[發明專利]一種無死區感應取電電源系統及電源管理方法

有效

• 申請號: 201410362557.X
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104113126A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 刁慕檁
• 申請（專利權）人: 上海載物能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/00;H02J17/00
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

技術領域

本發明涉及一種電源管理方法及系統，尤其涉及一種感應取電的電源管理方法及系統。?

背景技術

隨著智能電網的建設，在高壓一次設備(如架空輸電線、電纜、環網柜等)上加裝智能電子設備的需求增強，由于此類智能電子設備通常通過感應取電從高壓一次設備上直接獲取所需電源供電，因此感應取電電源的應用日趨廣泛。取電電源輸出額定負載功率所需要的最小線路電流稱為該取電電源的啟動電流。若設備僅由普通取電電源供電，則當線路電流低于啟動電流時，設備將因失去電源而出現工作死區。?

針對上述工作死區的問題，最為常見的解決方案是在感應取電供電死區時將備用電池投入供電。目前應用該方案存在的問題：感應取電供電與電池供電切換時需將設備短暫停電，且電池的能量損耗無法得到補充。因此目前該方案難以有效解決工作死區的問題，極大地限制了感應取電電源的廣泛應用。?

發明內容

本發明的目的之一是提供一種無死區感應取電電源系統，其用于管理感應取電裝置和可充放電裝置為負載混合不間斷供電，其中感應取電裝置可為可充放電裝置充電，從而解決目前感應取電電源中存在的供電間斷及電池能量損耗補充問題。?

本發明的另一目的是提供一種電源管理方法，其同樣用于實現感應取電裝置和可充放電裝置為負載混合不間斷供電，從而解決目前感應取電電源中存在的供電間斷及電池能量損耗補充問題。?

基于上述目的，本發明提供了一種無死區感應取電電源系統，其包括：?

感應取電裝置，其包括取電線圈和第一級DC/DC模塊，所述取電線圈用于套設在輸電線路外，以從輸電線路感應取電；所述第一級DC/DC模塊將感應取得的電能輸出；?

可充放電裝置；?

電源管理模塊，其與所述第一級DC/DC模塊的輸出端連接，并與可充放電裝置連接；?

第二級DC/DC模塊，其與所述電源管理模塊連接，所述第二級DC/DC模塊的輸出端用于連接負載；?

其中，電源管理模塊根據第一級DC/DC模塊的輸入電壓、可充放電裝置的電壓以及第二級DC/DC模塊的輸入電壓，輸出相應的控制信號，以控制可充放電裝置、第一級DC/DC模塊、第二級DC/DC模塊和負載之間的連通或斷開狀態，以使感應取電裝置和可充放電裝置為負載不間斷供電以及感應取電裝置對可充放電裝置的充電。?

進一步地，在本發明所述的無死區感應取電電源系統中，所述感應取電裝置還包括：?

功率控制及過壓保護模塊，其輸入端與所述取電線圈連接；?

整流模塊，其輸入端與所述功率控制及過壓保護模塊的輸出端連接；?

濾波模塊，其輸入端與所述整流模塊的輸出端連接，所述濾波模塊的輸出端與第一級DC/DC模塊的輸入端連接。?

進一步地，在本發明所述的無死區感應取電電源系統中，所述電源管理模塊包括控制器和由控制器控制的四個開關，該四個開關分別是：?

充電開關，其設于第一級DC/DC模塊和可充放電裝置之間，使第一級DC/DC模塊和可充放電裝置連通或斷開；?

感應取電供電開關，其設于第一級DC/DC模塊和第二級DC/DC模塊之間，使第一級DC/DC模塊和第二級DC/DC模塊連通或斷開；?

可充放電裝置供電開關，其設于可充放電裝置和第二級DC/DC模塊之間，使可充放電裝置和第二級DC/DC模塊連通或斷開；以及?

負載開關，其設于第二級DC/DC模塊和負載之間，使第二級DC/DC模塊和負載連通或斷開。?

在上述無死區感應取電電源系統中，所述控制器可以是單片機，或者其?它能實現控制功能的智能芯片；四個開關的通斷對應感應取電裝置、可充放電裝置以及負載之間的連接關系。?

更進一步地，在本發明所述的無死區感應取電電源系統中，所述負載開關通過控制所述第二級DC/DC模塊的運行控制端實現第二級DC/DC模塊和負載連通或斷開。?

更進一步地，在本發明所述的無死區感應取電電源系統中，所述感應取電供電開關和所述可充放電裝置供電開關均包括一二極管，該二極管的負極連接到所述第二級DC/DC模塊的輸入端。?

更進一步地，在本發明所述的無死區感應取電電源系統中，所述充電開關、感應取電供電開關以及可充放電裝置供電開關均包括一個或多個MOS管以及一個三極管，其中所述MOS管的柵極均與所述三極管的集電極相連。?

更進一步地，在本發明所述的無死區感應取電電源系統中，所述感應取電供電開關包括：?