一种两级变化的级联式高压电场感应供电电路制造技术

本发明专利技术公开了一种两级变化的级联式高压电场感应供电电路，属于电力系统在线监测设备技术领域。两级级联式的电场感应供电电路创新的将两级放电电路应用在单级电场感应取能电路中，用N+1个取能电容同时串联充电，各自达到阈值之后，利用各自独立的放电回路将能量转移到变压器副边储能电容上，实现了一种“串充并放”的效果，并在利用后续的DC‑DC充电电路产生小电流，给超级电容器充电，不仅保证了电路的整体拓扑，将串充并放电路进行改善，而且利用DC‑DC充电电路控制充电电流，减小了超级电容器充电损耗，提高了电源效率。通过本发明专利技术对现有的电场感应取能供电电路的优化设计，使得电场感应取能获得能量能够应用于大功率的在线监测设备中。

A Cascaded High Voltage Electric Field Induction Power Supply Circuit with Two-stage Variation

The invention discloses a cascaded high voltage electric field induction power supply circuit with two-stage variation, which belongs to the technical field of power system on-line monitoring equipment. Two-stage cascade electric field induction power supply circuit innovatively applies two-stage discharge circuit to single-stage electric field induction energy recovery circuit. N+1 capacitors are charged in series at the same time. After reaching their respective thresholds, the energy is transferred to the secondary energy storage capacitor of transformer by using their respective independent discharge circuits, thus realizing the effect of \series charge and parallel discharge\, and charging by subsequent DCs. The circuit generates small current and charges the supercapacitor, which not only ensures the overall circuit topology and improves the series charging and parallel discharging circuit, but also controls the charging current by using DC DC charging circuit, reduces the charging loss of the supercapacitor and improves the power supply efficiency. By optimizing the design of the existing electric field induction energy supply circuit, the electric field induction energy can be applied to high-power online monitoring equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种两级变化的级联式高压电场感应供电电路
本专利技术属于电力系统在线监测设备
，具体涉及一种两级变化的级联式高压电场感应供电电路。
技术介绍
现有的高压设备在线监测设备的供电方式分为两种：自主取能和传输供电。传输供电方式主要是通过光纤或微波等介质从地面将能量传输给在线测量装置，但是这种供能方式的主要缺点是造价昂贵。自主供电的主要技术方案包括：(1)电池供电：这种方式能量供应稳定，但是缺点是需要定时停电更换电池，而电力系统是不允许频繁停电的；(2)电流线圈供电：该方案主要利用安装在电力线上的电流线圈，通过互感原理从负荷电流中取能。但是电力线中的负荷电流是不断变化的，因此这种供电方式供能不稳定；(3)太阳能和风能供电：其基本原理是通过太阳能电池板或小风机来供能，该技术通常配合蓄电池一起使用，以应对夜晚或无风时发生的供能不足。但是这种供电方式受环境因素影响大，遇到极端天气例如大风、阴雨、尘垢等会影响安全和供电稳定性。另外，蓄电池的寿命有限，且不能承受较低环境温度。由于对温度和应力等参数进行在线测量不需要持续进行，可以采用间歇的工作方式，因此也可以采用间歇式的供电方式。考虑到电力线的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两级变化的级联式高压电场感应供电电路，其特征在于，包括超级电容器C、DC‑DC充电电路和依次级联的N+1级感应取能电路，N+1级感应取能电路的输出端与DC‑DC充电电路的输入端连接，DC‑DC充电电路的输出端与超级电容器C连接；其中，N+1级感应取能电路利用感应板与大地之间的高压电场产生的位移电流给取能电容充电，并通过脉冲放电将能量转移至电解电容；N+1级取能电路包括整流桥电路、N级变压器放电电路和1级电感放电电路，整流桥电路的直流输出侧与N级变压器放电电路以及1级电感放电电路的输入端连接；电感放电电路包括取能电容C0、电感L0、电解电容Cm‑0和主开关S0形成的放电回路，续流二极管D...

【技术特征摘要】
1.一种两级变化的级联式高压电场感应供电电路，其特征在于，包括超级电容器C、DC-DC充电电路和依次级联的N+1级感应取能电路，N+1级感应取能电路的输出端与DC-DC充电电路的输入端连接，DC-DC充电电路的输出端与超级电容器C连接；其中，N+1级感应取能电路利用感应板与大地之间的高压电场产生的位移电流给取能电容充电，并通过脉冲放电将能量转移至电解电容；N+1级取能电路包括整流桥电路、N级变压器放电电路和1级电感放电电路，整流桥电路的直流输出侧与N级变压器放电电路以及1级电感放电电路的输入端连接；电感放电电路包括取能电容C0、电感L0、电解电容Cm-0和主开关S0形成的放电回路，续流二极管DP0跨接在电感L0和电解电容Cm-0两端形成续流回路；第1级到第N级变压器放电电路完全相同；包括由取能电容Cn、变压器Tn原边和主开关Sn形成的放电回路，变压器Tn原边跨接有续流二极管DP0，变压器Tn副边连接在电解电容Cm-n的两端形成续流回路，其中1≤n≤N；DC-DC充电电路用于将电解电容获得的能量转换为恒定充电电流，给超级电容器充电；超级电容器用于储存能量。2.根据权利要求1所述的一种两级变化的级联式高压电场感应供电电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正阳，张静，肖黎，曾翔君，何宁辉，程林，周盟，熊帆，张杰，李梦齐，罗传仙，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，西安交通大学，国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42