[發明專利]一種可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置

在審

• 申請號: 201810362327.1
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108387328A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 曹旭;程林;聶德鑫;張杰;肖黎;江翼;黃輝;李春龍;李路明;廖志軍
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;全球能源互聯網研究院有限公司;國網江西省電力有限公司;南瑞集團有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;H02J50/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

1.一種可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置，其特征在于：包括能量發射器和能量接收器，所述能量發射器用于將電網的電能轉換為用于空間傳輸的激光能，所述能量發射器包括激光驅動控制電源、激光器和激光準直模塊，所述激光驅動控制電源用于為激光器提供恒定直流電，控制激光器發出激光，激光能量進入激光準直模塊后，進行激光能的空間傳輸，將激光能傳輸給能量接收器；

所述能量接收器將接收到的激光能轉換為負載可用的電能，所述能量接收器包括激光電池和電能管理模塊，所述激光電池接收激光能量并轉化為電能輸入至電能管理模塊，由電能管理模塊進行存儲或供給負載使用。

2.根據權利要求1所述的可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置，其特征在于：所述激光器為光纖耦合半導體激光器，所述激光器的整體尺寸為337mm×420mm×174mm。

3.根據權利要求1所述的可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置，其特征在于：所述能量接收器還包括蓄電池和儲能充電器。

4.根據權利要求1至3任一項權利要求所述的可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置，其特征在于：所述激光準直模塊包括激光準直基座、準直透鏡和六維光纖輸出頭調整架，所述激光準直基座上兩側分別焊接有六維光纖輸出頭調整架和準直透鏡，所述六維光纖輸出頭調整架上安裝有六維光纖輸出頭，所述六維光纖輸出頭通過調節件安裝在六維光纖輸出頭調整架上。

5.根據權利要求4所述的可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置，其特征在于：所述能量采集裝置的激光傳輸過程中，通過激光準直模塊可控制有源區厚度大于2μm，形成窄帶隙具有源區，所述窄帶隙具有源區的高的折射率與兩邊低折射率的寬帶隙層構成一個限制光子在有源區內的介質光波導，使能量采集裝置以低的閥值電流，得到高的輸出功率，連續地長時間在室溫下工作。

6.根據權利要求5所述的可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置，其特征在于：所述能量采集裝置是以一定的半導體材料作工作物質而產生受激發射作用的，在半導體物質的能帶之間或能帶與雜質能級之間，通過激發非平衡載流子而實現粒子數反轉，從而產生光的受激發射作用。

7.根據權利要求6所述的可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置，其特征在于：所述粒子數反轉的發光粒子為激活粒子，所述激活粒子為由包含有亞穩態的三能級結構或四能級結構的原子組成。

8.一種權利要求1至7任一項權利要求所述可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置的激光能量傳輸系統包括半導體激光器、光電池板和能量管理單元。

9.一種權利要求8所述可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置的調試方法，其特征在于：包括如下步驟，

第一步，調整光纖輸出頭，將激光器的六維光纖輸出頭放入激光準直模塊中的調整架上；

第二步，放置光電池板，在距離光源3m處放置光電池板，使激光準直模塊瞄準光電池板，使激光光斑打到光電池板中央；

第三步，為蓄電池充電，打開激光器，調節激光器的輸出功率50W，對能量接收裝置進行長時間照射，為能量管理模塊中的蓄電池充電，當蓄電池中的開路電壓由9.6V上升至12.6V時，完成充電；

第四步，開路電壓測試，測試能量管理模塊中蓄電池的開路電壓；

第五步，輸出功率測試，能量采集裝置在不同大小的驅動電流的驅動下，輸出功率與電流呈線性關系，滿足激光供能10光伏電池吸收峰的條件，波長單色性好。

10.根據權利要求9所述的可充電變壓器光纖測溫節點能量采集裝置的調試方法，其特征在于：所述能量采集裝置的閾值電流為1.6A，中心波長為805.2nm。