[发明专利]高压输电线路用电设备的WPT系统电源装置及其运行方法

权利要求书

1.一种高压输电线路用电设备的WPT系统电源装置，其特征在于，该电源装置包括：

取能模块，利用电磁感应原理通过CT取电装置从高压侧母线获取交流电能；

发射端电能变化装置，用于将获取的交流电能转换为高频振荡的电磁场，传递给电磁发射线圈；

电磁发射线圈，将接收自发射端电能变化装置的能量，通过共振磁耦合将电能传送至电磁接收线圈；

电磁接收线圈，通过共振磁耦合接收电磁发射线圈发射出的能量，并传送至接收端电能变化装置；

接收端电能变化装置，将接收自电磁接收线圈的能量变换为恒定直流电。

2.如权利要求1所述的WPT系统电源装置，其特征在于，所述发射端电能变化装置包括第一整流模块、滤波模块、调压模块和大功率高频模块。

3.如权利要求1所述的WPT系统电源装置，其特征在于，所述接收端电能变化装置包括第二整流模块、稳压模块、储能模块和在线监测模块。

4.如权利要求2所述的WPT系统电源装置，其特征在于，所述第一整流模块，将从取能模块输出的交流电通过整流电路变为直流；

所述滤波模块，采用LC低通滤波电路滤除第一整流模块输出电流的高次谐波；

所述调压模块，利用电压串联负反馈来稳定滤波模块的输出电压，实现自动调节；

所述大功率高频模块，通过电容电感的谐振产生高频振荡的电磁场，传递给电磁发射线圈。

5.如权利要求3所述的WPT系统电源装置，其特征在于，所述第二整流模块，将接收自电磁接收线圈的能量整流成恒定的直流电；所述稳压模块，使第二整流模块的输出电压恒定，得到稳定的直流电，为储能模块供电；

所述储能模块，将接收的电能进行存储；

所述在线监测模块，实时监测WPT系统电源装置的电流和电压是否在正常运行的范围内方便实现及时的过压过流保护。

6.如权利要求2所述的WPT系统电源装置，其特征在于，所述大功率高频模块包括：高频振荡电路和功率放大电路；所述高频振荡电路用于产生高频振荡电流，所述功率放大电路用于放大电流。

7.如权利要求1所述的WPT系统电源装置，其特征在于，所述电源装置包括壳体，所述壳体为挂锁式结构，所述挂锁是结构上部为钳型结构，下部为矩形壳体；所述钳型结构设有折线式钳口，所述矩形壳体的底端设有透气孔，所述透气孔方便工作过程中各模块电路的散热。

8.如权利要求7所述的WPT系统电源装置，其特征在于，所述取能模块设于钳型结构内；所述发射端电能变化装置、电磁发射线圈、电磁接收线圈和接收端电能变化装置设于所述矩形壳体内；

所述电源装置通过所述钳型结构挂设在高压输电线路上，将钳口紧密闭合形成环形闭合磁路，实现高压侧的取能输出。

9.一种高压输电线路用电设备的WPT系统电源运行方法，其特征在于，所述运行方法包括：

取能模块利用电磁感应原理从高压侧母线获取交流电能，将获取的交流电能传送至发射端电能变化装置；

所述发射端电能变化装置将获取的交流电能转换为高频振荡的电磁场，传递给电磁发射线圈；

所述电磁发射线圈将接收自发射端电能变化装置的能量，通过共振磁耦合将电能传送至电磁接收线圈；

所述电磁接收线圈通过共振磁耦合接收电磁发射线圈发射出的能量，并传送至接收端电能变化装置；

所述接收端电能变化装置将接收自电磁接收线圈的能量变换为恒定直流电。

10.如权利要求9所述的WPT系统电源运行方法，其特征在于，所述发射端电能变化装置将获取的交流电能转换为高频振荡的电磁场包括：

第一整流模块将交流电变为直流电，将所述直流电传送至滤波模块；所述滤波模块采用LC低通滤波电路滤除所述直流电的高次谐波，调压模块利用电压串联负反馈来稳定滤波模块的输出电压，实现自动调节；大功率高频模块将滤波后的直流电通过电容电感的谐振产生高频振荡的电磁场，传递给电磁发射线圈。

11.如权利要求9所述的WPT系统电源运行方法，其特征在于，所述接收端电能变化装置将接收自电磁接收线圈的能量变换为恒定直流电包括：

第二整流模块将接收自电磁接收线圈的能量重新整流成恒定的直流电，为储能模块供电，稳压模块使整流模块的输出电压恒定，得到稳定的直流电；储能模块将接收的能量进行存储；在线监测模块实时监测WPT系统电源装置的电流和电压是否在正常运行的范围内方便实现及时的过压过流保护。