一种基于串联线圈的无源传感器取能系统技术方案

本申请公开了一种基于串联线圈的无源传感器取能系统，包括：由若干取能线圈串接构成的串联线圈、整流电路、Boost电路、控制与调压电路；串联线圈，用于获取交流电并输送到整流电路；整流电路，用于将交流电变换为直流电输送到Boost电路；Boost电路，用于将直流电升压至无源传感器所需电压；控制与调压电路，用于获取电缆输电线电压，当该电压不在正常工况范围内时对Boost电路开关占空比进行调节，以保证无源传感器所需输出电压保持稳定。还包括：储能电路，用于当电缆输电线电压高于正常工况电压时，对Boost电路输入的电能进行存储，低于时向Boost电路输入电能；解决了现有技术输出功率较低且电压不稳定的问题。功率较低且电压不稳定的问题。功率较低且电压不稳定的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于串联线圈的无源传感器取能系统


[0001]本申请涉及电力
，尤其涉及一种基于串联线圈的无源传感器取能系统。

技术介绍

[0002]目前三芯电缆在配网的应用愈加广泛，但对于电缆状态的在线监测技术尚不成熟，主要是由于三芯电缆一般采用直埋或电缆沟道的方式敷设于地下，其传感器的取能系统是制约实现三芯电缆在线监测的瓶颈。
[0003]现有技术为使用小CT取能系统，该方案在单芯电缆及架空线上已实现利用电磁感应及静电原理进行自取能，但其在三芯电缆上的应用却由于三芯电缆表面周围磁场分布较复杂受到制约，导致该方案的出功率较低，在正常工况下难以保证稳定输出电压；且现有的单芯电缆的取能系统也无法直接运用到三芯电缆；因此，亟待一种感应电输出功率较高且电压稳定的无源传感器取能系统。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种基于串联线圈的无源传感器取能系统，用于解决现有技术输出功率较低且电压不稳定的技术问题。
[0005]有鉴于此，本申请提供了一种基于串联线圈的无源传感器取能系统，包括：由若干个取能线圈串接构成的串联线圈、整流电路、Boost电路、控制与调压电路；
[0006]所述串联线圈安装于电缆输电线上，用于获取交流电并输送到所述整流电路；
[0007]所述整流电路，用于将交流电变换为直流电输送到Boost电路；
[0008]所述Boost电路，用于将直流电升压至无源传感器所需电压；
[0009]所述控制与调压电路，用于实时获取电缆输电线电压，当所述电缆输电线电压不在正常工况范围内时，对所述Boost电路开关占空比进行调节，以保证无源传感器所需输出电压保持稳定。
[0010]可选地，还包括：储能电路；
[0011]所述储能电路，用于当所述电缆输电线电压高于正常工况电压时，对所述Boost电路输入的电能进行存储，当所述电缆输电线电压低于正常工况电压时，向所述Boost电路输入电能。
[0012]可选地，还包括：滤波电路；所述滤波电路，用于对所述Boost电路输出的电压进行滤波。
[0013]可选地，还包括：稳压电路；所述稳压电路，用于对所述滤波电路输出的电压进行进行稳压，使得电压维持在波动较小的直流输出电压，并给无源传感器进行供电。
[0014]可选地，若干个所述取能线圈为同向串接方式。
[0015]可选地，所述串联线圈中的取能线圈的个数为四个。
[0016]可选地，所述串联线圈为三相对称的非闭合磁性材料。
[0017]可选地，单个所述取能线圈的感应电压为0.25V。
[0018]与现有技术相比，本申请的优点在于：
[0019]本申请实施例中，提供了一种基于串联线圈的无源传感器取能系统，包括：由若干个取能线圈串接构成的串联线圈、整流电路、Boost电路、控制与调压电路；串联线圈安装于电缆输电线上，用于获取交流电并输送到整流电路；整流电路，用于将交流电变换为直流电输送到Boost电路；Boost电路，用于将直流电升压至无源传感器所需电压；控制与调压电路，用于实时获取电缆输电线电压，当电缆输电线电压不在正常工况范围内时，对Boost电路开关占空比进行调节，以保证无源传感器所需输出电压保持稳定。
[0020]进一步地，还包括：储能电路，用于当电缆输电线电压高于正常工况电压时，对Boost电路输入的电能进行存储，当电缆输电线电压低于正常工况电压时，向Boost电路输入电能；以及滤波和稳压电路将Boost电路输出电压维持在波动较小的直流输出电压给传感器进行供电。
[0021]与现有技术相比：1)本专利技术使用基于串联线圈的无源传感器取能系统，相比于现有技术，能有效解决其功率较小，输出电压不稳定的问题；2)本专利技术集整流、升压、储能、稳压一体，控制系统的设计相比于现有技术的多模块运行更为简单；3)本专利技术降低了倍压电路部分的复杂设计，使用传统Boost电路代替，间接减少了控制电路、稳压电路的设计难度，应用效果更好。从而解决了现有技术输出功率较低且电压不稳定的技术问题。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0023]图1为本申请实施例提供的一种基于串联线圈的无源传感器取能系统的结构示意图；
[0024]图2为本申请实施例提供的一种串联线圈的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0026]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0028]请参阅图1，图1为图1为本申请实施例提供的一种基于串联线圈的无源传感器取能系统的结构示意图。
[0029]本实施例中提供的一种基于串联线圈的无源传感器取能系统，包括：由若干个取能线圈串接构成的串联线圈、整流电路、Boost电路、控制与调压电路、储能电路；
[0030]需要说明的是，本实施例中取能线圈的个数为4个，单个取能线圈的感应电压为0.25V，如图2所示，取能线圈l1～l4为三相对称的非闭合的磁性材料，取能线圈l1～l4安装于导线上，当导线中流过电流时，其中1个取能线圈的感应电压为0.25V左右，以串联方式连接，可产生更高的约1V左右的感应电压Vin和保证足够的输入功率。本实施例串联结构的取能线圈增大了输出的感应电压，以保证能可靠为传感器供电。进一步地，线圈串联可分为同向串接和反向串接两种方式，线圈串联的方式会产生互感，为了增大感应电压，本本实施例的采取的是同向串接方式。
[0031]串联线圈安装于电缆输电线上，用于获取交流电并输送到整流电路；
[0032]整流电路，用于将交流电变换为直流电输送到Boost电路；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于串联线圈的无源传感器取能系统，其特征在于，包括：由若干个取能线圈串接构成的串联线圈、整流电路、Boost电路、控制与调压电路；所述串联线圈安装于电缆输电线上，用于获取交流电并输送到所述整流电路；所述整流电路，用于将交流电变换为直流电输送到Boost电路；所述Boost电路，用于将直流电升压至无源传感器所需电压；所述控制与调压电路，用于实时获取电缆输电线电压，当所述电缆输电线电压不在正常工况范围内时，对所述Boost电路开关占空比进行调节，以保证无源传感器所需输出电压保持稳定。2.根据权利要求1所述的基于串联线圈的无源传感器取能系统，其特征在于，还包括：储能电路；所述储能电路，用于当所述电缆输电线电压高于正常工况电压时，对所述Boost电路输入的电能进行存储，当所述电缆输电线电压低于正常工况电压时，向所述Boost电路输入电能。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘崧，欧晓妹，刘少辉，王俊波，李国伟，王云飞，郭国伟，李兰茵，梁年柏，李雷，刘益军，唐琪，张殷，宋安琪，张思寒，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：