专利名称：高压直流远端供电系统及方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域中的供电技术，特别涉及一种通过现有网络用户线为远端设备供电的技术。
背景技术：
随着XDSL(数字用户线路的统称)服务需求的不断增长，在利用现有已经铺设的网络用户线的基础上，更多新的业务被不断拓展到最终的用户。一种比较通用的做法是将DSLM(ADSL的局端设备)产品更加移向用户端(远端)，利用1-2对双绞线、或者同轴电缆作为上行通道，从而可在用户端分出更多的用户和业务。将设备转移到用户端，供电成为不易解决的实际问题，因为用户环境各不相同，有的相对比较复杂，多数情况不方便提供电源。因此通过用户线在局端提供电源的方法(Line powering)作为运营商“最后一公里”的主要技术支撑方案，已经获得实际应用。在采用远程供电电源系统之后，远端电源的可靠性和可维护性大大提高。
如图1所示，为现有的通过用户线的局端供电系统，局端设备10内的电源模块，将局端电源系统40输出的-48V电压通过用户线30输送到远端设备20，从而为远端的用电设备供电。一般情况下，为了实现用户线供电，并提高传输效率，该系统需要使用升压的电源模块，将-48V工作电压升高之后叠加在用户线上，例如电压提高到直流280V，在远端在通过另一电源模块将直流电压转换成用电设备的直流电压。
然而这种远端供电系统，由于在用户线上传输的电压已经超过了安全电压，会给操作者带来触电的危险。尤其在功率传输比较大，局端电源模块的电流保护点较大，人体接触可以产生较大的电流，给人身安全带来更大的危险。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高压直流远端供电系统及方法，解决现有的远端供电系统在提高传输效率的同时带来操作危险性的问题。
本发明的技术方案是，提供一种高压直流远端供电系统，包括局端设备、远端设备以及连接所述局端设备和远端设备的网络用户线，所述局端设备包括具有输入端和至少两个输出端的电压转换模块，所述电压转换模块的输入端连接来自局端的电源系统，所述至少两个输出端分别连接不同的用户线并且至少有一个输出端的输出电压极性与其他输出端的电压极性相反，且每一个输出端的电压绝对值小于安全电压，所述远端设备的输入端分别连接极性不同的用户线。
上述的高压直流远端供电系统中，所述电压转换模块的输出端与用户线通过过电流保护模块相互连接。
上述的高压直流远端供电系统中，所述过电流保护模块为串联的控制开关和电流检测装置。
上述的高压直流远端供电系统中，所述过电流保护模块为正温度系数的热敏电阻。
上述的高压直流远端供电系统中，所述电压转换模块具有两个极性相反的输出端。
上述的高压直流远端供电系统中，所述连接所述局端设备和远端设备的网络用户线为偶数对双绞线，其中一半双绞线连接所述电压转换模块的正输出端，另一半双绞线连接所述电压转换模块的负输出端。
上述的高压直流远端供电系统中，所述连接所述局端设备和远端设备的网络用户线为成对双绞线，其中一对连接所述电压转换模块的正输出端，其他对连接所述电压转换模块的负输出端。
本发明还提供一种高压直流远端供电方法，包括以下步骤(a)在局端将输入电源转为至少有一路电压极性与其他路相反的至少两路输出电压，所述输出的电压的绝对值小于或等于140V；(b)将所述输出电压通过网络用户线传送到远端设备，且远端设备的输入端分别连接极性不同的用户线。
上述的高压直流远端供电方法中，所述步骤(b)中还包括对局端输出电压进行过电流保护的步骤。
本发明的高压直流远端供电系统及方法，通过采用相反极性电压，在保证输送效率的前提下降低了用户线中电压的绝对值，从而保证了操作的安全性。
图1是现有的远端供电系统的结构示意图；图2是本发明的高压直流远端供电系统的结构示意图；图3是本发明的高压直流远端供电系统另一实施例的结构示意图；图4是本发明的高压直流远端供电方法的流程图。
具体实施例方式
如图2所示，为本发明的高压直流远端供电系统的结构示意图。在本实施例中，局端设备10通过四对双绞线TP1、TP2、TP3和TP4连接到远端设备20。局端设备10包括电压转换模块11。
电压转换模块11可将输入电压做一定变换后输出，其输入端与局端电源系统40相连。在本实施例中，电压转换模块11可将局端电源系统40输入的-48V直流电压升压为绝对值小于安全电压(如140V)的电压后输出。电压转换模块11包括两个输出端，分别连接两对双绞线。上述两个输出端分别输出极性相反的电压，即一个输出端输出正电压，另一个输出负电压。从而在双绞线TP1、TP2上输送正电压，在双绞线TP3、TP4上输送负电压。上述的正、负电压经双绞线输送到远端设备20，分别作为远端设备20的电源模块的正、负极输入，经电源模块的变换后为用电设备供电。当然也可在局端调整输出电压，直接为远端的用电设备供电。
由于局端采用了正负电压输电，且正负电压绝对值小于安全电压(如140V)，这样，单线施加到人体和大地之间的电压降低至安全电压以内，对人体的危害程度大幅度降低。而远端使用正负电源的差值电压，相当于两倍的直流供电电压，即2倍于安全电压(如280V)。这样就可实现高压的电源传输，保证了传输效率。
当然，电压转换模块11的每一输出端也可仅连接一对双绞线，即仅采用两对双绞线输送电压；也可采用一对双绞线输送正电压，其他三对输送负电压等方式。此外本系统也可通过其他类型的网络用户线输送正负电压。也可采用同一对双绞线的不同线传输不同极性的电压。
此外，为了进一步增加安全性，可在局端增加过电流保护模块，以防止在双绞线中的电流过大而发生危险。在本实施例中，过电流保护模块采用控制开关C1、C2、C3、C4和电流检测装置S1、S2、S3、S4对，即局端的电压转换模块11的输出端经由一对串联的控制开关和电流检测装置后连接到双绞线。例如输出端经由控制开关C1和电流检测装置S1连接到双绞线TP1。当电流检测装置检测到输出的电流超过安全值时，可断开与其串联的控制开关，从而保证每一对双绞线的电流不超过设定的安全值，进一步提高了系统的安全性。
如图3所示，是本发明的高压直流远端供电系统另一实施例的结构示意图。在本实施例中，过电流保护模块采用了正温度系数的热敏电阻PTC1、PTC2、PTC3和PTC4。当回路电流增加时，热敏电阻由于发热电阻急剧增加形成高阻阻断电流通路，实现限制电流保护。
此外，过电流保护模块还可采用其他已知的防止通路电流过大的装置。
如图4所示，为本发明的高压直流远端供电方法的流程图。首先，局端的电压转换模块11将局端电源系统40的电压转为正、负极的至少两路电压输出(如+140V和-140V)(步骤S41)。过电流保护模块检测电压转换模块11的输出，并判断输出是否过流(步骤S42)。若电流过大，则过电流保护模块断开上述输出(步骤S44)；若未过流，则电压转换模块11的输出电压经由用户线输送到远端设备(步骤S43)。当然，也可不包括过电流检测步骤，而直接通过用户线传输。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种高压直流远端供电系统，包括局端设备、远端设备以及连接所述局端设备和远端设备的网络用户线，其特征在于，所述局端设备包括具有输入端和至少两个输出端的电压转换模块，所述电压转换模块的输入端连接来自局端的电源系统，所述至少两个输出端分别连接不同的用户线并且至少有一个输出端的输出电压极性与另外输出端的电压极性相反，且每一个输出端的电压绝对值小于安全电压，所述远端设备的输入端分别连接极性不同的用户线。
2.根据权利要求1所述的高压直流远端供电系统，其特征在于，所述电压转换模块的输出端与用户线通过过电流保护模块相互连接。
3.根据权利要求2所述的高压直流远端供电系统，其特征在于，所述过电流保护模块为串联的控制开关和电流检测装置。
4.根据权利要求2所述的高压直流远端供电系统，其特征在于，所述过电流保护模块为正温度系数的热敏电阻。
5.根据权利要求1所述的高压直流远端供电系统，其特征在于，所述电压转换模块具有两个极性相反的输出端。
6.根据权利要求5所述的高压直流远端供电系统，其特征在于，所述连接所述局端设备和远端设备的网络用户线为偶数对双绞线，其中一半双绞线连接所述电压转换模块的正输出端，另一半双绞线连接所述电压转换模块的负输出端。
7.根据权利要求5所述的高压直流远端供电系统，其特征在于，所述连接所述局端设备和远端设备的网络用户线为成对使用双绞线，其中一对连接所述电压转换模块的正或负输出端，其他对连接所述电压转换模块的负或正输出端。
8.一种高压直流远端供电方法，其特征在于，包括以下步骤(a)在局端将输入电源转为至少有一路电压极性与其他路相反的至少两路输出电压，所述输出的电压的绝对值小于安全电压；(b)将所述输出电压通过网络用户线传送到远端设备，且远端设备的输入端分别连接极性不同的用户线。
9.根据权利要求8所述的高压直流远端供电方法，其特征在于，所述步骤(b)中还包括对局端输出电压进行过电流保护的步骤。
全文摘要
一种高压直流远端供电系统，包括局端设备、远端设备以及连接所述局端设备和远端设备的网络用户线，所述局端设备包括具有输入端和至少两个输出端的电压转换模块，所述电压转换模块的输入端连接来自局端的电源系统，所述至少两个输出端分别连接不同的用户线并且至少有一个输出端的输出电压极性与其他输出端的电压极性相反，且每一个输出端的电压绝对值小于安全电压，所述远端设备的输入端分别连接极性不同的用户线。本发明还提供一种高压直流远端供电方法。本发明通过采用相反极性电压，在保证输送效率的前提下降低了用户线对地电压值，从而保证了操作的安全性。
文档编号H02M3/02GK1832409SQ20051003359
公开日2006年9月13日 申请日期2005年3月10日 优先权日2005年3月10日
发明者潘雪峰, 秦真, 蒋天利, 周英杰 申请人:华为技术有限公司