[发明专利]一种高压输电线路用电设备无线供电系统

说明书

本发明提供一种高压输电线路用电设备无线供电系统，所述无线供电系统包括：取能电流互感器CT，用于从高压侧获取电能；发射端电能变换装置用于将获取的电能转换为单一频率高频交流电；电能发射线圈，接收所述单一频率高频交流电，并通过共振磁耦合将电能传送至电能接收线圈；电能接收线圈，将接收到的交流电能送至接收端电能变换装置；接收端电能变换装置，接收的交流电能变换为直流电能，输出到直流侧为高压线路用电设备供电；所述接收端电能变换装置包括整流模块、储能模块、过压保护模块、DC/DC稳压模块和电源管理模块；所述储能模块包括超级电容和锂电池。本发明中超级电容的使用，使得能量密度大，转换效率高，在任何环境下都能可靠供电。

技术领域

本发明涉及一种供电系统，具体涉及一种高压输电线路用电设备无线供电系统。

背景技术

无线供电是指通过非物理接触的电能传输方式，是继无线通讯、无线网络之后的第三次无线革命，是一项具有基础应用性意义的前沿科技，其跨产品应用范围广，有望推动全国乃至世界通信、电子、物联网、新能源等产业的突破和创新。实现无线输电的方法大致有两种，一种是两个线圈的电磁感应方法，另一种是将电能以激光或者微波的形式，发射到远端的接收天线，然后通过整流、调制等处理后，作用于负载。

目前广泛应用的无线供电主要有以下4种方式：电磁耦合、光电耦合、电磁共振、微波方式。

长期以来，利用磁耦合原理实现电能传输只是在传统变压器和感应电机当中得到了运用，近年来，无线供电受到了热捧，给移动设备进行无线供电技术(Wireless PowerTechnology)，简称WPT，成为人们越来越关心的课题，无线供电技术(WPT)是一种新型的电能传输技术，其具备两大优点：一是让电器与电源完全隔离，使电器的灵活性、美观性、安全性、密封性的完美展现；二是WPT可以通过非导体来传播电能，如水、空气、土壤、玻璃等，因此可以实现隔物供电。

高压输电线路用电设备所处环境复杂，其供能问题是制约高压输电线路在线监测发展的瓶颈之一。相对于传统的锂电池供能、太阳能供能、分压电容取能、激光供能等方式，电流互感器CT取能具有适用电压范围广，绝缘封装简单、体积小、成本低等优点。但现有的电流互感器取能电源存在效率低、铁芯易饱和、输出电压不稳定、存在供电死区等缺陷。

为克服上述缺陷本发明提供一种用于高压输电线路用电设备的无线供电系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新型的高压输电线路用电设备无线供电系统，利用高压线路CT取能与超级电容、锂电池相结合的方法，基于共振磁耦合无线传能理论，建立一套新型高压输电线路用电设备无线供电系统。

本发明提供的一种用于高压输电线路用电设备的无线供电系统，包括取能电流互感器CT，用于从高压侧获取电能；

发射端电能变换装置用于将获取的电能转换为单一频率高频交流电；

电能发射线圈，接收所述单一频率高频交流电，并通过共振磁耦合将电能传送至电能接收线圈；

电能接收线圈，将接收到的交流电能送至接收端电能变换装置；

接收端电能变换装置，将接收的交流电能变换为直流电能，输出到直流侧为高压线路用电设备供电；

所述取能电流互感器CT的铁芯开有V型气隙。

所述发射端电能变换装置包括依次连接的整流模块、滤波模块、调压模块和大功率高频模块。

所述发射端电能变换装置将获取的电能经整流模块进行AC-DC-AC变换和分频、经滤波模块进行高通滤波和低通滤波，经调压模块和大功率高频模块进行推挽放大处理。

所述发射端电能变换装置悬挂于高压输电线路上，通过线缆与电能发射线圈相连；所述接收端电能变换装置设于杆塔上，通过线缆与接收线圈相连。