[發明專利]用于動態地切換電流互感器電路的負載的系統和方法

有效

• 申請號: 201911094718.0
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN111181152B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 安德魯·E·卡爾松;丹尼爾·J·博爾達;約瑟夫·A·約翰遜;大衛·M·麥瑟史密斯
• 申請（專利權）人: 羅克韋爾自動化技術公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉雯鑫;楊林森

用于動態地切換電流互感器電路的負載的系統和方法。電流互感器電路包括電流源電路，電流源電路包括至少一個電流互感器以產生電流輸出波。負荷電路包括至少一個負荷電阻器和電壓傳感器，電流輸出波的至少一部分通過負荷電阻器，并且電壓傳感器用于感測相應的至少一個負荷電阻器兩端的電壓。開關電路包括至少一個開關，開關電路耦接至負荷電路。微控制器電路包括微控制器，微控制器電路耦接至電力電路和開關電路，微控制器被配置成控制開關電路以在負荷電阻器與低電阻負載之間動態地切換至少一個電流互感器的次級負載。

技術領域

本文公開的主題一般地涉及電流互感器電路，并且更具體地涉及用于動態地切換電流互感器電路的負載的系統和方法。

背景技術

當前，電流互感器需要大的尺寸以進行準確測量。如果電流互感器過小，則其可能在操作期間飽和。飽和導致通過電流源的負載的電流的測量不準確。遺憾的是，較大的電流互感器比較小的互感器成本高得多，而且占用更多空間。

另外，電流互感器還可以用于向電氣裝置的電路供電，從而替代傳統的電力供應以節省空間和成本兩者。該功能需要電氣裝置在用于測量電流源的電流的測量模式與向電氣裝置的電路供電的電力供應模式之間切換。

因此，需要利用較小的電流互感器、使用電流互感器向電氣裝置的電路供電并且在最小化成本和尺寸的同時提供對電流源的電流進行測量的改進的電氣裝置。

發明內容

在一些實施方式中，描述了一種用于動態地切換負載的電流互感器電路。該電流互感器電路包括：電流源電路，其包括至少一個電流互感器以產生電流輸出波；負荷電路，其包括至少一個負荷電阻器和電壓傳感器，電流輸出波的至少一部分通過負荷電阻器，并且電壓傳感器用于感測相應的至少一個負荷電阻器兩端的電壓。電流互感器電路還包括開關電路，開關電路包括至少一個開關，該開關電路耦接至負荷電路。電流互感器電路還包括微控制器電路，該微控制器電路包括微控制器，微控制器電路耦接至電力電路和開關電路，該微控制器被配置成控制開關電路在負荷電阻器與低電阻負載之間動態地切換至少一個電流互感器的次級負載。

在一些實施方式中，描述了一種用于動態地切換負載的電流互感器電路。該電流互感器電路包括電流源電路，電流源電路包括至少一個電流互感器以產生電流輸出波。電流互感器電路還包括負荷電路，負荷電路包括至少一個負荷電阻器和電壓傳感器，該電壓傳感器用于感測相應的至少一個負荷電阻器兩端的電壓。電流互感器電路還包括開關電路，開關電路包括負荷開關和CT短路開關，負荷開關耦接至負荷電路，并且CT短路開關耦接至少一個電流互感器。電流互感器電路還包括微控制器電路，微控制器電路包括微控制器，微控制器電路耦接至電力電路和開關電路，微控制器被配置成控制開關電路以在負荷電阻器與低電阻負載之間動態地切換至少一個電流互感器的次級負載，使得在第二CT短路配置中，CT短路開關閉合，并且負荷開關斷開，以及在第二采樣配置中，CT短路開關斷開，并且負荷開關閉合。

在一些實施方式中，描述了一種用于動態地切換電流互感器電路的負載的方法。該方法包括在負荷電阻器、電力電路以及低電阻負載之間動態地切換電流互感器電路的負載的步驟。

為了實現上述和有關目的，所述實施方式包括下文中充分描述的特征。下面的描述和附圖詳細闡述了本發明的某些示例性方面。然而，這些方面僅指示其中可以采用本發明的原理的各種方式中的僅一些方式。當結合附圖考慮時，本發明的其他方面、優點和新穎特征將根據本發明的下面的詳細描述變得明顯。

附圖說明

以下將參照附圖描述實施方式，在附圖中，相同的附圖標記指代相同的元件，并且：

圖1是根據本發明的實施方式的電流互感器電路的框圖；

圖2是根據本發明的實施方式的三相電流互感器電路的框圖；

圖3是諸如圖2中所示的電流互感器電路的示例性電流互感器電路的一部分的電路圖；