的电池均压控制方法 |
US20150249344A1 (en) * | 2014-03-03 | 2015-09-03 | Ada Shuk Yan Poon | Methods and Apparatus for Power Conversion and Data Transmission in Implantable Sensors, Stimulators, and Actuators |
CN106100032A (zh) * | 2016-07-02 | 2016-11-09 | 许昌学院 | 一种电动汽车用组合充电系统 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111147131A (zh) * | 2020-02-04 | 2020-05-12 | 桂林电子科技大学 | 一种光路由器的故障模拟装置 |
CN111147131B (zh) * | 2020-02-04 | 2024-04-30 | 桂林电子科技大学 | 一种光路由器的故障模拟装置 |
CN112186730A (zh) * | 2020-08-12 | 2021-01-05 | 浙江大学 | 功率无级调控的恒流电能变换系统 |
CN112186730B (zh) * | 2020-08-12 | 2022-08-02 | 浙江大学 | 功率无级调控的恒流电能变换系统 |
CN112186731A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-05 | 中国电子科技集团公司第三十四研究所 | 水下栅格化信息网多点恒流供电系统及供电功率均衡方法 |
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