[發明專利]磁感應取能裝置及基于電力取能的多數據融合能源物聯網分布式信息子站系統

有效

• 申請號: 202011574340.7
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112631227B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 吳振升;何思唯;薛昭
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京金言誠信知識產權代理有限公司 11229
• 代理人: 張學敏

本發明提出一種磁感應取能裝置，包括取能感應線圈、自適應整流濾波電路、穩壓電路、超級電容和電力信息采集傳感器，所述超級電容通過所述自適應整流濾波電路和所述穩壓電路與所述感應線圈電連接，所述磁感應取能裝置安裝于電力線，使得所述感應線圈圍繞所述電力線。本發明還提出一種電力取能的多數據融合能源物聯網分布式信息子站系統，包括如權利要求1至7中任一項所述的磁感應取能裝置、分布式信息采集裝置、數據融合處理模塊、和跨平臺資源池，其中，所述磁感應取能裝置和所述分布式信息采集裝置分別與所述數據融化處理模塊通信連接。

技術領域

本發明涉及電力數據通信技術領域，具體涉及一種磁感應取能裝置以及基于電力取能的多數據融合能源物聯網分布式信息子站系統。

背景技術

在當前通訊技術高速發展和城市智能化日益提高的背景下，多行業多數據采集成為智慧城市發展的一個迫切需求，各行業及相關業務部門都需要對城市分布式的各類數據進行采集，也配置了一些分布式終端，但是所有智能采集的終端不可避免對電能的需求，雖然小型的光伏電池或者小型風機配置等模式可以解決，但是長期運行性能不足以及受天氣等制約。

考慮到城市中架空線路的分布與辦公、生活、生產等密不可分，本發明提出一種基于架空線路電力取能的支持物聯網的多數據融合信息采集裝置，解決長期穩定的供能問題，并且可以在該裝置本體上配置除電能信息之外的如大氣環境參數檢測、交通狀態、路面照明狀態等智慧城市相關的傳感器，也可以作為物聯網分布式子站，通過配置的多類型信道方式接收其他無線傳感器的數據獲取信息。

此外，現有的類似電力線路取能裝置因為不能適應電力線路電流的大范圍變化，只可在足夠大的電流下才可以工作，實用性不高。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種磁感應取能裝置和基于電力取能的多數據融合能源物聯網分布式信息子站系統。本發明基于電磁感應定律，設計電力取能應用線圈在變化的空間磁場中獲取電能。數據融合模塊設計了基于節點信任度的數據融合算法，主要應用于智慧城市及智慧鄉村的能源及環境信息采集，為智慧平臺提供數據支撐。

根據本發明的一個方面，提出一種磁感應取能裝置，包括取能感應線圈、自適應整流濾波電路、穩壓電路、超級電容和電力信息采集傳感器，所述超級電容通過所述自適應整流濾波電路和所述穩壓電路與所述感應線圈電連接，所述磁感應取能裝置安裝于電力線，使得所述感應線圈圍繞所述電力線。

根據本發明的優選的實施方式，所述電力信息采集傳感器包括電流傳感器和/或電壓傳感器。

根據本發明的優選的實施方式，所述磁感應取能裝置設置有供電力線通過的電力導線孔，使得所述磁感應取能裝置通過所述電力導線孔安裝至供取能的電力線，所述取能感應線圈圍繞所述電力導線孔布置。

根據本發明的優選的實施方式，所述自適應整流濾波電路包括電子開關可控式全波橋式整流器。

根據本發明的優選的實施方式，所述穩壓電路采用TD型DC-DC模塊。

根據本發明的優選的實施方式，所述磁感應取能裝置包括兩個超級電容、與所述兩個超級電容電連接的電壓比較器、以及與所述兩個超級電容和所述電壓比較器分別電連接的控制器，所述控制器根據所述電壓比較器對兩個超級電容的實時監測數據，控制電量較大的超級電容供電且電量較小的超級電容充電。

根據本發明的優選的實施方式，所述自適應整流濾波電路根據所述感應線圈的電流大小控制整流的開關時間，限制輸出功率在所述超級電容接受的范圍內，從而實現對電流線路電流大小的自適應調節。

根據本發明的另一方面，提供一種電力取能的多數據融合能源物聯網分布式信息子站系統，包括上述磁感應取能裝置、分布式信息采集裝置、數據融合處理模塊、和跨平臺資源池，其中，所述磁感應取能裝置和所述分布式信息采集裝置分別與所述數據融化處理模塊通信連接。