[發明專利]一種新型線圈感應式高壓輸電線磁場能量收集系統

有效

• 申請號: 201910694792.X
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110460163B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 吳細秀;楊振武;文博;楊馨;胡云楓;夏竹青;李超群
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02J7/00;H02J5/00;H02H9/06;H02H9/02;H02H9/04;H02J50/70
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

1.一種新型線圈感應式高壓輸電線磁場能量收集系統，其特征是，包括設置于高壓輸電線周圍的磁場感應線圈，與磁場感應線圈連接的電能處理模塊，與電能處理模塊連接的儲能電池模塊，與儲能電池模塊連接的藍牙通訊模塊；

磁場感應線圈，用于接收高壓輸電線周圍磁場并轉化為感應電動勢；

電能處理模塊，用于處理磁場感應線圈中產生的感應電動勢，輸出直流電能；

儲能電池模塊，用于存儲直流電能；

藍牙通訊模塊，用于檢測儲能電池模塊工作狀態，并將數據通過藍牙發送至上位機；

還包括屏蔽外殼，屏蔽外殼內部形成部件安裝腔；磁場感應線圈安裝于屏蔽外殼外側；電能處理模塊、儲能電池模塊和藍牙通訊模塊均安裝于部件安裝腔內，且通過絕緣層與屏蔽外殼固定；屏蔽外殼通過接地線接地；屏蔽外殼采用厚度為3mm金屬鋁材質，尺寸為300×300×75mm；磁場感應線圈采用多匝漆包線繞制，并用絕緣塑膠外殼封裝，磁場感應線圈選取O型硅鋼作為鐵芯，以多匝銅制漆包線作為線圈繞制在鐵芯上，并引出兩個端口作為輸出；磁場感應線圈置于已通電的單根或多根高壓輸電線下方；

藍牙通訊模塊由儲能電池模塊直接供電，其輸入端連接充電管理電路輸出引腳，以獲取儲能電池模塊工作狀況，并將數據通過藍牙發送至上位機；藍牙通訊模塊采用AMR處理器進行控制。

2.如權利要求1所述的新型線圈感應式高壓輸電線磁場能量收集系統，其特征是，電能處理模塊包括保護及降壓電路、交流調壓模塊和整流濾波模塊；保護及降壓電路輸入端與磁場感應線圈尾端連接，用于防止輸入電壓過大損壞后續器件；交流調壓模塊輸入端與保護及降壓電路輸出端相連，用于調節交流電壓；整流濾波模塊輸入端與交流調壓模塊輸出端相聯，用于將交流電轉換成直流電輸出至后續電路。

3.如權利要求2所述的新型線圈感應式高壓輸電線磁場能量收集系統，其特征是，保護及降壓電路包括放電管、雙向可控硅和電位器；放電管并聯在電路輸入端，用于防止線路雷擊或短路給二次側產生沖擊電流對后面電路的破壞；雙向可控硅并聯在電路輸出端，其作用是把二次側輸出的電壓鉗制在一定的范圍內，以方便后級電路的處理；電位器與雙向可控硅觸發極并聯，其作用是控制雙向可控硅導通時間，從而控制二次側的電壓。

4.如權利要求2所述的新型線圈感應式高壓輸電線磁場能量收集系統，其特征是，交流調壓模塊包括2個方向相反的二極管并聯，用于防止保護雙向可控硅觸發電壓過小導致的發熱嚴重現象。

5.如權利要求2所述的新型線圈感應式高壓輸電線磁場能量收集系統，其特征是，整流濾波模塊包括整流部分和濾波部分；整流部分包括4個大功率二極管組成全橋式整流電路，濾波部分采用電容濾波電路，包括并聯在電路中的兩只電容，用于平滑輸出到負載上的電壓波形。

6.如權利要求2所述的新型線圈感應式高壓輸電線磁場能量收集系統，其特征是，儲能電池模塊包括充電管理電路和蓄能電池組，充電管理電路用于檢測電池電量、控制電池充放電以及分析電壓數據；儲能電池模塊輸入端與整流濾波模塊輸出端相連，用于將整流濾波模塊輸出的直流電存儲在蓄能電池組內；蓄能電池組選取大容量磷酸鐵鋰充電電池組。