本发明专利技术公开了一种可充电式高压感应取电装置，包括取电模块、电能调理模块、智能保护模块和锂电池充电管理电路；其中，取电模块、电能调理模块、智能保护模块和锂电池充电管理电路串联连接；本发明专利技术不仅能有效的保护电源装置及后方负载不被烧毁，还能通过射频装置对电源运行进行实时监控，更能在断电或电压不足的情况下保证监测设备的正常运行，保证了对外部负载提供电能的安全性及稳定性；应用前景良好，可带来较高的经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电工
，特别是一种可充电式高压感应取电装置。
技术介绍
智能电网的发展要求在高压输电线路上，添加用于监测的辅助装置来提高输变电的状态监测能力，这些辅助装置长期处于高压环境中，安装位置也较为苛刻，电源提供不易。目前，辅助装置常用的供电方式有太阳能电池和感应取电电源两种。太阳能电池成本高、体积大、安装位置受限、功率不稳定、使用不方便。感应取电电源利用电磁感应原理和磁饱和技术，通过电流互感器(CT)感应高压侧的电流来获取电能，相比太阳能电池，感应取电电源具有成本低、体积小、安装灵活、输出稳定的优势，但磁饱和技术导致CT的交流输出存在较高的电压尖峰，电压尖峰会损毁电源内部器件；且当输电线路断电或电压不足等情况时不能得到稳定电流，从而导致装置不能正常运行。 申请号为201010134788. 7，名称为“用于高压输电线路上的感应取电装置”的中国专利技术专利设计了电压尖峰泄放电路。泄放电路通过功率管和泄放电阻构成，当CT输出电压过高时，功率管导通，泄放电阻将尖峰能量吸收转换为热能耗散掉。然而，该方法在实用中存在问题输电线路可能由于负荷紧张而需要过载运行，虽然在设计电路时给电流留有一定裕量，但过载电流一旦超过规定的最大电流，CT电源会出现保护电路损毁故障，以致烧毁后方负载，造成巨额经济损失。申请号为201110331191. 6，名称为“从高压侧感应取电的电源装置”的中国专利技术专利设计了带智能保护功能的CT电源。该方法解决了过载电流超过规定最大电流时所造成的危害，但当输电线路断电或电压不足等情况时不能得到稳定电流，从而导致装置不能正常运行。专利技术内容本专利技术的目的在于提供一种能实现非接触方式从高压侧感应取电，且实现了与可充电的锂电池配合供电，在断电或电压不足的情况下仍能保证监测设备的正常运行，使负载得到安全稳定不间断的电能的可充电式高压感应取电装置。实现本专利技术目的的技术解决方案为 一种可充电式高压感应取电装置，包括取电模块、电能调理模块、智能保护模块和锂电池充电管理电路；取电模块、电能调理模块、智能保护模块和锂电池充电管理电路串联连接。所述取电模块包括一次母线、电流互感器磁芯、二次线圈、取样电阻、单刀双掷继电器；所述一次母线穿过所述电流互感器磁芯；所述二次线圈绕在所述电流互感器磁芯上，并与所述取样电阻并联，再与所述单刀双掷继电器串联； 所述电能调理模块含整流电路、尖端泄放电路、纹波滤除电容、稳压电路，各电路之间依次串联连接；尖端泄放电路中，稳压管与稳压管限流电阻串联后与整流桥的直流输出并联，其中间并联另一个限流电阻，该限流电阻与功率管门极相连，以控制功率管导通或关断的电压；纹波滤除电容与尖端泄放电路并联连接； 所述智能保护电路包括单片机、射频模块和超级电容；射频模块与所述单片机的异步串行通信管脚连接；超级电容并联在单片机的供电端； 所述锂电池充电管理电路包括锂电池充电管理芯片和单节可充电锂电池；所述单节可充电锂电池与所述锂电池充电管理芯片的电源管脚连接。本专利技术与现有技术相比，其显著优点 本专利技术不仅能有效的保护电源装置及后方负载不被烧毁，还能通过射频装置对电源运行进行实时监控，更能在断电或电压不足的情况下保证监测设备的正常运行，保证了对外部负载提供电能的安全性及稳定性。本专利技术应用前景良好，可带来较高的经济效益。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。 附图说明图I是可充电式高压感应取电装置的结构示意图。图2是电能调理电路的具体电路图。图3是锂电池充电管理电路的具体电路图。具体实施例方式本专利技术一种可充电式高压感应取电装置，包括取电模块I、电能调理模块2、智能保护模块3和锂电池充电管理电路4 ;取电模块I、电能调理模块2、智能保护模块3和锂电池充电管理电路4串联连接。所述取电模块I包括一次母线11、电流互感器磁芯12、二次线圈13、取样电阻14、单刀双掷继电器15 ;所述一次母线11穿过所述电流互感器磁芯12 ;所述二次线圈13绕在所述电流互感器磁芯12上，并与所述取样电阻14并联，再与所述单刀双掷继电器15串联； 所述电能调理模块2含整流电路21、尖端泄放电路22、纹波滤除电容23、稳压电路24，各电路之间依次串联连接；尖端泄放电路22中，稳压管与稳压管限流电阻串联后与整流桥的直流输出并联，其中间并联另一个限流电阻，该限流电阻与功率管门极相连，以控制功率管导通或关断的电压；纹波滤除电容23与尖端泄放电路22并联连接； 所述智能保护电路3包括单片机31、射频模块32和超级电容；射频模块32与所述单片机31的异步串行通信管脚连接；超级电容并联在单片机31的供电端； 所述锂电池充电管理电路4包括锂电池充电管理芯片41和单节可充电锂电池42 ;所述单节可充电锂电池42与所述锂电池充电管理芯片41的电源管脚连接。所述的锂电池充电管理电路4中，第一指示灯与所述锂电池充电管理芯片41的电源状态监测管脚连接；第二指示灯与所述锂电池充电管理芯片41的充电状态监测管脚连接。如图I所示，一次母线11上通有幅值恒定的交流电流，线路周围将产生交变磁场，并在电流互感器磁芯12上产生交变的磁通，这个磁通将在所述二次线圈13上感应出交变的感应电流。感应电流在所述取样电阻14上成为电动势输出。在所述单刀双掷继电器15闭合的条件下，所述感应电动势经整流电路21整流后变为脉动直流电压。脉动直流电压经所述尖端泄放电路22后，将脉动直流的尖峰能量泄放，再经所述纹波滤除电容23可将较大的电压纹波滤除。最后，该电压经稳压电路24后在与锂电池充电管理电路4连接，进行锂电池的充电管理，最后得到所期望的安全稳定不间断的电能，供给监测终端(负载)使用。整个电路运行过程中，所述单片机控制模块31，可监测尖端泄放电路22的工作温度，并预设温度超标阈值、恢复阈值和超标时长。工作温度超标后，所述单片机31通过所述单刀双掷继电器15断开供电电路，直到所述尖端泄放电路22的工作温度进入恢复阈值后，所述单刀双掷继电器15重新接入供电电路。供电断开后，所述单片机31由内部超级电容供电。当在预设超标时长内，所述尖端泄放电路22的工作温度不能进入恢复阈值时，所述射频模块32启动，下发电源装置故障命令。运行期间，所述锂电池充电管理芯片41及其外围电路实现对所述单节锂电池42的充放电管理，当经稳压电路调理后的电压足够时，同时给监测终端(负载)供电及给锂电池充电；当经稳压电路调理后的电压仅够给监测终端(负载)提供电能时，优先给监测终端(负载)供电，停止对锂电池充电；当经稳压电路调理后的电压不够给监测终端(负载)供电时，锂电池放电给监测终端(负载)供电；从而使监测终端(负载)可以得到安全稳定不间断的电能。实施例I : 如图I所示 一种可充电式高压感应取电装置，包括取电模块I、电能调理模块2、智能保护模块3和锂电池充电管理电路4 ;取电模块I、电能调理模块2、智能保护模块3和锂电池充电管理电路4串联连接。所述取电模块I包括一次母线11、电流互感器磁芯12、二次线圈13、取样电阻14、单刀双掷继电器15 ;所述一次母线11穿过所述电流互感器磁芯12 ;所述二次线圈13绕在所述电流互感器磁芯12上，并与所述取样电阻14并联，再与所述单刀双掷继电器15串联； 为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可充电式高压感应取电装置，其特征在于：包括取电模块（1）、电能调理模块（2）、智能保护模块（3）和锂电池充电管理电路（4）；取电模块（1）、电能调理模块（2）、智能保护模块（3）和锂电池充电管理电路（4）串联连接；所述取电模块（1）包括一次母线（11）、电流互感器磁芯（12）、二次线圈（13）、取样电阻（14）、单刀双掷继电器（15）；所述一次母线（11）穿过所述电流互感器磁芯（12）；所述二次线圈（13）绕在所述电流互感器磁芯（12）上，并与所述取样电阻（14）并联，再与所述单刀双掷继电器（15）串联；所述电能调理模块（2）含整流电路（21）、尖端泄放电路（22）、纹波滤除电容（23）、稳压电路（24），各电路之间依次串联连接；尖端泄放电路（22）中，稳压管与稳压管限流电阻串联后与整流桥的直流输出并联，其中间并联另一个限流电阻，该限流电阻与功率管门极相连，以控制功率管导通或关断的电压；纹波滤除电容（23）与尖端泄放电路（22）并联连接；所述智能保护电路（3）包括单片机（31）、射频模块（32）和超级电容；射频模块（32）与所述单片机（31）的异步串行通信管脚连接；超级电容并联在单片机（31）的供电端；所述锂电池充电管理电路（4）包括锂电池充电管理芯片（41）和单节可充电锂电池（42）；所述单节可充电锂电池（42）与所述锂电池充电管理芯片（41）的电源管脚连接。...
【技术特征摘要】
1.一种可充电式高压感应取电装置，其特征在于包括取电模块(I)、电能调理模块(2)、智能保护模块(3)和锂电池充电管理电路(4);取电模块(I)、电能调理模块(2)、智能保护模块(3)和锂电池充电管理电路(4)串联连接； 所述取电模块(I)包括一次母线(11)、电流互感器磁芯(12)、二次线圈(13)、取样电阻(14)、单刀双掷继电器(15);所述一次母线(11)穿过所述电流互感器磁芯(12);所述二次线圈(13)绕在所述电流互感器磁芯(12)上，并与所述取样电阻(14)并联，再与所述单刀双掷继电器(15)串联； 所述电能调理模块(2)含整流电路(21)、尖端泄放电路(22)、纹波滤除电容(23)、稳压电路(24)，各电路之间依次串联连接；尖端泄放电路(22)中，稳压管与稳压管限流电阻串联后与整流桥的直流...
【专利技术属性】
技术研发人员：应展烽，郭昊坤，冯凯，万萌，王万纯，冯懿，王浩，吴军基，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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