專利名稱:一種自適應(yīng)取能裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電網(wǎng)自適應(yīng)取能裝置，它包括電流互感器、磁鏈旁路單元、取能單元、儲(chǔ)能單元、輸出控制單元和自適應(yīng)監(jiān)控單元，所述電流互感器、磁鏈旁路單元、取能單元和輸出控制單元依次連接，所述輸出控制單元與直流負(fù)載連接，所述自適應(yīng)監(jiān)控單元一端連接磁鏈旁路單元，自適應(yīng)監(jiān)控單元另一端連接輸出控制單元，所述儲(chǔ)能單元一端連接自適應(yīng)監(jiān)控單元，儲(chǔ)能單元另一端連接在取能單元和輸出控制單元之間。其降低了取能裝置對(duì)電力線電流的要求，能夠根據(jù)儲(chǔ)能單元的能量大小，快速進(jìn)行不同工作模式之間的自適應(yīng)切換，取能效率高。
【專利說(shuō)明】一種自適應(yīng)取能裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于交流電網(wǎng)側(cè)能量提取【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電網(wǎng)自適應(yīng)取能裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有智能電網(wǎng)的傳感裝置，如果安裝在架空線上，由于絕緣問(wèn)題，難以使用常規(guī)的電源。采用電流互感器自感應(yīng)取能是解決這類(lèi)裝置供電的比較好的方法，一方面可實(shí)現(xiàn)裝置自供電，另一方面做到裝置和電力線等電位，解決了絕緣問(wèn)題，同時(shí)方便安裝。
[0003]由于電力線上電流的變化范圍比較大，導(dǎo)致電流互感器自感應(yīng)取能方法在技術(shù)上存在不小的困難，主要體現(xiàn)在，當(dāng)電力線電流較小時(shí)，電流互感器二次繞組輸出能量有限，要靠電流互感器取得足夠使后級(jí)電路工作的能量，必須增大電流互感器的體積，這將導(dǎo)致整個(gè)取電裝置的體積和重量大大增加，而且使整個(gè)裝置安裝在架空線上的安全性大大降低，或者導(dǎo)致電力線電流較小時(shí)后級(jí)電路無(wú)法工作；當(dāng)電力線電流較大時(shí)，電流互感器二次繞組輸出能量很大，從電流互感器感應(yīng)得到的能量可能超過(guò)后級(jí)電路工作所需能量，多余的能量如果得不到安全釋放，電路以及整個(gè)裝置的安全性都將大大降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種能解決在電力線電流較小時(shí)，互感器取能不足，后級(jí)負(fù)載難以工作，而在電力線電流較大時(shí)取能過(guò)剩問(wèn)題的裝置，避免安全隱患，從而使電流互感器自感應(yīng)取能技術(shù)真正得到廣泛的應(yīng)用。
[0005]為實(shí)現(xiàn)前述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括:
[0006]一種自適應(yīng)取能裝置，它包括:
[0007]電流互感器，用于從電力線感應(yīng)能量，通過(guò)二次繞組輸出；
[0008]磁鏈旁路單元，用于短接電流互感器二次繞組，或者連接電流互感器二次繞組和取能單元；
[0009]取能單元，用于將電流互感器二次繞組所感應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換為后級(jí)直流負(fù)載所要求的電壓等級(jí)；
[0010]儲(chǔ)能單元，用于當(dāng)電流互感器二次繞組感應(yīng)的能量少于直流負(fù)載所需能量時(shí)，通過(guò)釋放能量以補(bǔ)充感應(yīng)能量的不足；以及當(dāng)電流互感器二次繞組感應(yīng)的能量多于直流負(fù)載所需能量時(shí)，通過(guò)儲(chǔ)存能量以備感應(yīng)能量不足時(shí)的需求；
[0011]輸出控制單元，用于開(kāi)啟或關(guān)閉通向直流負(fù)載的輸出通路；以及
[0012]自適應(yīng)監(jiān)控單元，用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能單元能量，控制磁鏈旁路單元和輸出控制單元的開(kāi)啟或關(guān)閉。
[0013]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述磁鏈旁路單元開(kāi)啟時(shí)，電流互感器二次繞組被短路；所述磁鏈旁路單元關(guān)閉時(shí)，電流互感器二次繞組的輸出端連接到取能單元的輸入端。
[0014]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述電流互感器、磁鏈旁路單元、取能單元和輸出控制單元依次連接，所述輸出控制單元與直流負(fù)載連接，所述自適應(yīng)監(jiān)控單元一端連接磁鏈旁路單元，自適應(yīng)監(jiān)控單元另一端連接輸出控制單元，所述儲(chǔ)能單元一端連接自適應(yīng)監(jiān)控單元，儲(chǔ)能單元另一端連接在取能單元和輸出控制單元之間。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括:
[0016]本實(shí)用新型的自適應(yīng)取能裝置，降低了取能裝置對(duì)電力線電流的要求，能夠根據(jù)儲(chǔ)能單元的能量大小，快速進(jìn)行不同工作模式之間的自適應(yīng)切換，取能效率高。

【附圖說(shuō)明】

[0017]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的自適應(yīng)取能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的電網(wǎng)自適應(yīng)取能方法的具體流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本案發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)期研宄和大量實(shí)踐，得以提出本實(shí)用新型的技術(shù)方案。如下將對(duì)該技術(shù)方案、其實(shí)施過(guò)程及原理等作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
[0020]本實(shí)施例所述的自適應(yīng)取能裝置圖如圖1所示，當(dāng)電力線中有電流流過(guò)時(shí)，電流互感器的二次繞組中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，互感器二次繞組連接磁鏈旁通單元。磁鏈旁通單元受自適應(yīng)監(jiān)控單元控制，磁鏈旁通單元開(kāi)啟時(shí)，互感器二次繞組短接，能量不會(huì)傳向后面的模塊；磁鏈旁通單元關(guān)閉時(shí)，互感器二次繞組直接連接取能單元。取能單元將電流互感器二次繞組所感應(yīng)的電流經(jīng)過(guò)整流，電壓變換和濾波后，將能量變換成滿足儲(chǔ)能單元和后級(jí)直流負(fù)載使用要求的電壓等級(jí)。取能單元的輸出端接輸出控制單元，輸出控制單元受自適應(yīng)監(jiān)控單元控制，當(dāng)輸出控制單元開(kāi)啟時(shí)，取能裝置輸出能量供直流負(fù)載工作；當(dāng)輸出控制單元關(guān)閉時(shí)，取能裝置的能量暫時(shí)儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元中，不會(huì)輸出給直流負(fù)載。儲(chǔ)能單元并接在取能單元和輸出控制單元之間，磁鏈旁通單元關(guān)閉，輸出控制單元關(guān)閉時(shí)，取能單元輸出的能量將儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元中；當(dāng)輸出控制單元開(kāi)啟時(shí)，儲(chǔ)能單元將釋放能量給輸出控制單元。自適應(yīng)監(jiān)控單元實(shí)時(shí)檢測(cè)儲(chǔ)能單元中的能量，按照自適應(yīng)取能方法所述步驟工作，控制磁鏈旁路單元和輸出控制單元的開(kāi)啟或關(guān)閉。
[0021]在本實(shí)施例中，利用預(yù)先設(shè)置的直流負(fù)載工作模式所需能量門(mén)限值與取能裝置中儲(chǔ)能單元的能量監(jiān)測(cè)值進(jìn)行比較，由自適應(yīng)監(jiān)控單元做出工作模式的切換判斷，并控制磁鏈旁路單元和輸出控制單元，以實(shí)現(xiàn)取能裝置的模式切換。
[0022]本實(shí)施例的自適應(yīng)取能方法的流程如圖2所示，具體步驟如下:
[0023]1.自適應(yīng)監(jiān)控單元開(kāi)始監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能單元的能量；
[0024]2.將儲(chǔ)能單元能量P與連續(xù)工作門(mén)限值P2進(jìn)行比較，當(dāng)P < P2時(shí)，跳轉(zhuǎn)到步驟3 ;當(dāng)P彡P(guān)2時(shí)，跳轉(zhuǎn)到步驟4 ；
[0025]3.此時(shí)取能單元工作在間歇工作模式，自適應(yīng)監(jiān)控單元控制磁鏈旁路單元關(guān)閉，電流互感器二次繞組直接連接取能單元，之后跳轉(zhuǎn)到步驟5 ;
[0026]4.此時(shí)取能單元工作在連續(xù)工作模式，自適應(yīng)監(jiān)控單元控制輸出控制單元開(kāi)啟，持續(xù)向直流負(fù)載供電，之后跳轉(zhuǎn)到步驟8 ;
[0027]5.將儲(chǔ)能單元能量P與短時(shí)工作門(mén)限值Pl進(jìn)行比較，當(dāng)P < Pl時(shí)，跳轉(zhuǎn)到步驟6 ;當(dāng)P2彡P(guān) > Pl時(shí)，跳轉(zhuǎn)到步驟7 ；
[0028]6.此時(shí)取能單元工作在儲(chǔ)能模式，自適應(yīng)監(jiān)控單元控制輸出控制單元關(guān)閉，電流互感器二次繞組的能量通過(guò)取能單元存儲(chǔ)在儲(chǔ)能單元中，跳轉(zhuǎn)到步驟11 ;
[0029]7.此時(shí)取能單元工作在短時(shí)工作模式，自適應(yīng)監(jiān)控單元控制輸出控制單元開(kāi)啟，儲(chǔ)能單元釋放能量供直流負(fù)載工作，跳轉(zhuǎn)到步驟11;
[0030]8.將儲(chǔ)能單元能量P與輸出儲(chǔ)能工作門(mén)限值P3進(jìn)行比較，當(dāng)P2彡P(guān) < P3時(shí)，跳轉(zhuǎn)到步驟9 ;當(dāng)P多P3時(shí)，跳轉(zhuǎn)到步驟10 ；
[0031]9.此時(shí)取能單元工作在輸出儲(chǔ)能模式，自適應(yīng)監(jiān)控單元控制磁鏈旁路單元關(guān)閉，電流互感器二次繞組的能量直接連接取能單元，取能單元既輸出能量給儲(chǔ)能單元進(jìn)行儲(chǔ)能，又輸出直流負(fù)載所需的能量，跳轉(zhuǎn)到步驟11;
[0032]10.此時(shí)取能單元工作在磁鏈旁路模式，自適應(yīng)監(jiān)控單元控制磁鏈旁路單元開(kāi)啟，電流互感器二次繞組通過(guò)磁鏈旁路單元短路，此時(shí)完全依靠?jī)?chǔ)能單元釋放能量給直流負(fù)載工作，跳轉(zhuǎn)到步驟11。
[0033]11.檢測(cè)取能單元是否結(jié)束工作，如要結(jié)束工作，則結(jié)束；否則，跳轉(zhuǎn)到步驟I。
[0034]本實(shí)施例中，自適應(yīng)監(jiān)控單元的短時(shí)工作門(mén)限值Pl，連續(xù)工作門(mén)限值P2和輸出儲(chǔ)能工作門(mén)限值P3的關(guān)系滿足Pl < P2 < P3，Pl，P2，P3的取值由取能裝置所接直流負(fù)載的能耗決定，具體的門(mén)限值確定方法如下:
[0035]Pl >直流負(fù)載短時(shí)工作所需能量；
[0036]P2 >直流負(fù)載連續(xù)工作所需能量；
[0037]P3 >儲(chǔ)能單元極限能量值。
[0038]應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)取能裝置，其特征在于，它包括: 電流互感器，用于從電力線感應(yīng)能量，通過(guò)二次繞組輸出； 磁鏈旁路單元，用于短接電流互感器二次繞組，或者連接電流互感器二次繞組和取能單元; 取能單元，用于將電流互感器二次繞組所感應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換為后級(jí)直流負(fù)載所要求的電壓等級(jí)； 儲(chǔ)能單元，用于當(dāng)電流互感器二次繞組感應(yīng)的能量少于直流負(fù)載所需能量時(shí)，通過(guò)釋放能量以補(bǔ)充感應(yīng)能量的不足；以及當(dāng)電流互感器二次繞組感應(yīng)的能量多于直流負(fù)載所需能量時(shí)，通過(guò)儲(chǔ)存能量以備感應(yīng)能量不足時(shí)的需求； 輸出控制單元，用于開(kāi)啟或關(guān)閉通向直流負(fù)載的輸出通路；以及自適應(yīng)監(jiān)控單元，用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能單元能量，控制磁鏈旁路單元和輸出控制單元的開(kāi)啟或關(guān)閉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)取能裝置，其特征在于，所述磁鏈旁路單元開(kāi)啟時(shí)，電流互感器二次繞組被短路；所述磁鏈旁路單元關(guān)閉時(shí)，電流互感器二次繞組的輸出端連接到取能單元的輸入端。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自適應(yīng)取能裝置，其特征在于，所述電流互感器、磁鏈旁路單元、取能單元和輸出控制單元依次連接，所述輸出控制單元與直流負(fù)載連接，所述自適應(yīng)監(jiān)控單元一端連接磁鏈旁路單元，自適應(yīng)監(jiān)控單元另一端連接輸出控制單元，所述儲(chǔ)能單元一端連接自適應(yīng)監(jiān)控單元，儲(chǔ)能單元另一端連接在取能單元和輸出控制單元之間。
【文檔編號(hào)】H02J3-28GK204290339SQ201420758176
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