[發(fā)明專利]一種新型線圈感應(yīng)式高壓輸電線磁場(chǎng)能量收集系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910694792.X
• 申請(qǐng)日: 2019-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110460163B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳細(xì)秀;楊振武;文博;楊馨;胡云楓;夏竹青;李超群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J50/10
• 分類號(hào): H02J50/10;H02J7/00;H02J5/00;H02H9/06;H02H9/02;H02H9/04;H02J50/70
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發(fā)明涉及感應(yīng)取電技術(shù)，具體涉及一種新型線圈感應(yīng)式高壓輸電線磁場(chǎng)能量收集系統(tǒng)，包括設(shè)置于高壓輸電線周圍的磁場(chǎng)感應(yīng)線圈，與磁場(chǎng)感應(yīng)線圈連接的電能處理模塊，與電能處理模塊連接的儲(chǔ)能電池模塊，與儲(chǔ)能電池模塊連接的藍(lán)牙通訊模塊；磁場(chǎng)感應(yīng)線圈，用于接收高壓輸電線周圍磁場(chǎng)并轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電能處理模塊，用于處理磁場(chǎng)感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，輸出直流電能；儲(chǔ)能電池模塊，用于存儲(chǔ)直流電能；藍(lán)牙通訊模塊，用于檢測(cè)儲(chǔ)能電池模塊工作狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送至上位機(jī)。該系統(tǒng)解決了高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的供電。不受輸電線路負(fù)荷的影響，取能穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不受天氣環(huán)境影響，便于安裝與檢修。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于感應(yīng)取電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型線圈感應(yīng)式高壓輸電線磁場(chǎng)能量收集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展，輸電線路在線監(jiān)測(cè)的重要性也日益顯現(xiàn)，而高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)裝置供電問(wèn)題則是影響其穩(wěn)定工作的關(guān)鍵問(wèn)題之一。典型供能裝置有電流互感器供能和太陽(yáng)能供能，電流互感器是以收集輸電線路磁場(chǎng)能作為能量來(lái)源，而太陽(yáng)能電池是以收集太陽(yáng)輻射的能量作為能量來(lái)源。但是電流互感器供能安裝時(shí)，需將輸電線路停電，操作過(guò)程復(fù)雜且取電效率易受輸電線路負(fù)荷影響；太陽(yáng)能供能造價(jià)昂貴，易受天氣影響，安裝也極其復(fù)雜。因此，設(shè)計(jì)一種低成本、操作簡(jiǎn)便、不受輸電線路負(fù)荷及天氣狀況影響的新型高壓輸電線磁場(chǎng)能量收集系統(tǒng)對(duì)提高輸電線路在線監(jiān)測(cè)裝置供電穩(wěn)定性，降低運(yùn)維成本具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種滿足高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電要求的能量收集系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：1、一種新型線圈感應(yīng)式高壓輸電線磁場(chǎng)能量收集系統(tǒng)，其特征是，包括設(shè)置于高壓輸電線周圍的磁場(chǎng)感應(yīng)線圈，與磁場(chǎng)感應(yīng)線圈連接的電能處理模塊，與電能處理模塊連接的儲(chǔ)能電池模塊，與儲(chǔ)能電池模塊連接的藍(lán)牙通訊模塊；

磁場(chǎng)感應(yīng)線圈，用于接收高壓輸電線周圍磁場(chǎng)并轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

電能處理模塊，用于處理磁場(chǎng)感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，輸出直流電能；

儲(chǔ)能電池模塊，用于存儲(chǔ)直流電能；

藍(lán)牙通訊模塊，用于檢測(cè)儲(chǔ)能電池模塊工作狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送至上位機(jī)。

在上述的新型線圈感應(yīng)式高壓輸電線磁場(chǎng)能量收集系統(tǒng)中，還包括屏蔽外殼，屏蔽外殼內(nèi)部形成部件安裝腔；磁場(chǎng)感應(yīng)線圈安裝于屏蔽外殼外側(cè)；電能處理模塊、儲(chǔ)能電池模塊和藍(lán)牙通訊模塊均安裝于部件安裝腔內(nèi)，且通過(guò)絕緣層與屏蔽外殼固定；屏蔽外殼通過(guò)接地線接地。

在上述的新型線圈感應(yīng)式高壓輸電線磁場(chǎng)能量收集系統(tǒng)中，磁場(chǎng)感應(yīng)線圈采用多匝漆包線繞制，并用絕緣塑膠外殼封裝，磁場(chǎng)感應(yīng)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(gè)端口作為輸出；磁場(chǎng)感應(yīng)線圈置于已通電的單根或多根高壓輸電線下方。

在上述的新型線圈感應(yīng)式高壓輸電線磁場(chǎng)能量收集系統(tǒng)中，電能處理模塊包括保護(hù)及降壓電路、交流調(diào)壓模塊和整流濾波模塊；保護(hù)及降壓電路輸入端與磁場(chǎng)感應(yīng)線圈尾端連接，用于防止輸入電壓過(guò)大損壞后續(xù)器件；交流調(diào)壓模塊輸入端與保護(hù)及降壓電路輸出端相連，用于調(diào)節(jié)交流電壓；整流濾波模塊輸入端與交流調(diào)壓模塊輸出端相聯(lián)，用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出至后續(xù)電路。

在上述的新型線圈感應(yīng)式高壓輸電線磁場(chǎng)能量收集系統(tǒng)中，保護(hù)及降壓電路包括放電管、雙向可控硅和電位器；放電管并聯(lián)在電路輸入端，用于防止線路雷擊或短路給二次側(cè)產(chǎn)生沖擊電流對(duì)后面電路的破壞；雙向可控硅并聯(lián)在電路輸出端，其作用是把二次側(cè)輸出的電壓鉗制在一定的范圍內(nèi)，以方便后級(jí)電路的處理；電位器與雙向可控硅觸發(fā)極并聯(lián)，其作用是控制雙向可控硅導(dǎo)通時(shí)間，從而控制二次側(cè)的電壓。

在上述的新型線圈感應(yīng)式高壓輸電線磁場(chǎng)能量收集系統(tǒng)中，交流調(diào)壓模塊包括2個(gè)方向相反的二極管并聯(lián)，用于防止保護(hù)雙向可控硅觸發(fā)電壓過(guò)小導(dǎo)致的發(fā)熱嚴(yán)重現(xiàn)象。