【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力线路监测，尤其涉及一种电场取能供电的测温装置。
技术介绍
1、构建新型电力系统的过程中，大量新能源发电的并网增加了电网的复杂性和不确定性，导致较低的故障耐受能力也对电网稳定运行提出了新的挑战。目前，无线传感器网络被逐渐应用于电网的运行状态监测中，组成了电网状态在线监测系统。然而，安装在高压侧的状态监测装置难以直接从低压侧供电，安装在杆塔等低压侧的状态监测装置因部分电网设施及监测终端长期暴露在野外而使得定期维护成本极高。因此，稳定、可靠的取能供电技术是电网状态监测装置正常运行的基本保障。
2、现有技术中，电网状态监测装置的常见供电方式分为传输供电、蓄电池供电和自取能供电。其中，传输供电技术主要在低压侧能量发射端，但是具有传输效率低、成本高、设备寿命有限等明显缺点；蓄电池供电技术主要受到体积与重量限制，并且需要定期更换电池，维护成本高；自取能供电技术通过发电装置俘获环境中其他形式的能量并转换为电能来供电，更具备优势与发展前景。因此，自取能供电技术是未来发展的趋势。
3、目前，自取能供电方式包括磁场取能和太阳能光伏取能。但是，太阳能受环境因素影响较大、磁场能受到负载电流大小直接影响。因此，亟需一种新的自取能供电方式，用于电网状态监测装置，从而克服现有自取能供电方式受环境因素影响及受到负载电流大小影响的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电场取能供电的测温装置，通过感应传输线附近变化电场进行取能，并因输电线路电
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种电场取能供电的测温装置，包括电场取能模块、主控芯片、温度采集模块和无线模块；其中，所述电场取能模块与所述主控芯片、所述温度采集模块及所述无线模块三者的电压端均相连，用于通过安装于电力线和大地之间的取能极板来获得交流位移电流，并经整流后向储能电容充电，直至该储能电容储能达到预定容值之后，转换为稳定电压给所连的主控芯片、温度采集模块和无线模块供电。
3、其中，所述电场取能模块包括取能极板、整流桥、储能电容和稳压电路；其中，
4、所述取能极板设置于电力线和大地之间，以使其与所述电力线之间形成第一感应电容并与大地之间形成第二感应电容，用于基于变化电场形成电能的原理，获得交流位移电流；
5、所述整流桥，用于将所述交流位移电流转换为直流电流，并给所述储能电容进行充电；
6、所述储能电容，用于储能达到预定容值之后，转换为一定电压输出给所述稳压电路；其中，所述储能电容的容值大于所述第一感应电容的容值及所述第二感应电容的容值；
7、所述稳压电路与所述主控芯片、所述温度采集模块及所述无线模块三者的电压端均相连，用于将所述储能电容输出电压进行稳压之后，持续给所连的主控芯片、温度采集模块和无线模块供电。
8、其中，所述取能极板采用导电金属制作而成，其结构为平面状、柱状、球形及半球形之其中一种。
9、其中，所述取能极板为半球形极板时，其直径为70mm且对地电容为3.4pf。
10、其中，所述整流桥选用diodes公司的mb10s-13，其静态功耗为0.01ua；所述储能电容选用kyocera avx公司型号为tajc227k006rnj的钽电容，其容值为220uf，电压为6.3v；所述稳压电路由低压差线性稳压器及其并联的稳压二极管构成；其中，所述稳压二极管选用rohm公司的cdzvt2r5.6b，其反向电流为1ua@5v；所述低压差线性稳压器选用ti公司的tps780330220drvr。
11、其中，所述主控芯片的信号端分别与所述温度采集模块的信号端及所述无线模块的信号端相连，用于生成采样周期并下发给所述温度采集模块，以控制温度周期性采样；以及，接收所述温度采样模块周期性所采样的温度并转发给所述无线模块；
12、所述温度采集模块，用于根据所述主控芯片下发的采样周期，对所述电力线四周环境的温度进行周期性采样；
13、所述无线模块，用于将所述主控芯片转发的周期性温度向外发送。
14、其中，所述主控芯片选用nordic公司的nrf52832芯片；所述温度采集模块选用sunlord公司型号为sdnt1005x103f3950ftf的ntc电阻；所述无线模块采用lora技术进行无线通信，其选用ti公司的cc1310作为模组主芯片。
15、其中，所述模组主芯片cc1310与所述nrf52832芯片之间设有一电源切换电路；其中，
16、所述电源切换电路，用于基于所述nrf52832芯片给所述模组主芯片cc1310下发的工作指令，供电给所述模组主芯片cc1310进行唤醒；以及，基于所述nrf52832芯片给所述模组主芯片cc1310下发休眠指令，中断给所述模组主芯片cc1310供电，以使所述模组主芯片cc1310进入休眠；其中，所述nrf52832芯片在给所述无线模块转发数据之前，生成所述工作指令并下发；所述nrf52832芯片在检测到所述无线模块已完成数据转发后，生成所述休眠指令并下发。
17、其中，所述电源切换电路为功率电子开关。
18、实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：
19、本专利技术中电场取能模块通过安装于电力线和大地之间的取能极板来获得交流位移电流，并经整流后向储能电容充电，直至该储能电容储能达到预定容值之后，转换为稳定电压给所连模块供电，从而实现通过感应传输线附近变化电场进行取能，并因输电线路电压等级确定而供电稳定，从而克服了现有自取能供电方式受环境因素影响及受到负载电流大小影响的缺陷。
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1.一种电场取能供电的测温装置，其特征在于，包括电场取能模块、主控芯片、温度采集模块和无线模块；其中，所述电场取能模块与所述主控芯片、所述温度采集模块及所述无线模块三者的电压端均相连，用于通过安装于电力线和大地之间的取能极板来获得交流位移电流，并经整流后向储能电容充电，直至该储能电容储能达到预定容值之后，转换为稳定电压给所连的主控芯片、温度采集模块和无线模块供电。
2.如权利要求1所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述电场取能模块包括依序连接的取能极板、整流桥、储能电容和稳压电路；其中，
3.如权利要求2所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述取能极板采用导电金属制作而成，其结构为平面状、柱状、球形及半球形之其中一种。
4.如权利要求3所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述取能极板为半球形极板时，其直径为70mm且对地电容为3.4pF。
5.如权利要求4所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述整流桥选用DIODES公司的MB10S-13，其静态功耗为0.01uA；所述储能电容选用Kyocera AVX公司
6.如权利要求2所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述主控芯片的信号端分别与所述温度采集模块的信号端及所述无线模块的信号端相连，用于生成采样周期并下发给所述温度采集模块，以控制温度周期性采样；以及，接收所述温度采样模块周期性所采样的温度并转发给所述无线模块；
7.如权利要求6所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述主控芯片选用NORDIC公司的NRF52832芯片；所述温度采集模块选用Sunlord公司型号为SDNT1005X103F3950FTF的NTC电阻；所述无线模块采用LORA技术进行无线通信，其选用TI公司的CC1310作为模组主芯片。
8.如权利要求7所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述模组主芯片CC1310与所述NRF52832芯片之间设有一电源切换电路；其中，
9.如权利要求8所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述电源切换电路为功率电子开关。
...【技术特征摘要】
1.一种电场取能供电的测温装置，其特征在于，包括电场取能模块、主控芯片、温度采集模块和无线模块；其中，所述电场取能模块与所述主控芯片、所述温度采集模块及所述无线模块三者的电压端均相连，用于通过安装于电力线和大地之间的取能极板来获得交流位移电流，并经整流后向储能电容充电，直至该储能电容储能达到预定容值之后，转换为稳定电压给所连的主控芯片、温度采集模块和无线模块供电。
2.如权利要求1所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述电场取能模块包括依序连接的取能极板、整流桥、储能电容和稳压电路；其中，
3.如权利要求2所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述取能极板采用导电金属制作而成，其结构为平面状、柱状、球形及半球形之其中一种。
4.如权利要求3所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述取能极板为半球形极板时，其直径为70mm且对地电容为3.4pf。
5.如权利要求4所述的电场取能供电的测温装置，其特征在于，所述整流桥选用diodes公司的mb10s-13，其静态功耗为0.01ua；所述储能电容选用kyocera avx公司型号为tajc227k006rnj的钽电容，其容值为220uf，电压为6....
【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，毋松涛，唐光辉，黄浩，范利雪，黄锦龙，赵义南，李宝胜，何挠政，郭子文，曾嘉燕，张子航，龙洋，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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