一种多负载远端供电系统与方法

1.本发明涉及电源设备，尤其涉及一种多负载远端供电系统与方法。


背景技术：

2.当电源为多路负载设备进行远端配电时，电源的输出端到各实际负载端通常利用较长的线缆进行连接。供电线缆存在固有的电阻和自感，因此当电流流过时，线路电阻会导致电压降，造成负载端欠压现象。各路供电线缆长度不同，或供电电流大小不同，线路压降也有所不同，那么负载端得到的供电电压也有所不同。
3.因此，有必要实施线缆压降补偿技术来确保各个远端负载设备的准确供电和系统可靠运行。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种多负载远端供电系统与方法。
5.本发明提供了一种多负载远端供电系统，包括在供电电源与负载之间连接辅助隔离功率模块，通过所述辅助隔离功率模块对各路线缆阻抗造成的压降分别进行补偿，实现各远端负载端电压的精确供给。
6.作为本发明的进一步改进，所述辅助隔离功率模块包括功率模块1～n、滤波电容c1～cn、滤波电容c1’
～c
n’，供电电源的输出直接连接滤波电容c1～cn，同时给到功率模块1～n的输入，功率模块1～n的输出分别连接滤波电容c1’
～c
n’，滤波电容c1～cn与滤波电容c1’
～c
n’分别串联连接，串联后的电压接入长线缆的输入端为负载1～n分别进行供电。
7.作为本发明的进一步改进，所述功率模块1～n采用隔离型拓扑结构。
8.本发明还提供了一种多负载远端供电方法，基于所述的多负载远端供电系统，采用电压控制器对功率模块1～n进行控制，使其输出电压等于线缆电压降。
9.本发明的有益效果是：通过添加辅助隔离功率模块对各路线缆阻抗造成的压降分别进行补偿，实现各远端负载端电压的精确供给。该多负载远端供电系统架构结构简单，设计调节灵活，具有较强的实用性。
附图说明
10.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的方案。
11.图1是本发明一种多负载远端供电系统的示意图。
具体实施方式
12.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。
13.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
14.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
15.下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
16.如图1所示，一种多负载远端供电系统，包括供电电源、功率模块1～n、滤波电容c1～cn、滤波电容c1’
～c
n’、线缆等效电阻r
c1
～r
cn
、线缆等效自感l
c1
～l
cn
、负载1～n和各功率电路对应的输出电压控制器组成。其中，vo为供电电源的输出电压，v
o1
～v
on
分别为各路供电长线缆的输入电压，v
l1
～v
ln
分别为各个负载的端电压，i
o1
～i
on
为各供电线缆流经的电流，v
o1_ref
～v
on_ref
分别为各路供电长线缆输入电压的参考量，v
cable1
～v
cablen
分别为各路线缆阻抗造成的电压降。
17.功率模块1～n、滤波电容c1～cn、滤波电容c1’
～c
n’组成了辅助隔离功率模块。
18.图1所示的多负载电源系统供电架构中，供电电源的输出直接连接滤波电容c1～cn，同时给到功率模块1～n的输入，因此功率模块1～n应选择隔离型拓扑结构。功率模块1～n的输出分别连接滤波电容c1’
～c
n’，同时滤波电容c1～cn与滤波电容c1’
～c
n’分别串联连接(即功率模块1～n的输出分别与供电电源的输出串联连接)，串联后的电压接入长线缆的输入端为负载1～n分别进行供电。
19.上述多负载远端供电系统架构的工作原理如下：
20.以第n路负载的供电情况为例。已知线缆阻抗参数的条件下，供电电源正常输出负载设备的期望电压，即vo＝v
l_expected
。通过检测线缆输入端的电压v
on
和线缆电流i
on
，采用电压控制器对辅助功率模块n进行控制，使其输出电压等于线缆电压降，抬高线缆近端电压v
on
，这样，电能通过长距离线缆投送到负载端后，即可实现负载端电压v
on
等于期望电压v
l_expected
。
21.上述工作原理存在以下关系式：
[0022][0023]
可以求解得到
[0024]vln
＝v
l_expected
。
[0025][0026]
本发明提供的一种多负载远端供电系统，通过添加辅助隔离功率模块对各路线缆阻抗造成的压降分别进行补偿，实现各远端负载端电压的精确供给。该多负载远端供电系统架构结构简单，设计调节灵活，具有较强的实用性。
[0027]
本发明提供的一种多负载远端供电系统，适用于电源设备为多个负载同时进行远端供配电的应用场合。
[0028]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种多负载远端供电系统，其特征在于：包括在供电电源与负载之间连接辅助隔离功率模块，通过所述辅助隔离功率模块对各路线缆阻抗造成的压降分别进行补偿，实现各远端负载端电压的精确供给。2.根据权利要求1所述的多负载远端供电系统，其特征在于：所述辅助隔离功率模块包括功率模块1～n、滤波电容c1～c
n
、滤波电容c1’
～c
n’，供电电源的输出直接连接滤波电容c1～c
n
，同时给到功率模块1～n的输入，功率模块1～n的输出分别连接滤波电容c1’
～c
n’，滤波电容c1～c
n
与滤波电容c1’
～c
n’分别串联连接，串联后的电压接入长线缆的输入端为负载1～n分别进行供电。3.根据权利要求2所述的多负载远端供电系统，其特征在于：所述功率模块1～n采用隔离型拓扑结构。4.一种多负载远端供电方法，其特征在于：基于权利要求1至3中任一项所述的多负载远端供电系统，采用电压控制器对功率模块1～n进行控制，使其输出电压等于线缆电压降。

技术总结
本发明提供了一种多负载远端供电系统，包括在供电电源与负载之间连接辅助隔离功率模块，通过所述辅助隔离功率模块对各路线缆阻抗造成的压降分别进行补偿，实现各远端负载端电压的精确供给。本发明的有益效果是：通过添加辅助隔离功率模块对各路线缆阻抗造成的压降分别进行补偿，实现各远端负载端电压的精确供给。该多负载远端供电系统架构结构简单，设计调节灵活，具有较强的实用性。具有较强的实用性。具有较强的实用性。


技术研发人员：张东来 方明珠
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（深圳）
技术研发日：2022.08.29
技术公布日：2022/11/29