一种无死区感应取电电源系统及电源管理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无死区感应取电电源系统，其包括：感应取电装置，其包括取电线圈和第一级DC/DC模块，取电线圈从输电线路感应取电；第一级DC/DC模块将感应取得的电能输出；可充放电装置；电源管理模块，其与第一级DC/DC模块的输出端连接，并与可充放电装置连接；第二级DC/DC模块，其与电源管理模块连接，第二级DC/DC模块的输出端用于连接负载；其中，电源管理模块根据第一级DC/DC模块的输入电压、可充放电装置的电压以及第二级DC/DC模块的输入电压，输出相应的控制信号，以控制可充放电装置、第一级DC/DC模块、第二级DC/DC模块和负载之间的连通或断开状态，以使感应取电装置和可充放电装置为负载不间断供电以及感应取电装置对可充放电装置的充电。本发明专利技术还公开了一种电源管理方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种无死区感应取电电源系统，其包括：感应取电装置，其包括取电线圈和第一级DC/DC模块，取电线圈从输电线路感应取电；第一级DC/DC模块将感应取得的电能输出；可充放电装置；电源管理模块，其与第一级DC/DC模块的输出端连接，并与可充放电装置连接；第二级DC/DC模块，其与电源管理模块连接，第二级DC/DC模块的输出端用于连接负载；其中，电源管理模块根据第一级DC/DC模块的输入电压、可充放电装置的电压以及第二级DC/DC模块的输入电压，输出相应的控制信号，以控制可充放电装置、第一级DC/DC模块、第二级DC/DC模块和负载之间的连通或断开状态，以使感应取电装置和可充放电装置为负载不间断供电以及感应取电装置对可充放电装置的充电。本专利技术还公开了一种电源管理方法。【专利说明】
本专利技术涉及一种电源管理方法及系统，尤其涉及一种感应取电的电源管理方法及 系统。
技术介绍
随着智能电网的建设，在高压一次设备（如架空输电线、电缆、环网柜等）上加装 智能电子设备的需求增强，由于此类智能电子设备通常通过感应取电从高压一次设备上直 接获取所需电源供电，因此感应取电电源的应用日趋广泛。取电电源输出额定负载功率所 需要的最小线路电流称为该取电电源的启动电流。若设备仅由普通取电电源供电，则当线 路电流低于启动电流时，设备将因失去电源而出现工作死区。 针对上述工作死区的问题，最为常见的解决方案是在感应取电供电死区时将备用 电池投入供电。目前应用该方案存在的问题：感应取电供电与电池供电切换时需将设备短 暂停电，且电池的能量损耗无法得到补充。因此目前该方案难以有效解决工作死区的问题， 极大地限制了感应取电电源的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种无死区感应取电电源系统，其用于管理感应取电装 置和可充放电装置为负载混合不间断供电，其中感应取电装置可为可充放电装置充电，从 而解决目前感应取电电源中存在的供电间断及电池能量损耗补充问题。 本专利技术的另一目的是提供一种电源管理方法，其同样用于实现感应取电装置和可 充放电装置为负载混合不间断供电，从而解决目前感应取电电源中存在的供电间断及电池 能量损耗补充问题。 基于上述目的，本专利技术提供了一种无死区感应取电电源系统，其包括： 感应取电装置，其包括取电线圈和第一级DC/DC模块，所述取电线圈用于套设在 输电线路外，以从输电线路感应取电；所述第一级DC/DC模块将感应取得的电能输出； 可充放电装置； 电源管理模块，其与所述第一级DC/DC模块的输出端连接，并与可充放电装置连 接； 第二级DC/DC模块，其与所述电源管理模块连接，所述第二级DC/DC模块的输出端 用于连接负载； 其中，电源管理模块根据第一级DC/DC模块的输入电压、可充放电装置的电压以 及第二级DC/DC模块的输入电压，输出相应的控制信号，以控制可充放电装置、第一级DC/ DC模块、第二级DC/DC模块和负载之间的连通或断开状态，以使感应取电装置和可充放电 装置为负载不间断供电以及感应取电装置对可充放电装置的充电。 进一步地，在本专利技术所述的无死区感应取电电源系统中，所述感应取电装置还包 括： 功率控制及过压保护模块，其输入端与所述取电线圈连接； 整流模块，其输入端与所述功率控制及过压保护模块的输出端连接； 滤波模块，其输入端与所述整流模块的输出端连接，所述滤波模块的输出端与第 一级DC/DC模块的输入端连接。 进一步地，在本专利技术所述的无死区感应取电电源系统中，所述电源管理模块包括 控制器和由控制器控制的四个开关，该四个开关分别是： 充电开关，其设于第一级DC/DC模块和可充放电装置之间，使第一级DC/DC模块和 可充放电装置连通或断开； 感应取电供电开关，其设于第一级DC/DC模块和第二级DC/DC模块之间，使第一级 DC/DC模块和第二级DC/DC模块连通或断开； 可充放电装置供电开关，其设于可充放电装置和第二级DC/DC模块之间，使可充 放电装置和第二级DC/DC模块连通或断开；以及 负载开关，其设于第二级DC/DC模块和负载之间，使第二级DC/DC模块和负载连通 或断开。 在上述无死区感应取电电源系统中，所述控制器可以是单片机，或者其它能实现 控制功能的智能芯片；四个开关的通断对应感应取电装置、可充放电装置以及负载之间的 连接关系。 更进一步地，在本专利技术所述的无死区感应取电电源系统中，所述负载开关通过控 制所述第二级DC/DC模块的运行控制端实现第二级DC/DC模块和负载连通或断开。 更进一步地，在本专利技术所述的无死区感应取电电源系统中，所述感应取电供电开 关和所述可充放电装置供电开关均包括一二极管，该二极管的负极连接到所述第二级DC/ DC模块的输入端。 更进一步地，在本专利技术所述的无死区感应取电电源系统中，所述充电开关、感应取 电供电开关以及可充放电装置供电开关均包括一个或多个M0S管以及一个三极管，其中所 述M0S管的栅极均与所述三极管的集电极相连。 更进一步地，在本专利技术所述的无死区感应取电电源系统中，所述感应取电供电开 关包括： 第一二极管，其负极连接到所述第二级DC/DC模块的输入端； 第一三极管，其发射极接地，其基极通过一第一电阻接控制器相应控制端； 第一 M0S管和第二M0S管，其漏极均连接到所述第一二极管的正极，其源极均连接 到直流电源正极，其栅极均连接到所述第一三极管的集电极，其栅极还均通过一第二电阻 与直流电源正极连接。 更进一步地，在本专利技术所述的无死区感应取电电源系统中，所述可充放电装置供 电开关包括： 第二二极管，其负极连接到所述第二级DC/DC模块的输入端； 第二三极管，其发射极接地，其基极通过一第三电阻接控制器相应控制端，该控制 端通过一第四电阻接地； 第三M0S管和第四M0S管，其漏极均连接到所述第二二极管的正极，其源极均连接 到可充放电装置正极，其栅极均连接到所述第二三极管的集电极，其栅极还均通过一第五 电阻与可充放电装置正极连接； 所述可充放电装置正极通过串联的第六电阻和第七电阻接地，所述第七电阻两端 并联一第一电容，所述第六电阻和第七电阻之间的连接点为所述可充放电装置的电压检 测点。 更进一步地，在本专利技术所述的无死区感应取电电源系统中，所述充电开关包括： 第三二极管，其负极连接到可充放电装置正极； 第三三极管，其发射极接地，其基极通过一第八电阻接控制器相应控制端，该控制 端通过一第九电阻接地； 第五M0S管和第六M0S管，其漏极均连接到所述第三二极管的正极，其源极均连 接到直流电源正极，同时其源极与第四二极管正极连接并通过同向串联的第四二极管、第 五二极管及第十电阻与所述第三二极管的正极相连，其栅极均连接到所述第三三极管的集 电极，其栅极还均通过一第十一电阻与直流电源正极连接； 所述可充放电装置正极通过串联的第六电阻和第七电阻接地，所述第七电阻两端 并联一第一电容，所述第六电阻和第七电阻之间的连接点为所述可充放电装置的电压检测 点。 进一步地，在本专利技术所述的无死区感应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无死区感应取电电源系统，其特征在于，包括：感应取电装置，其包括取电线圈和第一级DC/DC模块，所述取电线圈用于套设在输电线路外，以从输电线路感应取电；所述第一级DC/DC模块将感应取得的电能输出；可充放电装置；电源管理模块，其与所述第一级DC/DC模块的输出端连接，并与可充放电装置连接；第二级DC/DC模块，其与所述电源管理模块连接，所述第二级DC/DC模块的输出端用于连接负载；其中，电源管理模块根据第一级DC/DC模块的输入电压、可充放电装置的电压以及第二级DC/DC模块的输入电压，输出相应的控制信号，以控制可充放电装置、第一级DC/DC模块、第二级DC/DC模块和负载之间的连通或断开状态，以使感应取电装置和可充放电装置为负载不间断供电以及感应取电装置对可充放电装置的充电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刁慕檩，
申请(专利权)人：上海载物能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31