CN113890199A - 一种基于架空输电线路的感应取能装置 - Google Patents

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吕宾宾
张宇超
曹正
王德
崔海娜
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

一种基于架空输电线路的感应取能装置,它包括电流互感器、取能功率控制模块、储能电路模块、稳压调节模块等四部分组成,电流互感器的输入端缠绕于架空输电线路的导线,电流互感器的输出端与取能功率控制模块的输入端相连接,取能功率控制模块的输出端与储能线路模块的输入端相连接,储能电路模块的输出端与稳压调节模块的输入端相连接,稳压调节模块的输出端与负载相连接。本发明质量可靠、性能稳定、抗干扰能力较强,能够保证长期免维护运行,特别适用于架空输电线路中监控装置的供电需求。此外,本发明拥有完善的电路保护功能,能够确保该装置平稳运行。

Description

一种基于架空输电线路的感应取能装置
技术领域
本发明属于架空输电线路感应取能技术领域,具体涉及一种基于架空输电线路的感应取能装置。
背景技术
随着国民经济的高速发展,各行各业对电力的需求越来越大,对电能质量(稳定性、不间断性等)的要求也越来越高,从而高压输电线路的安全性与稳定性显得尤为重要,因此非常需要在高压输电线路上实现在线实时监控,以保证高压输电线路的正常安全稳定运行,这也是目前智能电网发展的迫切要求。
随着技术的发展,工作在高压输电线路上的电气设备越来越多,如电力线路在线检测装置、线路设备防盗装置、巡线机器人、带电作业机器人、高压线路污秽在线监测等,由于大多的输电线路地处偏远,难以按常规办法解决电源供给问题,因而这些设备的供电一般采用太阳能供电。太阳能供电由于受能量转换率、气候环境及成本等因素制约,无法充分满足设备对全天候和长期稳定供能方面的要求,不得不加入蓄电池以存储电能。但由于蓄电池本身的寿命问题(一般2到3年)使得设备的维护成本大大增加,导致高压输电线路上难以普及性实现在线实时监控功能。
通过检索,尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处,提供一种基于架空输电线路的感应取能装置。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
一种基于架空输电线路的感应取能装置,它包括电流互感器、取能功率控制模块、储能电路模块及稳压调节模块四部分组成,电流互感器的输入端缠绕于架空输电线路的导线,电流互感器的输出端与取能功率控制模块的输入端相连接,取能功率控制模块的输出端与储能线路模块的输入端相连接,储能电路模块的输出端与稳压调节模块的输入端相连接,稳压调节模块的输出端与负载相连接。
进一步地,所述电流互感器包括主电流互感器与辅助电流互感器,二者分别与架空输电线路的导线缠绕。
进一步地,所述取能功率控制模块包括主控整流模块、辅助整流模块、保护单元、主控单元以及电势弧。
进一步地,所述主控整流模块的输入端与主电流互感器的输出端相连接,辅助整流模块的输入端与辅助电流互感器的输出端相连接,保护单元的输出端分别与主控整流模块、辅助整流模块的输出端相连接进行过压保护,主控整流模块的输出端与电势弧的输入端相连接,电势弧的输出端与主控单元的输入端相连接进行电势取样,主控单元的输出端与主控整流模块的输入端相连接进行相位控制。
进一步地,所述储能电路模块包括锂电池、充电控制模块、输出控制模块以及过载保护单元,充电控制模块的输入端与主控单元的输入端相连接进行PWM控制。
进一步地,所述稳压调节模块包括整流滤波模块以及DC/DC稳压模块。
本发明取得的优点和积极效果是:
1、本发明一种基于架空输电线路的感应取能装置质量可靠、性能稳定、抗干扰能力较强,能够保证长期免维护运行,特别适用于架空输电线路中监控装置的供电需求。此外,本发明拥有完善的电路保护功能,能够确保该装置平稳运行。
2、本发明一种基于架空输电线路的感应取能装置输出电压稳定,波纹较小,具备输出过电流以及短路保护,并且该装置采用全封闭外壳设计,防水防潮,特别适用于户外恶劣的工作环境,能够实现全天候供电。
附图说明
图1为本发明实施例的结构图;。
图2为本发明实施例中内部构造图。
具体实施方式
下面结合通过具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
本发明未具体详细描述的结构,均可以理解为本领域的常规结构。
在本实施例中,所述一种基于架空输电线路的感应取能装置,它包括电流互感器、取能功率控制模块、储能电路模块、稳压调节模块等四部分组成,电流互感器的输入端缠绕于架空输电线路的导线,电流互感器的输出端与取能功率控制模块的输入端相连接,取能功率控制模块的输出端与储能线路模块的输入端相连接,储能电路模块的输出端与稳压调节模块的输入端相连接,稳压调节模块的输出端与负载相连接。
在本实施例中,所述电流互感器包括主电流互感器与辅助电流互感器,二者分别与架空输电线路的导线缠绕。
在本实施例中,所述取能功率控制模块包括主控整流模块、辅助整流模块、保护单元、主控单元以及电势弧。
在本实施例中,所述主控整流模块的输入端与主电流互感器的输出端相连接,辅助整流模块的输入端与辅助电流互感器的输出端相连接,保护单元的输出端分别与主控整流模块、辅助整流模块的输出端相连接进行过压保护,主控整流模块的输出端与电势弧的输入端相连接,电势弧的输出端与主控单元的输入端相连接进行电势取样,主控单元的输出端与主控整流模块的输入端相连接进行相位控制。
在本实施例中,所述储能电路模块包括锂电池、充电控制模块、输出控制模块以及过载保护单元,充电控制模块的输入端与主控单元的输入端相连接进行PWM控制。
在本实施例中,所述稳压调节模块包括整流滤波模块以及DC/DC稳压模块。
本发明一种基于架空输电线路的感应取能装置质量可靠、性能稳定、抗干扰能力较强,能够保证长期免维护运行,特别适用于架空输电线路中监控装置的供电需求。此外,本发明拥有完善的电路保护功能,能够确保该装置平稳运行。此外,该装置能装置输出电压稳定,波纹较小,具备输出过电流以及短路保护,并且该装置采用全封闭外壳设计,防水防潮,特别适用于户外恶劣的工作环境,能够实现全天候供电。
上述一种基于架空输电线路的感应取能装置的工作状态包括三种:
S1、输电线路上电流很小,不足以使电路工作,模块处于未启动状态,由后备电池对负载输出电压和功率。
S2、输电线路上电流足够大,甚至非常大时:此时取能功率控制电路控制取能的功率,在储能电路储满能量后,取得的功率与负载消耗的功率相等。严格制约多余的能量进入电路,保护电路正常工作。
S3、输电线路上电流能够使装置启动工作,但取得的能量小于负载的功率时:此时模块和储能电池同时供电使负载正常工作。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是局限性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,可做出很多改进形式,均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于架空输电线路的感应取能装置,它包括电流互感器、取能功率控制模块、储能电路模块及稳压调节模块四部分组成,电流互感器的输入端缠绕于架空输电线路的导线,电流互感器的输出端与取能功率控制模块的输入端相连接,取能功率控制模块的输出端与储能线路模块的输入端相连接,储能电路模块的输出端与稳压调节模块的输入端相连接,稳压调节模块的输出端与负载相连接。
2.如权利要求1所述的基于架空输电线路的感应取能装置,其特征在于:所述电流互感器包括主电流互感器与辅助电流互感器,二者分别与架空输电线路的导线缠绕。
3.如权利要求1所述的基于架空输电线路的感应取能装置,其特征在于:所述取能功率控制模块包括主控整流模块、辅助整流模块、保护单元、主控单元以及电势弧。
4.如权利要求3所述的基于架空输电线路的感应取能装置,其特征在于:所述主控整流模块的输入端与主电流互感器的输出端相连接,辅助整流模块的输入端与辅助电流互感器的输出端相连接,保护单元的输出端分别与主控整流模块、辅助整流模块的输出端相连接进行过压保护,主控整流模块的输出端与电势弧的输入端相连接,电势弧的输出端与主控单元的输入端相连接进行电势取样,主控单元的输出端与主控整流模块的输入端相连接进行相位控制。
5.如权利要求1所述的基于架空输电线路的感应取能装置,其特征在于:所述储能电路模块包括锂电池、充电控制模块、输出控制模块以及过载保护单元,充电控制模块的输入端与主控单元的输入端相连接进行PWM控制。
6.如权利要求1所述的基于架空输电线路的感应取能装置,其特征在于:所述稳压调节模块包括整流滤波模块以及DC/DC稳压模块。
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