The invention discloses a wire magnetic field energy acquisition power supply, which includes the design optimization for the core of the energy acquisition coil and the power management circuit of the back end, mainly composed of the energy acquisition coil, the matching protection circuit, the rectifier circuit, the energy storage circuit, the voltage monitoring and control circuit and the voltage stabilized output circuit. Then the electric energy is transmitted to the rectifier circuit. After rectification, the energy storage circuit is directly supplied. The charging and discharging of the energy storage circuit are controlled by the voltage monitoring and control circuit, and finally the electric energy is supplied to the load. In the case of low current with wire current of 2A, the energy-taking power supply can supply normal power for the load.
【技术实现步骤摘要】
一种电线磁场能量采集电源
本专利技术涉及一种电线磁场能量采集电源,特别是涉及一种提高取能效率的取能磁芯结构,提高输出功率的匹配电路、以及电源管理电路。
技术介绍
近年来,无线传感器网络在物联网、智能家居、智能制造等领域得到了广泛的应用,越来越多的无线传感器节点被用于环境监测,比如温度、湿度、风速和烟雾等测量。传统上,无线传感器节点通常采用电池供电,受电池有限能量限制,需要人工定期维护更换电池,这就大大地增加了人工成本和物料成本,尤其在危险、偏远等人力难以到达的场合。通过将电磁能转换成电能为无线传感器节点供电,对于不方便更换电池、需要长期监测的应用场合,可以有效地解决传感网络中电子设备的供能问题。考虑到交流电线产生的电磁能量广泛分布在家庭、车间、电力系统等,且较为稳定。电线电流、温度等又是用电安全监测是主要参数,电线可能因老化等原因发生温度升高,甚至起火等事故。因此,针对智能家居、智能制造和智能电网,通过能量采集器收集将交流电线周围的电磁能为传感器供电,监控电线周围的环境状况,成为最佳选择。
技术实现思路
鉴于此,本专利技术提供一种电线磁场能量采集电源,采用的技术方案如下:本专利技术包括取能线圈、匹配保护电路、整流电路、能量存储电路、电压监控及控制电路和稳压输出电路,其中所述取能线圈的一次侧为电线,取能线圈的二次侧与匹配保护电路连接,匹配保护电路与整流电路并联,整流电路的输出端与能量存储电路串联,能量存储电路的输出端再与稳压输出电路串联,电压监控及控制电路的输出端与稳压输出电路连接,电压监控及控制电路的输入端与能量存储电路连接,电压监控及控制电路的另一输出端与匹 ...
【技术保护点】
1.一种电线磁场能量采集电源,其特征在于:包括取能线圈(1)、匹配保护电路(2)、整流电路(3)、能量存储电路(4)、电压监控及控制电路(6)和稳压输出电路(5),其中所述取能线圈(1)的一次侧为电线,取能线圈(1)的二次侧与匹配保护电路(2)连接,匹配保护电路(2)与整流电路(3)并联,整流电路(3)的输出端与能量存储电路(4)串联,能量存储电路(4)的输出端再与稳压输出电路(5)串联,电压监控及控制电路(6)的输出端与稳压输出电路(5)连接,电压监控及控制电路(6)的输入端与能量存储电路(4)连接,电压监控及控制电路(6)的另一输出端与匹配保护电路(2)连接;所述匹配保护电路(2)保护电路在大电流的时候保护电路不被烧坏,以及提高取能线圈(1)的输出功率;所述整流电路(3)将交流变为直流;所述电压监控及控制电路(6)用于监控能量存储电路(4)的电压是否在预设范围内,以控制能量存储电路(4)不超预设范围;所述稳压输出电路(5)用于降压之后为负载供电。
【技术特征摘要】
1.一种电线磁场能量采集电源,其特征在于:包括取能线圈(1)、匹配保护电路(2)、整流电路(3)、能量存储电路(4)、电压监控及控制电路(6)和稳压输出电路(5),其中所述取能线圈(1)的一次侧为电线,取能线圈(1)的二次侧与匹配保护电路(2)连接,匹配保护电路(2)与整流电路(3)并联,整流电路(3)的输出端与能量存储电路(4)串联,能量存储电路(4)的输出端再与稳压输出电路(5)串联,电压监控及控制电路(6)的输出端与稳压输出电路(5)连接,电压监控及控制电路(6)的输入端与能量存储电路(4)连接,电压监控及控制电路(6)的另一输出端与匹配保护电路(2)连接;所述匹配保护电路(2)保护电路在大电流的时候保护电路不被烧坏,以及提高取能线圈(1)的输出功率;所述整流电路(3)将交流变为直流;所述电压监控及控制电路(6)用于监控能量存储电路(4)的电压是否在预设范围内,以控制能量存储电路(4)不超预设范围;所述稳压输出电路(5)用于降压之后为负载供电。2.根据权利要求1所述一种电线磁场能量采集电源,其特征在于:所述取能线圈(1)具有闭合磁芯,所述闭合磁芯由至少两个磁芯块组合而成,所述磁芯块的两端为锯齿状,两个磁芯块连接处的锯齿互补,使两个磁芯块的连接平整。3.根据权利要求1或2所述一种电线磁场能量采集电源,其特征在于:所述匹配保护电路(2)包括谐振匹配电路和保护电路,谐振匹配电路为连接在取能线圈(1)二次侧两端的电容,所述保护电路由瞬变抑制二...
【专利技术属性】
技术研发人员:严冬,程杰,张佳佳,王平,李玉良,
申请(专利权)人:重庆邮电大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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