專利名稱：高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域中的供電技術(shù)，特別涉及一種通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)用戶線為遠(yuǎn)端設(shè)備供電的技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著XDSL(數(shù)字用戶線路的統(tǒng)稱)服務(wù)需求的不斷增長，在利用現(xiàn)有已經(jīng)鋪設(shè)的網(wǎng)絡(luò)用戶線的基礎(chǔ)上，更多新的業(yè)務(wù)被不斷拓展到最終的用戶。一種比較通用的做法是將DSLM(ADSL的局端設(shè)備)產(chǎn)品更加移向用戶端(遠(yuǎn)端)，利用1-2對雙絞線、或者同軸電纜作為上行通道，從而可在用戶端分出更多的用戶和業(yè)務(wù)。將設(shè)備轉(zhuǎn)移到用戶端，供電成為不易解決的實(shí)際問題，因?yàn)橛脩舡h(huán)境各不相同，有的相對比較復(fù)雜，多數(shù)情況不方便提供電源。因此通過用戶線在局端提供電源的方法(Line powering)作為運(yùn)營商“最后一公里”的主要技術(shù)支撐方案，已經(jīng)獲得實(shí)際應(yīng)用。在采用遠(yuǎn)程供電電源系統(tǒng)之后，遠(yuǎn)端電源的可靠性和可維護(hù)性大大提高。
如圖1所示，為現(xiàn)有的通過用戶線的局端供電系統(tǒng)，局端設(shè)備10內(nèi)的電源模塊，將局端電源系統(tǒng)40輸出的-48V電壓通過用戶線30輸送到遠(yuǎn)端設(shè)備20，從而為遠(yuǎn)端的用電設(shè)備供電。一般情況下，為了實(shí)現(xiàn)用戶線供電，并提高傳輸效率，該系統(tǒng)需要使用升壓的電源模塊，將-48V工作電壓升高之后疊加在用戶線上，例如電壓提高到直流280V，在遠(yuǎn)端在通過另一電源模塊將直流電壓轉(zhuǎn)換成用電設(shè)備的直流電壓。
然而這種遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，由于在用戶線上傳輸?shù)碾妷阂呀?jīng)超過了安全電壓，會給操作者帶來觸電的危險(xiǎn)。尤其在功率傳輸比較大，局端電源模塊的電流保護(hù)點(diǎn)較大，人體接觸可以產(chǎn)生較大的電流，給人身安全帶來更大的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有的遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)在提高傳輸效率的同時(shí)帶來操作危險(xiǎn)性的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，包括局端設(shè)備、遠(yuǎn)端設(shè)備以及連接所述局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)用戶線，所述局端設(shè)備包括具有輸入端和至少兩個(gè)輸出端的電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接來自局端的電源系統(tǒng)，所述至少兩個(gè)輸出端分別連接不同的用戶線并且至少有一個(gè)輸出端的輸出電壓極性與其他輸出端的電壓極性相反，且每一個(gè)輸出端的電壓絕對值小于安全電壓，所述遠(yuǎn)端設(shè)備的輸入端分別連接極性不同的用戶線。
上述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)中，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與用戶線通過過電流保護(hù)模塊相互連接。
上述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)中，所述過電流保護(hù)模塊為串聯(lián)的控制開關(guān)和電流檢測裝置。
上述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)中，所述過電流保護(hù)模塊為正溫度系數(shù)的熱敏電阻。
上述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)中，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊具有兩個(gè)極性相反的輸出端。
上述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)中，所述連接所述局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)用戶線為偶數(shù)對雙絞線，其中一半雙絞線連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的正輸出端，另一半雙絞線連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的負(fù)輸出端。
上述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)中，所述連接所述局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)用戶線為成對雙絞線，其中一對連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的正輸出端，其他對連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的負(fù)輸出端。
本發(fā)明還提供一種高壓直流遠(yuǎn)端供電方法，包括以下步驟(a)在局端將輸入電源轉(zhuǎn)為至少有一路電壓極性與其他路相反的至少兩路輸出電壓，所述輸出的電壓的絕對值小于或等于140V；(b)將所述輸出電壓通過網(wǎng)絡(luò)用戶線傳送到遠(yuǎn)端設(shè)備，且遠(yuǎn)端設(shè)備的輸入端分別連接極性不同的用戶線。
上述的高壓直流遠(yuǎn)端供電方法中，所述步驟(b)中還包括對局端輸出電壓進(jìn)行過電流保護(hù)的步驟。
本發(fā)明的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)及方法，通過采用相反極性電壓，在保證輸送效率的前提下降低了用戶線中電壓的絕對值，從而保證了操作的安全性。


圖1是現(xiàn)有的遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的高壓直流遠(yuǎn)端供電方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，為本發(fā)明的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，局端設(shè)備10通過四對雙絞線TP1、TP2、TP3和TP4連接到遠(yuǎn)端設(shè)備20。局端設(shè)備10包括電壓轉(zhuǎn)換模塊11。
電壓轉(zhuǎn)換模塊11可將輸入電壓做一定變換后輸出，其輸入端與局端電源系統(tǒng)40相連。在本實(shí)施例中，電壓轉(zhuǎn)換模塊11可將局端電源系統(tǒng)40輸入的-48V直流電壓升壓為絕對值小于安全電壓(如140V)的電壓后輸出。電壓轉(zhuǎn)換模塊11包括兩個(gè)輸出端，分別連接兩對雙絞線。上述兩個(gè)輸出端分別輸出極性相反的電壓，即一個(gè)輸出端輸出正電壓，另一個(gè)輸出負(fù)電壓。從而在雙絞線TP1、TP2上輸送正電壓，在雙絞線TP3、TP4上輸送負(fù)電壓。上述的正、負(fù)電壓經(jīng)雙絞線輸送到遠(yuǎn)端設(shè)備20，分別作為遠(yuǎn)端設(shè)備20的電源模塊的正、負(fù)極輸入，經(jīng)電源模塊的變換后為用電設(shè)備供電。當(dāng)然也可在局端調(diào)整輸出電壓，直接為遠(yuǎn)端的用電設(shè)備供電。
由于局端采用了正負(fù)電壓輸電，且正負(fù)電壓絕對值小于安全電壓(如140V)，這樣，單線施加到人體和大地之間的電壓降低至安全電壓以內(nèi)，對人體的危害程度大幅度降低。而遠(yuǎn)端使用正負(fù)電源的差值電壓，相當(dāng)于兩倍的直流供電電壓，即2倍于安全電壓(如280V)。這樣就可實(shí)現(xiàn)高壓的電源傳輸，保證了傳輸效率。
當(dāng)然，電壓轉(zhuǎn)換模塊11的每一輸出端也可僅連接一對雙絞線，即僅采用兩對雙絞線輸送電壓；也可采用一對雙絞線輸送正電壓，其他三對輸送負(fù)電壓等方式。此外本系統(tǒng)也可通過其他類型的網(wǎng)絡(luò)用戶線輸送正負(fù)電壓。也可采用同一對雙絞線的不同線傳輸不同極性的電壓。
此外，為了進(jìn)一步增加安全性，可在局端增加過電流保護(hù)模塊，以防止在雙絞線中的電流過大而發(fā)生危險(xiǎn)。在本實(shí)施例中，過電流保護(hù)模塊采用控制開關(guān)C1、C2、C3、C4和電流檢測裝置S1、S2、S3、S4對，即局端的電壓轉(zhuǎn)換模塊11的輸出端經(jīng)由一對串聯(lián)的控制開關(guān)和電流檢測裝置后連接到雙絞線。例如輸出端經(jīng)由控制開關(guān)C1和電流檢測裝置S1連接到雙絞線TP1。當(dāng)電流檢測裝置檢測到輸出的電流超過安全值時(shí)，可斷開與其串聯(lián)的控制開關(guān)，從而保證每一對雙絞線的電流不超過設(shè)定的安全值，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的安全性。
如圖3所示，是本發(fā)明的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，過電流保護(hù)模塊采用了正溫度系數(shù)的熱敏電阻PTC1、PTC2、PTC3和PTC4。當(dāng)回路電流增加時(shí)，熱敏電阻由于發(fā)熱電阻急劇增加形成高阻阻斷電流通路，實(shí)現(xiàn)限制電流保護(hù)。
此外，過電流保護(hù)模塊還可采用其他已知的防止通路電流過大的裝置。
如圖4所示，為本發(fā)明的高壓直流遠(yuǎn)端供電方法的流程圖。首先，局端的電壓轉(zhuǎn)換模塊11將局端電源系統(tǒng)40的電壓轉(zhuǎn)為正、負(fù)極的至少兩路電壓輸出(如+140V和-140V)(步驟S41)。過電流保護(hù)模塊檢測電壓轉(zhuǎn)換模塊11的輸出，并判斷輸出是否過流(步驟S42)。若電流過大，則過電流保護(hù)模塊斷開上述輸出(步驟S44)；若未過流，則電壓轉(zhuǎn)換模塊11的輸出電壓經(jīng)由用戶線輸送到遠(yuǎn)端設(shè)備(步驟S43)。當(dāng)然，也可不包括過電流檢測步驟，而直接通過用戶線傳輸。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，包括局端設(shè)備、遠(yuǎn)端設(shè)備以及連接所述局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)用戶線，其特征在于，所述局端設(shè)備包括具有輸入端和至少兩個(gè)輸出端的電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接來自局端的電源系統(tǒng)，所述至少兩個(gè)輸出端分別連接不同的用戶線并且至少有一個(gè)輸出端的輸出電壓極性與另外輸出端的電壓極性相反，且每一個(gè)輸出端的電壓絕對值小于安全電壓，所述遠(yuǎn)端設(shè)備的輸入端分別連接極性不同的用戶線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與用戶線通過過電流保護(hù)模塊相互連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，其特征在于，所述過電流保護(hù)模塊為串聯(lián)的控制開關(guān)和電流檢測裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，其特征在于，所述過電流保護(hù)模塊為正溫度系數(shù)的熱敏電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊具有兩個(gè)極性相反的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，其特征在于，所述連接所述局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)用戶線為偶數(shù)對雙絞線，其中一半雙絞線連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的正輸出端，另一半雙絞線連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的負(fù)輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，其特征在于，所述連接所述局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)用戶線為成對使用雙絞線，其中一對連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的正或負(fù)輸出端，其他對連接所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的負(fù)或正輸出端。
8.一種高壓直流遠(yuǎn)端供電方法，其特征在于，包括以下步驟(a)在局端將輸入電源轉(zhuǎn)為至少有一路電壓極性與其他路相反的至少兩路輸出電壓，所述輸出的電壓的絕對值小于安全電壓；(b)將所述輸出電壓通過網(wǎng)絡(luò)用戶線傳送到遠(yuǎn)端設(shè)備，且遠(yuǎn)端設(shè)備的輸入端分別連接極性不同的用戶線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高壓直流遠(yuǎn)端供電方法，其特征在于，所述步驟(b)中還包括對局端輸出電壓進(jìn)行過電流保護(hù)的步驟。
全文摘要
一種高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，包括局端設(shè)備、遠(yuǎn)端設(shè)備以及連接所述局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)用戶線，所述局端設(shè)備包括具有輸入端和至少兩個(gè)輸出端的電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接來自局端的電源系統(tǒng)，所述至少兩個(gè)輸出端分別連接不同的用戶線并且至少有一個(gè)輸出端的輸出電壓極性與其他輸出端的電壓極性相反，且每一個(gè)輸出端的電壓絕對值小于安全電壓，所述遠(yuǎn)端設(shè)備的輸入端分別連接極性不同的用戶線。本發(fā)明還提供一種高壓直流遠(yuǎn)端供電方法。本發(fā)明通過采用相反極性電壓，在保證輸送效率的前提下降低了用戶線對地電壓值，從而保證了操作的安全性。
文檔編號H02M3/02GK1832409SQ20051003359
公開日2006年9月13日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者潘雪峰, 秦真, 蔣天利, 周英杰 申請人:華為技術(shù)有限公司