一种基于可控整流的带气隙式磁场感应取能装置输出功率提升方法制造方法及图纸

技术编号:42128814 阅读:20 留言:0更新日期:2024-07-25 00:44
本发明专利技术公开了一种基于可控整流的带气隙式磁场感应取能装置输出功率提升方法,包括:选定磁场感应取能装置具体参数;选取可控整流电路参数;获取可控整流输出电压与全桥不控整流输出电压一致的临界电阻Rs;根据接入负载阻抗的大小判断是否需要使用可控整流输出;在可控整流电路工作的情况下,若检测到电网频率产生波动则重新捕获线路电流相位并按照既定初始相位角重新输出两路PWM波至MOSFET,以保证最大功率输出。本发明专利技术实现了宽范围负载接入磁场感应取能装置功率的有效提高,并进一步拓宽了磁场感应取能装置高功率输出负载接入区间,具有实际应用价值与参考意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁场感应取能装置功率提升方法,特别涉及一种宽范围负载接入磁场感应取能装置高功率输出方法。


技术介绍

1、随着新型电力系统的蓬勃发展,电网迎来数字化转型阶段,大量状态感知装置铺设于输变电线路、变压器和断路器等电气设备,从而实时监测设备关键节点运行状态,由于中高压环境恶劣和生态环境保护等问题,储能电池无法支撑感知装置持续工作,可以选择环境能量收集技术作为感知装置的能量来源。当前,绝大部分高压感知元件采用间歇式环境取能并辅以蓄电池的方式进行电能补给,如太阳能、风能、温差、振动多源取能、射频取能和电场取能等。但间歇式环境取能方式均存在初始能量来源不易或取能功率受自然环境影响大等问题,难以保证供能的连续性。输变电线路、配电网线缆和部分铁路轨道等通流导体周围的电磁场源具备能量丰富、分布广泛、功率密度高且稳定等优点。但由于圆环磁场感应取能装置特定的安装方式,磁芯存在气隙,当气隙存在时其抗饱和能力被增强,保护磁芯在线路大电流时免受发热、噪音、尖峰波输出等影响,然而磁芯存在气隙时,励磁电感急剧减小,导致取能功率相比于无气隙磁场感应取能装置下降较为明显。

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【技术保护点】

1.一种基于可控整流的带气隙式磁场感应取能装置输出功率提升方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于可控整流的带气隙式磁场感应取能装置输出功率提升方法,其特征在于,根据接入负载阻抗的大小判断是否需要使用可控整流输出;具体为:将负载阻抗RL与临界电阻Rs进行比较,判断是否需要使用可控整流电路输出;若接入的负载阻抗RL小于Rs,则两路PWM波始终输出低电平,全桥不可控整流工作;若接入的负载阻抗不小于Rs,则两路PWM波输出设定的频率、PWM1与线路电流初相角和PWM1和PWM2的相位差,可控整流工作。

3.根据权利要求1所述的基于可控整流的带气隙式磁场感应...

【技术特征摘要】

1.一种基于可控整流的带气隙式磁场感应取能装置输出功率提升方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于可控整流的带气隙式磁场感应取能装置输出功率提升方法,其特征在于,根据接入负载阻抗的大小判断是否需要使用可控整流输出;具体为:将负载阻抗rl与临界电阻rs进行比较,判断是否需要使用可控整流电路输出;若接入的负载阻抗rl小于rs,则两路pwm波始终输出低电平,全桥不可控整流工作;若接入的负载阻抗不小于rs,则两路pwm波输出设定的频率、pwm1与线路电流初相角和pwm1和pwm2的相位差,可控整流工作。

3.根据权利要求1所述的基于可控整流的带气隙式磁场感应取能装置输出功率提升方法,其特征在于,在使用可控整流电路的情况下,通过比较电流由正到负的过零点与一路pwm波后一个上升沿的相位差实时监测电网频率波动,若存在波动则获取输入电流由负到正的过零点位置,并根据设定的初始相位角重新输出第一路pwm波,第二路pwm波根据两路pwm波的相位差重新输出。

4.一种基于可控整流的带气隙式磁场感应取能装置电路,其特征在于,包括带气隙式磁场感应取能装置以及可控整流电路,其中,可控整流电路包括整流桥,以及并联在整流桥输出端的电容,负载两端与整流桥输出端连接,整流桥上桥臂包括两个整流二极管d1和d2,下桥臂包括两个开关管s1和s2,s1和s2均包括并联连接的体二极管和mosfet开关,通过控制可控...

【专利技术属性】
技术研发人员:王维石宇辰许晨进苏文博段名荣李恺瑞陆铮
申请(专利权)人:南京师范大学
类型:发明
国别省市:

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