[發明專利]一種管道發電機的整流穩壓裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202010840164.0
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111953248B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 吳志斌;劉秀斌;吳代明
• 申請（專利權）人: 鎮江銳翼自動化科技有限公司
• 主分類號: H02P9/48
• 分類號: H02P9/48;H02J7/14
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

本發明公開了一種管道發電機的整流穩壓裝置及控制方法，包括與管道發電機輸出端連接的整流器、采樣電路、空耗電路、變壓電路、輸出電路、單片機和電池；所述整流器分別與相互并聯的采樣電路、空耗電路和變壓電路連接；所述變壓電路給輸出電路供電，所述變壓電路經過輸出電路給電池充電；所述電池給輸出電路供電，所述變壓電路輸出的電壓高于電池輸出的電壓；所述采樣電路的采樣數據反饋至單片機，所述單片機控制空耗電路的通斷，所述單片機控制變壓電路的啟停；所述電池給單片機供電。有益效果：本發明解決了管道發電機由于管道內流量不穩定生產的電量波動大無法直接利用的問題，提高了管道發電機的應用范圍。

技術領域

本發明涉及一種整流穩壓裝置及控制方法，特別涉及一種管道發電機的整流穩壓裝置及控制方法，屬于電力控制技術領域。

背景技術

管道發電機是一種安裝在有液體或氣體流動并產生壓力及流量的管道上，利用這些流量及壓力發電的設備，管道發電機主要用于野外沒有接入電源并且需要電力供電的野外管道設備或者通訊設備。特別是數百上千公里的石油或天然氣或化工管道中需要實時監測各段管道的流量情況，當管道內的流體流量異常時需要進行遠程關閉部分管路的閥，這種實時監測和遠程控制閥都需要提供電力作為保障，但是在野外通常是通過電池外接太陽能或者風力發電裝置供電，這種供電方式可靠性不高，經常發生故障，需要人工去搶修費時費力。管道發電機可以將流體的動能轉化為電能為管道附近的用電設備提供源源不斷的電力。

中國專利CN201620569342.X 耐高壓磁感應管道發電機和CN201620359406.3 磁感應管道發電機都是提供了一種將線圈組件和永磁體組件分別安裝管道內壁的內外兩側的磁感應管道發電機，通過管道流動的流體帶動永磁體和線圈發生相對切割磁感應線的運動。但是由于管道中的壓力或流量處于一種很不穩定的狀態，所以發出的電壓及電量非常不穩定，在給用電設備供電過程中經常會造成設備的損壞或者電壓不足無法工作，導致了管道發電機產生的電量無法直接使用，嚴重制約了管道發電機的應用。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種能夠給用電設備直接提供穩定電壓和電量的管道發電機的整流穩壓裝置及控制方法。

技術方案：一種管道發電機的整流穩壓裝置，包括與管道發電機輸出端連接的整流器、采樣電路、空耗電路、變壓電路、輸出電路、單片機和電池；所述整流器分別與相互并聯的采樣電路、空耗電路和變壓電路連接；所述變壓電路給輸出電路供電，所述變壓電路經過輸出電路給電池充電；所述電池給輸出電路供電，所述變壓電路輸出的電壓高于電池輸出的電壓；所述采樣電路的采樣數據反饋至單片機，所述單片機控制空耗電路的通斷，所述單片機控制變壓電路的啟停；所述電池給單片機供電。

本發明首先給過對管道發電機產生的交流電進行整流形成直流電，然后對該直流電的電壓進行監測，當管道發電機產生的交流電經整流后形成的直流電的電壓值處于可用范圍內時，單片機切斷空耗電路，同時啟動變壓電路給輸出電路供電，輸出電路給搭載外接用電設備的輸出端供電，并且由于變壓電路輸出的電壓高于電池輸出的電壓，因此可以同時給電池充電；當管道發電機產生的交流電經整流后形成的直流電的電壓值過高或者過低時，管道發電機產生的電能無法為輸出端提供電能，通過單片機接通空耗電路，同時切斷變壓電路，并且由電池為輸出端提供電能，有效地保護了輸出端用電設備的用電安全，并且保證了用電設備的正常運轉。

優選項，為了提高本發明的可靠性，所述整流器輸出端設有濾波保護電路，所述整流器經過濾波保護電路后分別與相互并聯的采樣電路、空耗電路和變壓電路連接；所述濾波保護電路包括第一電容、熱敏電阻和壓敏電阻。當管道發電機啟動時或者經過管道發電機流量發生突變時，瞬間產生的電壓會非常大，容易對本發明的電器元件造成破壞，通過第一電容進行濾波，可以縮小電壓值的波動范圍，通過熱敏電阻能夠吸收瞬間的高壓，當電壓仍然過大時，壓敏電阻能夠進一步起到保護作用；最終電壓穩定后濾波保護電路對整個整流穩壓裝置不產生影響，保證了本發明的穩定可靠。