[发明专利]一种用于故障指示器的快速能量收集的电路及方法

说明书

本发明提供一种用于故障指示器的快速能量收集的电路，所述电路中肖特基整流电路分别与CT线圈和大功率限流电阻R1连接，大功率限流电阻R1与快速充电旁路主开关Q1并联，所述电压比较器U2的第1引脚与所述快速充电旁路控制开关Q2连接，快速充电旁路控制开关Q2与所述快速充电旁路主开关Q1连接；所述电解电容C2一端与电阻R1连接，另一端与信号地连接；所述超低压降稳压电路与所述电解电容C2连接，所述超级电容充放电电路与所述超低压降稳压电路连接。本发明的取电CT线圈的能量快速收集并存储在超级电容中作为主备供电，减轻对后备锂电池的依赖，从而延长故障指示器的电池寿命，提升了故障指示器产品的可靠性。

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，尤其涉及一种用于故障指示器的快速能量收集的电路及方法。

背景技术

国网新标中要求：为延长新型故障指示器后备电池寿命，要求故障指示器有较强的取电能力并能存储在超级电容中，并且线路负荷电流大于等于5A时，取电5s内应能满足装置全功能工作需求。而传统的故障指示器的取电能力相对较弱甚至无取电能力仅靠非充电锂电池供电，故障指示器寿命难以达标。如何做出电路简洁可靠又能满足国网新标的要求的电源成了各主流故障指示器厂家面临的主要难点。用于故障指示器的快速能量收集的电路和方法就是在这种情况下产生。

现有故障指示器取电能力通常较弱甚至无取电能力仅靠非充电锂电池供电，并且无法满足线路负荷电流大于等于5A时，取电5s内应能满足装置全功能工作需求的要求。在装置工作特别是射频通讯时消耗了较多的后备电池的能量，导致后备锂电池寿命严重的缩短，以致整个故障指示器产品在未满足年限就结束生命周期。采用此故障指示器的快速能量收集的方法有两点好处：1)电路能自动对超级电容进行充放电管理并快速对系统供电。2)电路能自动投切快速充电旁路开关从而对系统储能电容进行快速充电并减少发热提高产品稳定及可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种用于故障指示器的快速能量收集的电路，实现取电CT线圈的能量快速收集并存储在超级电容中作为主备供电，提升了故障指示器产品的可靠性。

本发明问题之一是这样实现的：一种用于故障指示器的快速能量收集的电路，所述电路与所述故障指示器的的CT线圈连接；所述电路包括肖特基整流电路、超低压降稳压电路、大功率限流电阻R1、电解电容C2、电压比较器U2、快速充电旁路主开关Q1、快速充电旁路控制开关Q2、以及超级电容充放电电路；所述肖特基整流电路分别与CT线圈和大功率限流电阻R1连接，所述大功率限流电阻R1与快速充电旁路主开关Q1并联，所述电压比较器U2的第1引脚与所述快速充电旁路控制开关Q2连接，所述快速充电旁路控制开关Q2与所述快速充电旁路主开关Q1连接；所述电解电容C2一端与电阻R1连接，电解电容C2的另一端与信号地连接；所述超低压降稳压电路与所述电解电容C2连接，所述超级电容充放电电路与所述超低压降稳压电路连接。

进一步的，所述电路还包括一大功率稳压二极管D3，所述大功率稳压二极管D3一端与大功率限流电阻R1连接，另一端接信号地。

进一步的，所述肖特基整流电路包括肖特基整流二极管D1、肖特基整流二极管D2、肖特基整流二极管D4、以及肖特基整流二极管D5；所述CT线圈的一端与肖特基整流二极管D1连接，CT线圈的另一端与肖特基整流二极管D4连接，所述肖特基整流二极管D1与所述肖特基整流二极管D4串联，所述肖特基整流二极管D2和肖特基整流二极管D5串联后，并与所述肖特基整流二极管D1和所述肖特基整流二极管D4并联。

进一步的，所述超低压降稳压电路包括超低压降稳压集成芯片U1和电容C3；所述超低压降稳压集成芯片U1的第1引脚与电容C3连接，所述电容C3的一端接电源，C3的另一端接信号地，所述超低压降稳压集成芯片U1的第2引脚接电源，所述超低压降稳压集成芯片U1的第3引脚与电解电容C2连接。