CN203788055U - 隔离供电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种隔离供电装置，属于隔离供电领域，该装置包括：电能无线传输单元和电源管理单元；其中，电能无线传输单元设有电源输入端和电源输出端；电能无线传输单元的电源输出端与电源管理单元电连接；电源管理单元设有供电输出端。该供电装置与已有的供电设备相比其有益效果为：通过设置电能无线传输单元，在隔离电源中实现了无线电能传输，利用无线电能传输单元增加了该隔离供电装置的物理隔离距离，配合电源管理单元，克服了现有隔离电源耦合端距离很近，无法避免电源供电端大功率干扰的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及隔离供电领域，尤其涉及一种隔离供电装置。
背景技术
为了防止市电供电端对野外观测仪器前端测量单元的干扰，在野外测量仪器供电中通常要使用隔离电源。
目前，通常的电源装置有两种：一种是隔离型开关电源，另一种是采用双蓄电池切换供电控制电源。
而隔离型开关电源由于耦合端距离很近，无法避免电源供电端大功率干扰，比如雷电。双蓄电池切换供电由于频繁切换充放电，一来机械损坏严重，二来电池寿命短。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种隔离供电装置，在不影响电源寿命的情况下，增加输入端与输出端物理隔离距离，避免了电源供电端大功率干扰。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种隔离供电装置，包括：
电能无线传输单元和电源管理单元；其中，
所述电能无线传输单元设有电源输入端和电源输出端；
所述电能无线传输单元的电源输出端与所述电源管理单元电连接；
所述电源管理单元设有供电输出端。
本实用新型与已有的供电设备相比其有益效果为：通过设置电能无线传输单元，在隔离电源中实现了无线电能传输，利用无线电能传输单元增加了该隔离供电装置的物理隔离距离，配合电源管理单元，克服了现有隔离电源耦合端距离很近，无法避免电源供电端大功率干扰的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型的隔离供电装置原理结构图；
图2为本实用新型的隔离供电装置的电能无线传输单元原理图；
图3为本实用新型的隔离供电装置的电源管理单元结构图。
具体实施方式
下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
图1所示为本实用新型实施例提供的隔离供电装置，该隔离供电装置包括：电能无线传输单元10和电源管理单元20；其中，电能无线传输单元10设有电源输入端和电源输出端；电能无线传输单元10的电源输出端与电源管理单元20电连接；电源管理单元20设有供电输出端。
上述隔离供电装置中，电能无线传输单元10包括：电能无线发射子单元101和电能无线接收子单元102；其中，电能无线发射子单元101设置电源输入端并设有电能无线发射端；电能无线接收子单元102设置电源输出端并设有电能无线接收端；电能无线发射子单元101的电能无线发射端与电能无线接收子单元102的电能无线接收端无线耦合电连接。
上述隔离供电装置中，电能无线发射子单元101包括：交直流转换模块3（即图1中的AC-DC模块）、电能转换模块4和电能发射模块5；其中，
交直流转换模块3设置电源输入端，交直流转换模块4的输出端与电能转换模块4和电能发射模块5顺次连接，电能发射模块5设有作为电能无线发射端的发射感应线圈；
电能无线接收子单元包括：电能接收模块6和整流稳压模块7；其中，
电能接收模块6设有作为电能无线接收端的接收感应线圈，电能接收模块6的输出端与整流稳压模块7电连接；整流稳压模块7设置电源输出端。
上述隔离供电装置中，电能无线发射子单元的电能转换模块4采用调频式信号发生器。
上述电能无线传输单元10的具体电路构成可参见图2，其中，可调波形发生器与连接的驱动器（即功率放大电路）构成调频式信号发生器，线圈L1及其连接电路作为电能发射模块5，线圈L2及其连接电路作为电能接收模块6，整流桥与连接的稳压器作为整流稳压模块7。
上述隔离供电装置中，电源管理单元20包括：控制模块8和供电模块9；其中，控制模块8设置与电能无线传输单元10的电源输出端连接的输入端；控制模块8的第一输出端与供电模块9电连接；供电模块9设置供电输出端，该供电输出端作为该隔离供电装置的供电输出端。
进一步的，如图1、3所示，上述电源管理单元还包括：电源切换模块10，电源切换模块10连接在控制模块8与供电模块9之间；
还包括：蓄电池充电器和蓄电池，蓄电池充电器与蓄电池顺次电连接，蓄电池充电器11的输入端与控制模块8的第二输出端电连接，蓄电池12的电极与控制模块8的检测端电连接，蓄电池的输出端与电源切换模块电连接，该电源管理装置由控制模块8监测蓄电池12的电压，确定是否对其充电，以控制电源切换模块10进行输出电源的切换，如可切换至由整流稳压模块7输出的电源直接向往供电，或切换至由蓄电池供电。
上述电源管理单元中，控制模块8可采用带有数模转换器的单片机控制器，通过数模转换器可以方便监测蓄电池12的电压，以进行输出电源的切换控制。
上述隔离供电装置还包括：市电供电单元30，由市电输入端1与防雷模块2连接而成；防雷模块2的输出端与电能无线传输单元10的电源输入端电连接。通过设置防雷模块2可以很好的防止雷电对该隔离供电装置的影响。
下面结合具体实施例对本实用新型的电源隔离装置作进一步说明。
如图1至图3所示，本实用新型的隔离供电装置包括市电输入接口1、防雷模块2、交直流转换模块3（即AC-DC模块）、调频式信号发生器4（即可调频信号发生器）、电能发射模块5、电能接收模块6、整流稳压模块7、控制模块8、供电模块9（即直流12V供电接口）、电源切换模块10、蓄电池充电器11以及蓄电池；其中，通过AC-DC模块3将市电转换为24～48V直流电，该直流电经稳压后给调频式信号发生器4（如图2所示，该调频式信号发生器由可调波形发生器和驱动器（即功率放大电路）连接而成）及电能发射模块5供电。调频式信号发生器4产生周期、占空比可调的方波信号，经过调频式信号发生器4的驱动器功率放大后提供给电能发射模块5。
电能接收模块6接收到电能发射模块5发来的电能后，进行整流稳压后给电源控制单元，可在电源控制单元的控制下直接为负载供电，也可以给蓄电池充电供电。电源控制单元以内带12bit模数转换器的单片机作为主控制器，其可根据蓄电池的工作状态，来控制蓄电池充电器对蓄电池充电。由电源控制单元输出直流12V，给负载供电。
本实用新型的隔离供电装置，通过设置电能无线传输单元，实现了无线电能传输，利用无线电能传输增加了物理隔离距离，利用电源管理单元的监测与切换控制实现备份蓄电池充电以及供电管理。可以保证在市电停电或者损坏的情况下，后端可持续供电。克服已有隔离电源易受干扰，寿命短等缺陷。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种隔离供电装置，其特征在于，包括：
电能无线传输单元和电源管理单元；其中，
所述电能无线传输单元设有电源输入端和电源输出端；
所述电能无线传输单元的电源输出端与所述电源管理单元电连接；
所述电源管理单元设有供电输出端。
2.根据权利要求1所述的隔离供电装置，其特征在于，所述电能无线传输单元包括：
电能无线发射子单元和电能无线接收子单元；其中，
所述电能无线发射子单元设置所述电源输入端并设有电能无线发射端；
所述电能无线接收子单元设置所述电源输出端并设有电能无线接收端；
所述电能无线发射子单元的电能无线发射端与所述电能无线接收子单元的电能无线接收端无线耦合电连接。
3.根据权利要求2所述的隔离供电装置，其特征在于，
所述电能无线发射子单元包括：
交直流转换模块、电能转换模块和电能发射模块；其中，
所述交直流转换模块设置所述电源输入端，所述交直流转换模块的输出端与所述电能转换模块和电能发射模块顺次连接，所述电能发射模块设有作为所述电能无线发射端的发射感应线圈；
所述电能无线接收子单元包括：
电能接收模块和整流稳压模块；其中，
所述电能接收模块设有作为所述电能无线接收端的接收感应线圈，所述电能接收模块的输出端与所述整流稳压模块电连接；
所述整流稳压模块设置所述电源输出端。
4.根据权利要求3所述的隔离供电装置，其特征在于，
所述电能无线发射子单元的电能转换模块采用调频式信号发生器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的隔离供电装置，其特征在于，所述电源管理单元包括：
控制模块和供电模块；其中，
所述控制模块设置与所述电能无线传输单元的电源输出端连接的输入端；
所述控制模块的第一输出端与所述供电模块电连接；
所述供电模块设置所述供电输出端。
6.根据权利要求5所述的隔离供电装置，其特征在于，所述电源管理单元还包括：电源切换模块，所述电源切换模块连接在所述控制模块与供电模块之间；
还包括：蓄电池充电器和蓄电池，所述蓄电池充电器与蓄电池顺次电连接，所述蓄电池充电器的输入端与所述电源管理单元的控制模块的第二输出端电连接，所述蓄电池的电极与所述控制模块的检测端电连接，所述蓄电池的输出端与所述电源切换模块电连接。
7.根据权利要求5所述的隔离供电装置，其特征在于，所述控制模块采用带有数模转换器的单片机控制器。
8.根据权利要求1至4任一项所述的隔离供电装置，其特征在于，还包括：市电供电单元，由市电输入端与防雷模块连接而成；
所述防雷模块的输出端与所述电能无线传输单元的电源输入端电连接。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN105720700A (zh) * | 2014-12-22 | 2016-06-29 | 施耐德电气（澳大利亚）有限公司 | 电源插座中的感应功率传输*** |
| CN105871076A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-08-17 | 安徽省友联电力电子工程有限公司 | 近距离无线电能传输装置 |
| CN110086506A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-08-02 | 中国地震局地震预测研究所 | 一种水密连接器 |
| AU2015275225B2 (en) * | 2014-12-22 | 2021-08-26 | Schneider Electric (Australia) Pty Limited | Electrical system, apparatus and method |
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