[發明專利]開啟式超級電容儲能的線路感應取能瞬時大功率電源

無效

• 申請號: 201110102662.6
• 申請日: 2011-04-25
• 公開（公告）號: CN102185388A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 王振浩;李國慶;辛業春;張喜林;旁丹;張忠杰;王鶴
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;H02J15/00;H02J9/00
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

技術領域

本發明涉及電源領域，是一種開啟式超級電容儲能的線路感應取能瞬時大功率電源。背景技術在電氣設備高壓側應用的各種電子設備需要對地絕緣。由于光電式電流互感器、高壓開關觸頭和電纜接頭測溫、導線覆冰狀態在線監測系統等監測裝置安裝在高電壓現場，為了滿足電氣隔離的安全要求，系統的工作電源不能由二次電源經降壓、整流、濾波后提供，不能用導線直接從低壓側供給，電源供給成為制約這類監測系統發展的關鍵。這些測量及保護裝置的可靠運行對于整個電力系統的安全生產和安全穩定運行是至關重要的，對高壓側測量裝置提供穩定的電源是保證其可靠工作的前提。

現有線路感應取能電源的取能互感器采用整體套裝于線路上的結構，因此，往線路上套裝取能互感器時必須在停電的情況下進行，既影響正常輸電，又費工費時；當線路的負荷電流較小時，通常小于10A，由于線路感應到取能互感器二次端的電流小，DC/DC變換有一定損耗，不能提供正常的直流電壓輸出；感應取能后要進行儲能，通常采用蓄能電池進行儲能，各種蓄能電池都不能滿足在低溫下長期正常工作，使用壽命較短，蓄能電池更換頻繁，且因蓄能電池安裝在輸電線路上，不便于更換，成本高。

發明內容

本發明的目的是，對現有技術進行實質性改進和創新組合，克服現有技術之不足，提供一種結構合理，安裝、維護方便，可靠性高，使用壽命長，特別適用于為高壓在線監測系統和儀表供電的開啟式超級電容儲能的線路感應取能瞬時大功率電源。

實現本發明目的所采用的技術方案是：一種開啟式超級電容儲能的線路感應取能瞬時大功率電源，它包括取能互感器1，單相橋式整流、濾波電路2，DC/DC穩壓電路4，其特征是：還包括瀉放保護回路3、備電池供電回路5和超級電容儲能穩壓輸出電路6，所述的取能互感器1為開啟式取能互感器，開啟式取能互感器1的輸出端與單相橋式整流、濾波電路2的輸入端連接，單相橋式整流、濾波電路2的輸出端分別與瀉放保護回路3、DC/DC穩壓電路4的輸入端連接，DC/DC穩壓電路4的輸出端后與超級電容儲能穩壓輸出電路6的輸入端連接，備電池供電回路5的輸出端超級電容儲能穩壓輸出電路6。

所述開啟式取能互感器1的結構是，包括兩個半圓型鐵芯17，在兩個半圓型鐵芯17上纏繞線圈13，纏繞線圈13的兩個半圓型鐵芯17分別置于兩個半圓型絕緣外殼11中，在半圓型絕緣外殼11與半圓型鐵芯17之間填充環氧樹脂12；兩個半圓型鐵芯17通過其上的插接口16插接，兩個半圓型絕緣外殼11通過螺栓·螺母15固連。

所述瀉放保護回路3由大功率穩壓二極管D5與功率三極管Q1連接組成。

所述后備電池供電回路5由電池BT1、限流電阻R2和二極管D6串聯組成。

所述超級電容儲能穩壓輸出電路6由并聯的超級電容C7、穩壓二極管D9與并聯的超級電容C8、穩壓二極管D10串聯組成。

本發明開啟式超級電容儲能的線路感應取能瞬時大功率電源，由于采用了開啟式取能互感器能夠實現帶電安裝從電力電纜上耦合得到能量；由于開啟式取能互感器耦合得到的能量采用單相橋式整流、濾波電路提供穩定的直流電源；泄放保護回路使穩壓電源工作在很寬的一次電流下；超級電容儲能穩壓輸出電路使得電源能夠提供瞬間大功率；后備電池供電回路使得本發明在電力電纜中電流很小或停電時依然能夠提供穩定的直流電源，適合需要提供瞬時大功率供電的場合使用，特別是為高壓在線監測系統和儀表提供穩壓直流電源。其工作溫度在-40-+70℃，具有結構合理，安裝、維護方便，可靠性高，使用壽命長等優點。

附圖說明

圖1是本發明的開啟式超級電容儲能的線路感應取能瞬時大功率電源電路原理方框圖。

圖2是取能互感器1結構示意圖。

圖3是單相橋式整流、濾波電路2原理圖。

圖4是瀉放保護回路3原理圖。

圖5是DC/DC穩壓電路4原理圖。

圖6是后備電池供電回路5原理圖。

圖7超級電容儲能穩壓輸出電路6原理圖。

圖中：1開啟式取能互感器，2單相橋式整流、濾波電路，3瀉放保護回路，4DC/DC穩壓電路，5后備電池供電回路，6超級電容儲能穩壓輸出電路，11半圓型絕緣外殼，12環氧樹脂，13線圈，14輸出端子，15螺栓·螺母，16鐵芯插接口，17半圓型鐵芯，18連接板。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。