[发明专利]一种模块化热插拔式的远端供电系统

说明书

技术领域

本发明是一种模块化热插拔式的远端供电系统。

背景技术

目前，随着网络与智能化城市建设的飞速发展，城市交通摄像头、信息化显示屏等电子设备越来越多，距离越来越远，随之而来的问题是这些电子产品的供电问题如何解决？最初的配电室常常与新建的监控点和信息显示设备相距几公里甚至十几公里，如果采用220VAC(380VAC)低压供电，那么经过几公里后的线路压降，到用电设备端的电压就远远不能满足供电要求，同时线路大幅度压降还会造成巨大的能源浪费，如果在城市中为了这些摄像头等小型电子设备铺架高压输电线路，更是不可能。

目前，比较常见的解决方法有两种，分别为：1.在远端配电室将220VAC或380VAC电压用升压变压器升压到630VAC或者800VAC,到了用电现场，再通过降压变压器将电压降到220VAC,如图1所示，这样做的问题是，由于线路中的用电点位置很分散，每个位置的线路压降差异很大，降压变压器参数无法统一，也无法提前预知，整个线路中的电压很不稳定，常常造成负载烧毁；2.配电中心总电源与用电点电源均采用交流-直流-交流变换（交-直-交变换）的方式进行稳压，这种做法，存在的问题有：输入电压范围窄，通常在10-15%左右，供电端和负载端只有稳压功能,都没有旁路功能，一但稳压装置故障，将导致供电中断，特别是供电端电源故障时，将导致整个线路的供电中断3.本发明人于2013年提交的申请号为：201320683386.1发明名称为“一种采用IGBT控制的模块化交流调压稳压装置”提出了模块化热插拔技术在交流稳压装置中的应用，但没有涉及本模块化技术在远距离输电中的应用与创新性。

发明内容

本发明所提供的一种模块化热插拔式的远端供电系统，如图2所示，包括：

一个带有升压功能的电源发生器（1），远距离输电母线，若干个带有降压功能的隔离电源转换器（2）。电源发生器（1）和隔离电源转换器(2)采用串联连接的模式，使整个系统具备了双重稳压的功能，且两者均采用带电热插拔模块化结构，当其中的一个因故障转为旁路时，另一个仍然具备稳压功能，当电源发生器（1）和隔离电源转换器(2)两者都因故障转为旁路时，系统仍然能像传统的如图1所示的原理继续为负载供电。

一个带有升压功能的电源发生器（1）如图3所示，包含一个升压变压器（1.1），一个补偿变压器（1.2），一个维修旁路开关（1.3），一个PWM控制调压模块（1.4），一个热插拔连接器（1.5），一个电流互感器（1.6），市电电压（主回路）与补偿变压器（1.2）副边侧串联连接，补偿变压器（1.2）的原边与维修旁路(1.3)并联连接，补偿变压器（1.2）原边与热插拔连接器(1.5)连接，热插拔连接器(1.5)与PWM控制调压模块(1.4)连接, 升压变压器的输出电流采用通过一个电流互感器（1.6）与PWM控制调压模块（1.4）相连接。

一个或若干个隔离电源转换器（2）如图4所示，包含一个降压转换模块(2.1)，一个补偿变压器（2.2），一个维修旁路开关（2.3），一个PWM控制调压模块（2.4），一个热插拔连接器（2.5），降压转换模块(2.1)与补偿变压器（2.2）副边侧串联连接，补偿变压器（2.2）的原边与维修旁路(2.3)并联连接，补偿变压器（2.2）原边与热插拔连接器(2.5)连接，热插拔连接器(2.5)与PWM控制调压模块(2.4)连接。

一个降压转换模块(2.1)，如图4所示，包含了一个降压变压器（2.1.1），一个软启动模块（2.1.2），一个顺序控制模块（2.1.3）,一个输入接触器（2.1.4），其中软启动模块（2.1.2）与输入接触器（2.1.4）的一组常开主触头并联，降压变压器（2.1.1）的原边与输入接触器（2.1.4）的主触头串联，顺序控制模块（2.1.3）在设备上电时控制与高压母线上并联的隔离电源转换器（2）按照顺序控制模块（2.1.3）设定的启动延时，控制软启动模块（2.1.2）过零点导通并控制输入接触器（2.1.4）得电吸合。

下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1是传统远端供电工作原理图。

图2是本发明的远端供电示意图。

图3是本发明的电源发生器（1）的工作原理图。

图4是本发明的隔离电源转换器(2) 的工作原理图。

图5是本发明的实施方案原理图。

具体实施方式：