[发明专利]感应取能装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及电力技术领域，具体是一种感应取能装置。

背景技术

智能配电柜中需要对电压质量、电压、电流、设备运行温度、环境温湿度、开关状态等物理量进行监测，以保障供电的可靠性。为了给工作在配电柜中的监测传感器供电，需研制一种长期稳定可靠的电源。此类用途电源一般有四种实现方式：蓄电池、光伏-蓄电池供电、激光供电和感应取能供电。蓄电池更换不便且不能保证持续性，光伏电源不能工作在没有阳光或阳光强度不足的地方，而激光供电传输的功率较小，成本昂贵。感应取能供电的装置具有体积小、结构紧凑的特点，而且使用时安全性高，从而成为配电柜中传感器供电的最佳方式。

但是现有的感应取能装置存在原边电流波动范围大以及大电流时取能磁芯深度饱和的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种感应取能装置，通过控制模块能够改变取能线圈和补偿线圈的连接方式，使取能线圈与补偿线圈配合，从而使得感应取能模块处于不同的取能模式下，能够抑制磁通量的变化，可以有效地抑制取能铁芯的饱和，并且在一定程度上稳定了经整流滤波模块整流后的电压，进而克服了原边电流波动范围大的问题。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

感应取能装置，包括壳体，所述壳体内设置感应取能模块和电路板，所述感应取能模块包括取能铁芯、取能线圈和补偿线圈，所述取能铁芯套在配电柜母线上，所述取能线圈和补偿线圈均缠绕在取能铁芯上，所述电路板上设置控制模块和依次连接的过压保护模块、整流滤波模块、DC-DC模块、稳压模块，所述感应取能模块用于从配电柜母线上获取交流电，所述控制模块与感应取能模块、过压保护模块、整流滤波模块连接并控制补偿线圈与取能线圈的连接方式，所述过压保护模块与感应取能模块连接，用于保护与其连接的器件免受感应取能模块的冲击，所述整流滤波模块用于将取能模块输出的交流电整流为直流电，所述DC-DC模块用于对所述整流滤波模块输出的直流电进行电压转换，所述稳压模块用于对DC-DC模块输出的转换后的电压进行稳压保护并产生与负载相匹配的直流恒压，所述壳体上还设有供配电柜母线穿过的通孔。

还包括EMI滤波器，所述EMI滤波器连接在感应取能模块的取能线圈和过压保护模块之间，所述EMI滤波器用于滤除从取能线圈输出端输出的电源信号中的共模干扰和差模干扰。

还包括与控制模块连接的超级电容和锂电池，所述超级电容连接在整流滤波模块和DC-DC模块之间，所述控制模块根据超级电容的电压与控制模块设定的第一基准电压和第二基准电压相比较以控制补偿线圈与取能线圈的连接方式，所述锂电池连接在DC-DC模块和稳压模块之间。

还包括充电保护模块，所述充电保护模块连接在DC-DC模块和锂电池之间。

所述取能线圈与补偿线圈的绕制方向相反。

所述补偿线圈的回路中设有PWM控制器。

所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体的一端转动连接，所述上壳体和下壳体的另一端通过锁紧装置活动连接，所述上壳体的侧壁上设有第一半圆形通孔，所述下壳体的侧壁上设有第二半圆形通孔，所述第一半圆形通孔和第二半圆形通孔相配合形成供配电柜母线穿过的通孔；所述取能铁芯包括第一半圆弧型取能铁芯和第二半圆弧型取能铁芯，所述第一半圆弧型取能铁芯和第二半圆弧型取能铁芯拼接成一环型取能铁芯，所述第一半圆弧型取能铁芯安装于上壳体内，所述第二半圆弧型取能铁芯安装于下壳体内，所述电路板设置于下壳体内。

所述上壳体内设有上固定板，所述上固定板与上壳体之间设置弹簧，所述第一半圆弧型取能铁芯镶嵌于上固定板内；所述下壳体内设置下固定板，所述第二半圆弧型取能铁芯镶嵌于下固定板内。

所述锁紧装置包括设置于上壳体上的上定位座和设置于下壳体上的下定位座，所述上定位座上设有螺柱，所述螺柱与上定位座滑动连接，所述下定位座上设有与螺柱相配合的锁紧通孔，所述螺柱穿过锁紧通孔并设有与螺柱相配合的拧紧螺母。

所述上壳体上第一半圆形通孔处设有锁紧环，所述锁紧环与上壳体的滑动连接，所述锁紧环与第二半圆形通孔相配合固定配电柜母线，所述锁紧环上还设有垂直于锁紧环的柱体，所述上壳体上设有与柱体相配合的通槽，所述柱体伸出通槽外部并设有限位环，所述限位环与柱体螺纹连接。

对比现有技术，本发明有益效果在于：