[發明專利]一種取電裝置及具有該取電裝置的傳感器

在審

• 申請號: 201610188715.3
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN107240935A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 王衛中;楊志強
• 申請（專利權）人: 珠海一多監測科技有限公司
• 主分類號: H02J5/00
• 分類號: H02J5/00
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙)44288
• 代理人: 秦維

技術領域

本發明屬于電力領域，尤其涉及一種取電裝置及具有該取電裝置的傳感器。

背景技術

高壓電力輸變電系統中，為了保證系統的安全運行，需要對關健部位進行實時監測，傳感器作為監測系統的終端裝置，通常靠近或直接接觸高電壓物體，例如開關觸頭、母排、電纜接頭等等，以便獲得溫度、電流等重要數據，傳感器工作電能，最常見的來源有電池供電、溫差發電、CT取電(電流互感)RF輸電等等，但都存在種種的限制和不足。在高壓電場中收集獲取電能作為一種更可靠簡單的取電途徑，一直為業界關注重視。

現有的技術方案中，取能效率都較為低下，要想能獲得實用的能量值，通常以提高適用高電壓等級和增加金屬極板面積為主要手段，由于被測量帶電導體的電壓等級和空間、安全距離的限制，實際難以有效推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種取電裝置，旨在解決現有的取電裝置取電效率低下的問題。

本發明提供了一種取電裝置，包括：高壓微電流整流電路、高壓儲能電路、開關元件、變壓器以及整流濾波電路；

高壓微電流整流電路的輸入端與高壓交流電連接，輸出端與高壓 儲能電路連接，用于把交流電轉化成直流電，再給高壓儲能電路充電；

高壓儲能電路通過開關元件與變壓器初級繞組連接，變壓器次級繞組與整流濾波電路連接；當開關元件閉合時，高壓儲能電路的直流電通過變壓器給整流濾波電路充電；

整流濾波電路與負載連接，用于給負載供電。

進一步地，高壓微電流整流電路包括整流橋D1，整流橋D1包括第一輸入端、第二輸入端、正電壓輸出端、負電壓輸出端；

整流橋D1的第一輸入端與高壓交流電連接，整流橋D1的第二輸入端與金屬極板連接。

進一步地，高壓儲能電路包括電容C1,電容C1的一端與整流橋D1的正電壓輸出端連接，另一端與整流橋D1的負電壓輸出端連接,開關元件的一端與電容C1的一端連接，開關元件的另一端與變壓器初級繞組的一端連接，變壓器初級繞組的另一端與電容C1的另一端連接。

進一步地，整流濾波電路包括整流管D2和電容C2,整流管D2的正極與變壓器次級繞組的一端連接，整流管D2的負極與電容C2的一端連接，電容C2的另一端與變壓器次級繞組的另一端連接。

進一步地，金屬極板為PCB板上的銅泊。

進一步地，電容C1采用高壓儲能電容，所述電容C2采用低壓儲能電容。

進一步地，開關元件為硅雙向開關元件。

進一步地，變壓器為降壓變壓器。

進一步地，變壓器采用非晶、超微晶磁性材料繞制的高頻脈沖變壓器。

本發明還提供了一種無線傳感器，無線傳感器包括上述的取電裝置。

本發明取電裝置有益效果:取電裝置利用硅雙向開關元件本身特性，以電容C1快速升高的電壓作為雙向開關元件開啟條件，使脈沖變壓器T初級繞組形成脈動直流，本發明取電裝置元件少體積小，不受電壓等級和空間、安全距離的限制，實現微小體積下高效地獲取電場能量功能。

附圖說明

圖1是本發明一實施例提供的取電裝置結構示意圖。

圖2是本發明另一實施例提供的取電裝置的電路圖。

圖3是本發明另一實施例提供的取電裝置的硅雙向開關元件V-I特性曲線圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1是本發明一實施例提供的取電裝置結構示意圖。參考圖1，本發明一實施例提供了一種取電裝置，包括：高壓微電流整流電路100、高壓儲能電路200、開關元件300、變壓器400以及整流濾波電路500；

高壓微電流整流電路100的輸入端與高壓交流電連接，輸出端與 高壓儲能電路200連接，用于把交流電轉化成直流電，再給高壓儲能電路200充電；

高壓儲能電路200通過開關元件300與變壓器400初級繞組連接，變壓器400次級繞組與整流濾波電路500連接；當開關元件300閉合時，高壓儲能電路200的直流電通過變壓器400給整流濾波電路500充電；

整流濾波電路500與負載連接，用于給負載供電。

優選地，變壓器400為降壓變壓器。

利用開關元件300的通斷，配合變壓器400降壓的特性，將高壓端的微小電流變換成低壓端的較大電流向整流濾波電路500充電，實現高效的能量積累，元件少體積小，適用電壓等級更寬。