一种GIS低电位空间电场-磁场取能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种GIS低电位空间电场‑磁场取能装置，包括：空间磁场取能模块和空间电场取能模块，空间磁场取能模块与空间电场取能模块电连接。空间磁场取能模块包括磁电转换组，用于获取GIS周边的空间磁场能量并将其转换为感应电压。空间电场取能模块用于获取GIS周边的空间感应电压。空间电场取能模块包括压电变压块，既可以对获取的空间感应电压进行升压，又可以对接入的空间磁场取能模块产生的感应电压进行升压。本发明专利技术同时具备空间磁场和空间电场取能能力，能够获得更高的取能功率，空间电场取能模块同时具有升压能力，提高了整体能量获取的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力设备环境能量收集领域，具体地，涉及一种gis(气体绝缘开关设备，gas insulated switchgear)低电位空间电场-磁场取能装置。

技术介绍

1、智能传感元件安装在智能电网的关键设备处并监控各个设备运行的关键参数，使得智能电网可以针对不断变化的环境及时地进行响应，特别是针对gis等大型主设备，使用无线智能传感器进行监测，可以有效减少布线带来的施工和电气安全问题。然而，电源供电问题仍是制约其发展的重要瓶颈。目前绝大多数无线传感器仍需要采用电池供电技术，存在着许多应用局限。尽管目前部分低功耗无线传感器网络可以工作数个月，要想延长传感器节点的使用寿命，从环境采集能源是一种有效地途径。这也成为了一项切实可行但又迫切需要解决众多关键技术问题的研究内容。

2、gis周边存在较强的感生磁场和感应电压，可以从中获取需要的能量，但gis属于高电压设备，而监测设备则是低电压设备，在高电位取能，虽然能量大，但存在对监测设备干扰、高低压隔离和接地安全问题。低电位取能安全性高，对设备干扰少，但可获取的能量总量低，需要提高能量获取的效率。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种GIS低电位空间电场-磁场取能装置，其特征在于，包括：空间磁场取能模块(1)和空间电场取能模块(2)，所述空间磁场取能模块(1)与空间电场取能模块(2)电连接，所述空间磁场取能模块(1)用于获取GIS周边存在的空间磁场能量并将其转换为感应电压输入至空间电场取能模块(2)；所述空间电场取能模块(2)连接有输入连接线(24)，所述输入连接线(24)用于将GIS周边存在的空间感应电压引入空间电场取能模块(2)；所述空间电场取能模块(2)用于对通过输入连接线(24)输入的空间感应电压进行升压，以及对所述空间磁场取能模块(1)产生的感应电压进行升压。

2.根据权利要求1所述的G...

【技术特征摘要】

1.一种gis低电位空间电场-磁场取能装置，其特征在于，包括：空间磁场取能模块(1)和空间电场取能模块(2)，所述空间磁场取能模块(1)与空间电场取能模块(2)电连接，所述空间磁场取能模块(1)用于获取gis周边存在的空间磁场能量并将其转换为感应电压输入至空间电场取能模块(2)；所述空间电场取能模块(2)连接有输入连接线(24)，所述输入连接线(24)用于将gis周边存在的空间感应电压引入空间电场取能模块(2)；所述空间电场取能模块(2)用于对通过输入连接线(24)输入的空间感应电压进行升压，以及对所述空间磁场取能模块(1)产生的感应电压进行升压。

2.根据权利要求1所述的gis低电位空间电场-磁场取能装置，其特征在于，所述空间磁场取能模块(1)包括磁电转换组(17)，所述磁电转换组(17)设置有多组，每组磁电转换组(17)由自下向上依次叠加的负电极(13)、压电层(11)、正电极(12)和磁致伸缩层(14)构成，多组磁电转换组(17)之间依次叠加连接，多组磁电转换组(17)的正电极(12)之间互相电连接形成正极端，负电极(13)之间互相电连接形成负极端，所述正极端和负极端分别与空间电场取能模块(2)电连接。

3.根据权利要求2所述的gis低电位空间电场-磁场取能装置，其特征在于，所述正电极(12)由第一梳齿栅结构(121)和与第一梳齿栅结构(121)电连接的第一汇流排结构(122)组成，所述负电极(12)由第二梳齿栅结构(131)和与第二梳齿栅结构(131)电连接的第二汇流排结构(132)组成，第二梳齿栅结构(131)的梳齿与第一梳齿栅结构(121)的梳齿相互交替设置。

4.根据权利要求3所述的gis低电位空间电场-磁场取能装置，其特征在于，所述第一梳齿栅结构(121)、第二梳齿栅结构(131)、第一汇流排结构(122)和第二汇流排结构(132)通过光刻工艺制作在压电层(11)上。

5.根据权利要求2至4任一项所述的gis低电位空间电场-磁场取能装置，其特征在于，所述压电层(11)的材料为弛豫铁电单晶；所述正电极(12)和负电极(13)的材料均为银或金。

6.根据权利要求5所述的gis低电位空间电场-磁场取能装置，其特征在于，所述压电层(11)的材料为001方向极化的铌锌酸铅或001方向极化的钛铌镁酸铅。

7.根据权利要求2所述的gis低电位空间电场-磁场取能装置，其特征在于，所述空间电场取能模块(2)包括压电变压块(21)、两个输入电极(22)、输出电极(23)和取能电容(25)，所述输入电极(22)长度小于压电变压块...

【专利技术属性】
技术研发人员：路永玲，王真，李玉杰，胡成博，付慧，张子阳，朱雪琼，刘征宇，刘子全，薛海，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：