[發明專利]一種取能采樣一體化電流監測裝置

在審

• 申請號: 201410398273.6
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN105445531A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 楊立新;侯克男;宮臣
• 申請（專利權）人: 北京南瑞智芯微電子科技有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 郭振興;王正茂

1.一種取能采樣一體化電流監測裝置，其特征在于，包括：電流取能采樣單元、中央處理單元、射頻通信單元和時鐘鐵電存儲單元；所述電流取能采樣單元、所述射頻通信單元、所述時鐘鐵電存儲單元分別與所述中央處理單元相連；

所述電流取能采樣單元包括取能模塊、信號處理及AD采樣模塊和一個互感線圈，所述取能模塊和所述信號處理及AD采樣模塊分別與所述互感線圈相連，且所述互感線圈用于與高壓母線相連；

所述取能模塊用于通過所述互感線圈采集高壓母線上的電能并進行整流濾波處理，存儲電能并輸出直流電為所述取能采樣一體化電流監測裝置供電；所述信號處理及AD采樣模塊用于通過所述互感線圈獲取采樣電流，在對所述采樣電流進行轉換后發送至所述中央處理單元；

所述中央處理單元用于獲取所述采樣電流并進行數據處理，通過所述射頻通信單元與外部設備進行通信；所述中央處理單元還用于控制所述電流取能采樣單元，使所述取能模塊和所述信號處理及AD采樣模塊通過切換的形式交替工作；

所述時鐘鐵電存儲單元為所述中央處理單元提供晶振時鐘并存儲數據。

2.根據權利要求1所述的取能采樣一體化電流監測裝置，其特征在于，所述取能模塊包括：整流濾波電路、儲能電路、電流泄放電路和電能檢測電路；

所述儲能電路和所述電流泄放電路分別通過所述整流濾波電路與所述互感線圈相連；且所述儲能電路還與所述電流泄放電路和所述電能檢測電路相連；

所述儲能電路輸出的直流電通過DC/DC轉換電路為所述取能采樣一體化電流監測裝置供電。

3.根據權利要求2所述的取能采樣一體化電流監測裝置，其特征在于，所述整流濾波電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管；所述儲能電路包括第五二極管、第六二極管、第七二極管、第八二極管、第九二極管、第十二極管、第十一二極管和超級電容；所述電流泄放電路包括場效應管和第一電阻；所述電能檢測電路包括第二電阻和第三電阻；

其中，第一二極管的陰極與第二二極管的陽極相連并與互感線圈的輸出端相連，第三二極管的陰極與第四二極管的陽極相連并與互感線圈的另一輸出端相連；第二二極管的陰極與第四二極管的陰極相連并與第六二極管的陽極、場效應管的漏極相連；第一二極管的陽極、第三二極管的陽極與場效應管的源極分別相連并接地；

第六二極管的陰極與第七二極管的陽極相連，第七二極管的陰極與第八二極管的陽極相連，第八二極管的陰極與第九二極管的陽極相連，第九二極管的陰極與第十二極管的陽極相連，第十二極管的陰極與第十一二極管的陽極相連，第十一二極管的陰極與場效應管的源極相連并接地；

第五二極管的陽極與第六二極管的陽極相連，第五二極管的陰極與超級電容的正極相連，超級電容的負極與第十一二極管的陰極相連；

超級電容的正極依次通過第二電阻、第三電阻與超級電容的負極相連，且第二電阻與第三電阻之間的連接節點與中央處理單元的電壓檢測端相連；

場效應管的柵極與第一電阻的一端相連并與中央處理單元的泄放控制端相連，第一電阻的另一端與場效應管的源極相連。

4.根據權利要求3所述的取能采樣一體化電流監測裝置，其特征在于，所述第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第十二極管為MBR130T1G二極管；第六二極管、第七二極管、第八二極管、第九二極管、第十一二極管為MRA4003T3G二極管。

5.根據權利要求1-4任一所述的取能采樣一體化電流監測裝置，其特征在于，還包括：TD-LTE230M無線電力專網傳輸單元，所述TD-LTE230M無線電力專網傳輸單元與所述中央處理單元相連；

所述TD-LTE230M無線電力專網傳輸單元用于通過無線電力專網TD-LTE230M將數據傳送至遠程系統主站。

6.根據權利要求1-4任一所述的取能采樣一體化電流監測裝置，其特征在于，還包括：磁場檢測單元，所述磁場檢測單元與所述中央處理單元相連；

所述磁場檢測單元用于獲取磁場強度信息，并將所述磁場強度信息發送至所述中央處理單元；

所述中央處理單元還用于根據所述磁場強度信息確定是否存在干擾磁場。

7.根據權利要求1-4任一所述的取能采樣一體化電流監測裝置，其特征在于，還包括：看門狗和掉電保護單元，所述看門狗和掉電保護單元與所述中央處理單元相連。