CN203850928U - 一种可充电式高压感应取电装置 - Google Patents

一种可充电式高压感应取电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种可充电式高压感应取电装置，包括取电单元、电能调理单元、智能保护单元和锂电池充电管理电路，取电单元连接电能调理单元，电能调理单元分别连接智能保护单元和锂电池充电管理电路，智能保护单元分别连接取电单元、电能调理单元和锂电池充电管理电路，本实用新型设计合理，正确有效，可提供安全稳定不间断的电能，成本低、体积小、安装灵活、输出稳定。

Description

一种可充电式高压感应取电装置
技术领域
本实用新型具体涉及一种可充电式高压感应取电装置。
背景技术
感应取电电源利用电磁感应原理和磁饱和技术，通过电流互感器(CT)感应高压侧的电流来获取电能，相比太阳能电池，感应取电电源具有成本低、体积小、安装灵活、输出稳定的优势，但磁饱和技术导致CT的交流输出存在较高的电压尖峰，电压尖峰会损毁电源内部器件；且当输电线路断电或电压不足等情况时不能得到稳定电流，从而导致装置不能正常运行。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决上述不足，提供一种可充电式高压感应取电装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种可充电式高压感应取电装置，包括取电单元、电能调理单元、智能保护单元和锂电池充电管理电路，取电单元连接电能调理单元，电能调理单元分别连接智能保护单元和锂电池充电管理电路，智能保护单元分别连接取电单元、电能调理单元和锂电池充电管理电路。
本实用新型还有这样一些技术特征：
所述的取电单元包括一次母线、电流互感器磁芯、二次线圈、取样电阻和单刀双掷继电器，一次母线穿在电流互感器磁芯中，二次线圈套在电流互感器磁芯上，取样电阻连接二次线圈，单刀双掷继电器连接取样电阻。
所述的电能调理单元包括整流电路、尖端泄放电路、纹波滤除电容和稳压电路，整流电路连接尖端泄放电路，尖端泄放电路连接纹波滤除电容，纹波滤除电容连接稳压电路。
所述的智能保护单元包括单片机控制单元和射频模块，单片机控制单元连接射频模块。
本实用新型具有如下有益的效果：
本实用新型设计合理，正确有效，可提供安全稳定不间断的电能，成本低、体积小、安装灵活、输出稳定。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的取电单元电路图；
图3为本实用新型的电能调理单元电路图；
图4为本实用新型的智能保护单元电路图；
图5为本实用新型的锂电池充电管理电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
实施例1
一种可充电式高压感应取电装置，包括取电单元、电能调理单元、智能保护单元和锂电池充电管理电路，取电单元连接电能调理单元，电能调理单元分别连接智能保护单元和锂电池充电管理电路，智能保护单元分别连接取电单元、电能调理单元和锂电池充电管理电路，所述的取电单元包括一次母线1、电流互感器磁芯2、二次线圈3、取样电阻4和单刀双掷继电器5，一次母线1穿在电流互感器磁芯2中，二次线圈3套在电流互感器磁芯2上，取样电阻4连接二次线圈3，单刀双掷继电器5连接取样电阻3，所述的电能调理单元包括整流电路6、尖端泄放电路7、纹波滤除电容8和稳压电路9，整流电路6连接尖端泄放电路7，尖端泄放电路7连接纹波滤除电容8，纹波滤除电容8连接稳压电路9，所述的智能保护单元包括单片机控制单元10和射频模块11，单片机控制单元10连接射频模块11。
实施例2
电流互感器磁芯、二次线圈和取样电阻根据电磁感应理论将一次母线中的电能取出。感应的电能经整流电路、尖端泄放电路、纹波滤除电路和稳压电路调理后，与锂电池充电管理电路连接，进行锂电池的充电管理，最后得到所期望的安全稳定不间断的电能。智能保护电路中的单片机可监测尖端泄放电路的工作温度，并预设温度超标阈值、恢复阈值和超标时长。工作温度超标后，控制模块通过控制单刀双掷继电器断开供电电路，直到尖端泄放电路的工作温度进入恢复阈值后，单刀双掷继电器重新接入供电电路。供电回路断开后，单片机控制模块由内部超级电容供电。当在预设超标时长内，尖端泄放电路的工作温度不能进入恢复阈值时，射频模块启动，下发电源装置故障命令。射频模块由单片机控制，将电源工作状态发送至后台主机，以便实时监控；超级电容与单片机并联，用以在主供电回路断开时向单片机供电。锂电池充电管理芯片实现对锂电池的充放电管理，当经稳压电路调理后的电压足够时，同时给负载供电及给锂电池充电；当经稳压电路调理后的电压仅够给负载提供电能时，优先给负载供电，停止对锂电池充电；当经稳压电路调理后的电压不够给负载供电时，锂电池放电给负载供电；从而使负载可以得到安全稳定不间断的电能。
实施例3
取样电阻两端的交流电压由整流电路W10G变为脉动直流电压，回路中并联用于保护电源模块不受浪涌冲击的瞬态拟制二极管D3。由于磁饱和影响，脉动直流电压会存在极大的尖峰效应，若不处理将毁坏后端元件。当脉动直流尖峰高于稳压管D1的稳压值和限流电阻Ｒ4(5.1kΩ，0.5W)的压降总和时，D1导通。随后，功率管T1作为电源的过压保护进入导通状态，脉动直流的尖峰能量转移至泄放电阻Ｒ1(50Ω，10W)上。电阻Ｒ3(100kΩ，0.5W)为T1门极的限流电阻。此时，滤波电容C1(1000μF)可将电压纹波滤除，得到平稳直流电压。平稳直流电压经由稳压芯片(LM2575芯片)、电感L1(330H)、二极管D4构成的稳压电路进行稳压，与锂电池充电电路连接，配合供电给后方负载使用。电容C2(330μF)是稳压电路输出端的滤波电容。

Claims (4)

1.一种可充电式高压感应取电装置，包括取电单元、电能调理单元、智能保护单元和锂电池充电管理电路，其特征在于：取电单元连接电能调理单元，电能调理单元分别连接智能保护单元和锂电池充电管理电路，智能保护单元分别连接取电单元、电能调理单元和锂电池充电管理电路。
2.如权利要求1所述的一种可充电式高压感应取电装置，其特征在于：所述的取电单元包括一次母线、电流互感器磁芯、二次线圈、取样电阻和单刀双掷继电器，一次母线穿在电流互感器磁芯中，二次线圈套在电流互感器磁芯上，取样电阻连接二次线圈，单刀双掷继电器连接取样电阻。
3.如权利要求1所述的一种可充电式高压感应取电装置，其特征在于：所述的电能调理单元包括整流电路、尖端泄放电路、纹波滤除电容和稳压电路，整流电路连接尖端泄放电路，尖端泄放电路连接纹波滤除电容，纹波滤除电容连接稳压电路。
4.如权利要求1所述的一种可充电式高压感应取电装置，其特征在于：所述的智能保护单元包括单片机控制单元和射频模块，单片机控制单元连接射频模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108964268A (zh) * 2018-07-02 2018-12-07 芜湖通全电子电器科技创业有限公司 一种电网自动化测控终端装置
CN112213542A (zh) * 2020-10-09 2021-01-12 和远智能科技股份有限公司 一种单线圈取电和测量的电流传感器
CN113470943A (zh) * 2021-07-07 2021-10-01 贵州电网有限责任公司 一种基于直流纹波的电磁感应式取电装置

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