一种分布式变电站无人机充电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种分布式变电站无人机充电系统，包括感应取能元件，用于将电能从高压线路中取出并产生感应电压；过压保护及整流电路，过压保护及整流电路与感应取能元件并联，用于对获取的电压信号进行整流和滤波；电池充电单元，电池充电单元与过压保护及整流电路并联，用于对电池进行充电，电池充电单元包括储能电感L1；逆变电路，逆变电路与储能电感L1串联，用于将电池和感应所获得的电能逆变为高频交流信号；无线发射端和无线接收端，与逆变电路并联，用于传输无线电能至构架的低压侧；高频整流电路，高频整流电路与无线接收端并联，用于将低压侧高频交流信号整流成直流信号；直流负载侧，直流负载侧与高频整流电路并联。联。联。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式变电站无人机充电系统


[0001]本技术涉及无人机充电装置领域，具体为一种分布式变电站无人机充电系统。

技术介绍

[0002]目前随着电网规模的不断扩大，变电站数量与日俱增，站内高空设备因存在巡视盲区而导致其缺陷隐患十分隐蔽，给变电站安全稳定运行带来新的安全风险，而无人机具有飞行高度较高、视野广阔等特点，可以消除巡视死角，及时发现缺陷，并结合无人机飞行控制系统，完成自主巡航、定点拍摄和巡检图像回传等功能，实现变电站无人机自主巡检。
[0003]现阶段变电站智能巡检无人机的充电方式主要通过在变电站设备区建设机巢机械接口实现无人机充电，此方式虽然可以降低充电或是更换电池所需时间，但长时间进行充电接口拔插，易导致接口损坏；同时为提高工作效率，减少往返机巢的充电时间，提出采用太阳能电池或风力发电的方式实现能量的提供，但太阳能极易受到光照强度、阴雨天气的影响，风能也会受风源方向、强度的影响而达不到理想的发电效果。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种分布式变电站无人机充电系统，从变电站构建线路上无线取能的方式，解决了无人机续航能力差，提高无人机工作效率。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]一种分布式变电站无人机充电系统，包括
[0007]感应取能元件，所述感应取能元件设置在变电站构件的出现线路上，用于将电能从高压线路中取出并产生感应电压；
[0008]过压保护及整流电路，所述过压保护及整流电路与所述感应取能元件并联，用于对获取的电压信号进行整流和滤波；
[0009]电池充电单元，所述电池充电单元与所述过压保护及整流电路并联，用于对电池进行充电，所述电池充电单元包括储能电感L1；
[0010]逆变电路，所述逆变电路与所述储能电感L1串联，用于将电池和感应所获得的电能逆变为高频交流信号；
[0011]无线发射端，所述无线发射端与所述逆变电路并联，用于从高压输电侧发射高频交流信号；
[0012]无线接收端，用于将所述无线发射端发射的高频交流信号传输至构架的低压侧；
[0013]高频整流电路，所述高频整流电路与所述无线接收端并联，用于将构架低压侧的高频交流信号整流成直流信号；
[0014]直流负载侧，所述直流负载侧与所述高频整流电路并联。
[0015]进一步的，所述过压保护及整流电路包括并联的过压保护电路和整流电路，所述
过压保护电路包括串联的输入阻抗R
in
和功率开关S
10
。
[0016]进一步的，所述整流电路包括并联的第一支路和第二支路，第一支路由串联的二极管D1和二极管D2组成，第二支路由串联的二极管D3和二极管D4组成。
[0017]进一步的，所述电池充电单元还包括相互并联的充电保护电路、蓄电池组和稳压电容C
i
，所述稳压电容C
i
的一端连接储能电感L1。
[0018]进一步的，所述逆变电路包括并联的第三支路和第四支路，第三支路由串联的功率开关S
11
和功率开关S
12
组成，第四支路由串联的功率开关S
13
和功率开关S
14
组成，所述稳压电容C
i
另一端与储能电感L1串联。
[0019]进一步的，所述整流电路包括并联的第五支路、第六支路和输出稳压电容C
f
，所述第五支路由串联的二极管D
s1
和二极管D
s2
组成，第六支路由串联的二极管 D
s3
和二极管D
s4
组成。
[0020]进一步的，无人机充电平台设置有一体化云台装置，用于对无人机充电过程及变电站周边环境进行远程监视。
[0021]相较于现有技术，本技术的有益效果在于：
[0022](1)本技术充电平台搭建在变电站构架的出线线路上，当无人机需要充电时，可就近到充电平台上进行充电，极大程度的解决了无人机续航能力差的问题，减少往返机巢充电的路程和时间。
[0023](2)本技术使用取能元件直接从变电站线路上无线取能,能量获取方式稳定，不受恶劣环境制约。
附图说明
[0024]图1为本技术系统图；
[0025]图2为本技术电路拓扑图；
[0026]图3为本技术整体结构示意图。
[0027]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0028]1、感应取能元件；2、过压保护及整流电路；21、过压保护电路；22、整流电路；221、第一支路；222、第二支路；3、电池充电单元；31、充电保护电路；32、蓄电池组；4、逆变电路；41、第三支路；42、第四支路；5、无线发射端；6、无线接收端；7、高频整流电路；71、第五支路；72、第六支路；8、直流负载侧；9、高压线路；10、供电线圈；11、中继线圈；12、接收线圈；13、绝缘子；14、远程监视和信息交互模块；15、构架。
具体实施方式
[0029]为了使本技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式和附图对本技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本技术不仅限于此。
[0030]请参阅图1
‑
图3，本技术提供一种技术方案：一种分布式变电站无人机充电系统，包括
[0031]感应取能元件1，感应取能元件1放置在变电站构架15的出线线路上，通过电磁感应原理将电能从高压线路9中取出并产生感应电压，为高压侧充电装置提供能量；
[0032]过压保护及整流电路2，过压保护及整流电路2与感应取能元件1并联，用于对获取
的电压信号进行整流和滤波；
[0033]电池充电单元3，电池充电单元3与过压保护及整流电路2并联，采用整流滤波后的电信号对电池进行充电，电池充电单元3包括储能电感L1；
[0034]逆变电路4，逆变电路4与储能电感L1串联，用于将电池和感应所获得的电能逆变为高频交流信号；
[0035]无线发射端5，无线发射端5与逆变电路4并联，发射线圈由补偿电路和绕组线圈构成，用于从高压输电侧发射高频交流信号；
[0036]无线接收端6，接受线圈由补偿电路和绕组线圈构成，用于传输无线发射端 5发射的高频交流信号至构架15的低压侧；
[0037]高频整流电路7，高频整流电路7与无线接收端6并联，用于将构架15低压侧的高频交流信号整流成直流信号；
[0038]直流负载侧8，直流负载侧8与高频整流电路7并联，DC/DC模块将直流信号转化成一体化云台远程监控装置所需的电压等级，可以根据不同的应用场合选择合适的DC/DC变换器拓扑来改变接入改进型谐振网络的等效负载电阻，使系统实现高效率的电能传输。
[0039]具体的，过压保护及整流电路2包括并联的过压保护电路21和整流电路22，过压保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式变电站无人机充电系统，其特征在于，包括：感应取能元件，所述感应取能元件设置在变电站构件的出现线路上，用于将电能从高压线路中取出并产生感应电压；过压保护及整流电路，所述过压保护及整流电路与所述感应取能元件并联，用于对获取的电压信号进行整流和滤波；电池充电单元，所述电池充电单元与所述过压保护及整流电路并联，用于对电池进行充电，所述电池充电单元包括储能电感L1；逆变电路，所述逆变电路与所述储能电感L1串联，用于将电池和感应所获得的电能逆变为高频交流信号；无线发射端，所述无线发射端与所述逆变电路并联，用于从高压输电侧发射高频交流信号；无线接收端，用于将所述无线发射端发射的高频交流信号传输至构架的低压侧；高频整流电路，所述高频整流电路与所述无线接收端并联，用于将构架低压侧的高频交流信号整流成直流信号；直流负载侧，所述直流负载侧与所述高频整流电路并联。2.根据权利要求1所述的一种分布式变电站无人机充电系统，其特征在于：所述过压保护及整流电路包括并联的过压保护电路和整流电路，所述过压保护电路包括串联的输入阻抗R
in
和功率开关S
10
。3.根据权利要求2所述的一种分布式变电站无人机充电系统，其特征在于：所述整流电路包括并联的第一支路和第二支路，第一支路由串联的二极管D1和二极管D2组成，第二支路由串联的二极管D3...

【专利技术属性】
技术研发人员：江鸿翔，黄丽梅，李榜，林泓涛，徐心靖，陈志娟，曾剑红，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司超高压分公司，
类型：新型
国别省市：