CN107748287A - 一种具有太阳能电池的电流传感器 - Google Patents

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CN107748287A CN201711132752.3A CN201711132752A CN107748287A CN 107748287 A CN107748287 A CN 107748287A CN 201711132752 A CN201711132752 A CN 201711132752A CN 107748287 A CN107748287 A CN 107748287A
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赵东生
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Abstract

本发明提供的一种具有太阳能电池的电流传感器，包括：太阳能电池、磁场取能线圈、电源管理模块、电流信号测量模块；太阳能电池用于获取太阳能；磁场取能线圈用于获取电磁能。本发明提供的电流传感器由于同时具备太阳能电池和磁场取能线圈，因而既可以在电容器组投入使用的时候通过磁场取能线圈获得电能，也可以在电容器组退出运行时通过太阳能电池采集电能继续工作，则可以采集到电容器组退出运行时和投运时刻的电流数据，通过太阳能采集功能，可以对传感器电源及时补充，从而实现对电容器组的各种运行状态实现全覆盖监测，解决了现有的电流传感器在电容器组退出运行后无法工作导致无法监测到电容器组投运时刻的暂态过程的技术问题。

Description

一种具有太阳能电池的电流传感器
技术领域
本发明涉及电流传感器技术领域，尤其涉及一种具有太阳能电池的电流传感器。
背景技术
电容器组是电力***中的重要设备，其安全运行对提高输电容量、维护电网无功平衡和电网电压正常、实现变压器的经济运行有重要作用。随着电网规模的日益扩大和负荷需求的不断增加，电网对电压及无功的调节越来越频繁，尤其在配电网或微网***中，电容器组的投切更加频繁，内部元件损坏导致熔丝动作的故障时有发生。因为电容器组为电容元件串联并联组成，当其中单个电容元件损坏时，其他电容元件因为过流或过压更容易损坏，所以许多轻微缺陷若不能及时发现并处理，会发展成严重故障。
采用电流传感器对电容器组进行监测能够发现电容器内部元件的轻微故障，对保障电容器组安全运行具有重要意义。
然而现有的电流传感器常常以流过电容器单元的电流所产生的磁场作为能量来源，通过磁场采集功能可以保证在电容器组投运后传感器可以获得稳定的能量补充，但是在电容器组退出运行后，无法再采集磁场能为传感器供电，传感器内部电量耗尽后将无法工作，电容器组再次投运时，不能监测到电容器组投运时刻的暂态过程。
因此，现有的电流传感器在电容器组退出运行后，无法再采集电磁场能为传感器供电，传感器内部电量耗尽后将无法工作，电容器组再次投运时，不能监测到电容器组投运时刻的暂态过程是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种具有太阳能电池的电流传感器，用于解决现有的电流传感器在电容器组退出运行后无法工作导致无法监测到电容器组投运时刻的暂态过程的技术问题。
本发明提供的一种具有太阳能电池的电流传感器，包括：太阳能电池、磁场取能线圈、电源管理模块、电流信号测量模块；
所述太阳能电池连接所述电源管理模块，用于获取太阳能；
所述磁场取能线圈连接所述电源管理模块，用于获取电磁能；
所述电源管理模块连接所述电流信号测量模块，用于提供稳定电源。
优选地，所述太阳能电池安装于所述具有太阳能电池的电流传感器的外壳。
优选地，所述外壳为棱柱体，所述太阳能电池具体安装于所述棱柱体的侧面上。
优选地，所述外壳为圆柱体，所述太阳能电池具体安装于所述圆柱体的侧面上。
优选地，所述太阳能电池的数量为一块或一块以上；
当所述太阳能电池的数量为一块以上时，所述太阳能电池串联或并联。
优选地，所述外壳具有卡合结构。
优选地，所述磁场取能线圈的数量与所述电源管理模块的功率参数呈正相关关系。
优选地，还包括电能存储模块，所述电能存储模块连接所述电源管理模块，用于存储电能；
所述电能存储模块具体为蓄电池或超级电容。
优选地，还包括无线通信模块，所述无线通信模块连接所述电源管理模块；
所述无线通信模块包含zigbee单元和/或wifi单元和/或蓝牙单元。
优选地，所述电流信号测量模块包括信号测量电路和测量线圈；
所述测量线圈连接所述信号测量电路；
所述磁场取能线圈和所述测量线圈绕制在同一磁心上，所述测量线圈用于测量电容器组的电流信号。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明提供的一种具有太阳能电池的电流传感器，包括：太阳能电池、磁场取能线圈、电源管理模块、电流信号测量模块；太阳能电池用于获取太阳能；磁场取能线圈用于获取电磁能。本发明提供的电流传感器由于同时具备太阳能电池和磁场取能线圈，因而既可以在电容器组投入使用的时候通过磁场取能线圈获得电能，也可以在电容器组退出运行时通过太阳能电池采集电能继续工作，则可以采集到电容器组退出运行时和投运时刻的电流数据，通过太阳能采集功能，可以对传感器电源及时补充，从而实现对电容器组的各种运行状态实现全覆盖监测，解决了现有的电流传感器在电容器组退出运行后无法工作导致无法监测到电容器组投运时刻的暂态过程的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种具有太阳能电池的电流传感器的结构图；
图2a为本发明提供的一种具有太阳能电池的电流传感器中棱柱体外壳平放姿态的侧视图和正视图；
图2b为本发明提供的一种具有太阳能电池的电流传感器中棱柱体外壳非平放姿态的侧视图和正视图；
其中，附图标记如下：
1、太阳能电池；2、磁场取能线圈；3、电源管理模块；4、电流信号测量模块；5、电能存储模块；6、无线通信模块。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种具有太阳能电池的电流传感器，用于解决现有的电流传感器在电容器组退出运行后无法工作导致无法监测到电容器组投运时刻的暂态过程的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种具有太阳能电池的电流传感器的一个实施例，包括：太阳能电池1、磁场取能线圈2、电源管理模块3、电流信号测量模块4；
太阳能电池1连接电源管理模块3，用于获取太阳能；太阳能电池1从外界获取太阳能转化为电能并传输至电源管理模块3。
磁场取能线圈2连接电源管理模块3，用于获取电磁能；磁场取能线圈2从磁场获取电磁能转化为电能并传输至电源管理模块3。
电源管理模块3连接电流信号测量模块4，用于提供稳定电源。
具有太阳能电池的电流传感器一般安置于电容器组各电容器单元引线上，用于测量电容器单元的电流信号。
本发明中，由于同时具备太阳能电池1和磁场取能线圈2，因此，既可以在电容器组投入使用的时候通过磁场取能线圈2获得电能，也可以在电容器组退出运行时通过太阳能电池1采集电能继续工作，则可以采集到电容器组退出运行时和投运时刻的电流数据，通过太阳能采集功能，可以对传感器电源及时补充，从而实现对电容器组的各种运行状态实现全覆盖监测，解决了现有的电流传感器在电容器组退出运行后无法工作导致无法监测到电容器组投运时刻的暂态过程的技术问题。
电源管理模块3的运行方式为当监测到磁场取能线圈2提供的电压低于预设的定值时，则转换为从太阳能电池1获取电能。当监测到磁场取能线圈2提供的电压不低于预设的定值时，则从磁场取能线圈2获取电能或同时从磁场取能线圈2和太阳能电池1获取电能。
进一步地，太阳能电池1安装于具有太阳能电池的电流传感器的外壳。
进一步地，外壳的其中一种设计方案为棱柱体，太阳能电池1具体安装于棱柱体的侧面上。
下面结合图2a和图2b来进行棱柱体的设计方案：
图2a为本发明提供的一种具有太阳能电池的电流传感器中棱柱体外壳平放姿态的侧视图和正视图；从图2a中可以看出，太阳能电池1(图2a中右图带虚线的长方形)的形状为长方形，平放于具有太阳能电池的电流传感器的棱柱体外壳的侧面上；
图2b为本发明提供的一种具有太阳能电池的电流传感器中棱柱体外壳非平放姿态的侧视图和正视图；从图2b中可以看出，太阳能电池1(图2b中右图带虚线的长方形)的形状为长方形，平放于具有太阳能电池的电流传感器的棱柱体外壳的侧面上。
进一步地，外壳的另外一种设计方案为圆柱体，太阳能电池1具体安装于圆柱体的侧面上。太阳能电池1可以设计成月牙形，以便与圆柱体侧面贴合。
进一步地，太阳能电池1的数量为一块或一块以上；
当太阳能电池1的数量为一块以上时，各块太阳能电池1串联或并联。
总的来说，太阳能电池1安装于电流传感器外壳表面，其几何形状可以是正方形，长方形，菱形，圆环形，圆形及其它任意形状，其数量可以是一块，为充分利用传感器外表面，其数量也可以是多块串联或者并联。
进一步地，外壳具有卡合结构。比如手机的外壳与手机本体的卡合结构。
进一步地，磁场取能线圈2的数量与电源管理模块3的功率参数呈正相关关系。磁场取能线圈2的数量可根据实际需求灵活调整，如果需要较多电能，则增加磁场取能线圈2的数量。
进一步地，还包括电能存储模块5，电能存储模块5连接电源管理模块3，用于存储电能；
电能存储模块5具体为蓄电池或超级电容。
进一步地，还包括无线通信模块6，无线通信模块6连接电源管理模块3；
无线通信模块6包含zigbee单元和/或wifi单元和/或蓝牙单元。无线通信模块6包含zigbee单元、wifi单元、蓝牙单元中的一个或多个单元，用于进行相应的无线通信连接。
进一步地，电流信号测量模块4包括信号测量电路和测量线圈；
测量线圈连接信号测量电路；
测量线圈用于测量电容器组的电流信号。
磁场取能线圈2和测量线圈绕制在同一磁心上，磁场取能线圈2用于获取有电流流过时引线附近的磁场能，测量线圈用于实现流经引线电流的信号变换，连接信号测量电路。
电源管理模块3用于进行电源管理，输出端连接电能存储模块5、实现能量的存储。电源管理模块3输出端也可以直接为信号测量电路和无线通信模块6提供稳定电源。
无线通信模块6用于实现对所测量信号的传递，具有低功耗特征。
具有太阳能电池的电流传感器原理如图1所示，传感器用于测量流经电容器单元的电流信号，电流信号测量模块4及无线通信模块6安装于传感器内部，通过太阳能电池1及磁感应取能线圈(磁场取能线圈2)经过电源管理模块3对电流信号测量模块4及无线通信模块6进行供电，在电容器组故障或者未投运时可通过太阳能电池1供电，当电容器组投运后电容器单元有电流流过时可通过磁感应线圈取能供电。该传感器自身集成自供能、数据采集处理、数据存储、数据无线发送、故障判断等功能。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与效果：
1、多环境能量采集使得其在电容器组未投运或者引线断开故障时也可实现监测与报警。
2、设计更加紧凑，方便现场安装与更换，成本更低。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种具有太阳能电池的电流传感器，其特征在于，包括：太阳能电池、磁场取能线圈、电源管理模块、电流信号测量模块；
所述太阳能电池连接所述电源管理模块，用于获取太阳能；
所述磁场取能线圈连接所述电源管理模块，用于获取电磁能；
所述电源管理模块连接所述电流信号测量模块，用于提供稳定电源。
2.根据权利要求1所述的一种具有太阳能电池的电流传感器，其特征在于，所述太阳能电池安装于所述具有太阳能电池的电流传感器的外壳。
3.根据权利要求2所述的一种具有太阳能电池的电流传感器，其特征在于，所述外壳为棱柱体，所述太阳能电池具体安装于所述棱柱体的侧面上。
4.根据权利要求2所述的一种具有太阳能电池的电流传感器，其特征在于，所述外壳为圆柱体，所述太阳能电池具体安装于所述圆柱体的侧面上。
5.根据权利要求2所述的一种具有太阳能电池的电流传感器，其特征在于，所述太阳能电池的数量为一块或一块以上；
当所述太阳能电池的数量为一块以上时，所述太阳能电池串联或并联。
6.根据权利要求2所述的一种具有太阳能电池的电流传感器，其特征在于，所述外壳具有卡合结构。
7.根据权利要求1所述的一种具有太阳能电池的电流传感器，其特征在于，所述磁场取能线圈的数量与所述电源管理模块的功率参数呈正相关关系。
8.根据权利要求1所述的一种具有太阳能电池的电流传感器，其特征在于，还包括电能存储模块，所述电能存储模块连接所述电源管理模块，用于存储电能；
所述电能存储模块具体为蓄电池或超级电容。
9.根据权利要求1所述的一种具有太阳能电池的电流传感器，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块连接所述电源管理模块；
所述无线通信模块包含zigbee单元和/或wifi单元和/或蓝牙单元。
10.根据权利要求1所述的一种具有太阳能电池的电流传感器，其特征在于，所述电流信号测量模块包括信号测量电路和测量线圈；
所述测量线圈连接所述信号测量电路；
所述磁场取能线圈和所述测量线圈绕制在同一磁心上，所述测量线圈用于测量电容器组的电流信号。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101769958A (zh) * 2010-02-11 2010-07-07 北京国能子金电气技术有限公司 一种高压电容器组支路电流监测装置
CN106199139A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 浙江图维科技股份有限公司 一种自取电式感应环流监测装置及方法
CN205861827U (zh) * 2016-06-27 2017-01-04 国家电网公司 一种架空输电线路故障检测器
CN207424082U (zh) * 2017-11-15 2018-05-29 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种具有太阳能电池的电流传感器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101769958A (zh) * 2010-02-11 2010-07-07 北京国能子金电气技术有限公司 一种高压电容器组支路电流监测装置
CN205861827U (zh) * 2016-06-27 2017-01-04 国家电网公司 一种架空输电线路故障检测器
CN106199139A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 浙江图维科技股份有限公司 一种自取电式感应环流监测装置及方法
CN207424082U (zh) * 2017-11-15 2018-05-29 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种具有太阳能电池的电流传感器

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