[发明专利]一种配电网变压器的无源无线温升传感器及温升检测方法

权利要求书

1.一种配电网变压器的无源无线温升传感器，其特征在于，所述配电网变压器的无源无线温升传感器至少包括：

温差能量转换单元、温差电动势采样单元、信号处理单元、无线发送单元以及电能稳定单元；

所述温差能量转换单元将环境温度与变压器内的待测温度的温差转换为电能；

所述温差电动势采样单元连接于所述温差能量转换单元的输出端，对所述温差能量转换单元输出的电能进行采样；

所述信号处理单元连接于所述温差电动势采样单元的输出端，根据所述温差电动势采样单元输出的温差电动势采样信号计算对应的温升；

所述无线发送单元连接于所述信号处理单元的输出端，对所述信号处理单元输出的温差数据信号进行传输；

所述电能稳定单元连接于所述温差能量转换单元的输出端，将所述温差能量转换单元输出的电能转化为稳定的电源电压，为所述温差电动势采样单元、所述信号处理单元及所述无线发送单元供电。

2.根据权利要求1所述的配电网变压器的无源无线温升传感器，其特征在于：所述温差能量转换单元包括半导体温差电池组，所述半导体温差电池组的两端相连形成回路；所述半导体温差电池组的热端置于所述变压器的待测温度中、冷端置于所述环境温度中，通过所述待测温度与所述环境温度的温差产生直流电。

3.根据权利要求1所述的配电网变压器的无源无线温升传感器，其特征在于：所述温差电动势采样单元为模数转换器，通过模数转换实现采样。

4.根据权利要求1所述的配电网变压器的无源无线温升传感器，其特征在于：所述信号处理单元包括温度转换模块及温度量化模块；所述温度转换模块接收所述温差电动势采样单元输出的温差电动势采样信号，将所述温差电动势采样信号转换为对应的温升；所述温度量化模块连接于所述温度转换模块的输出端，将所述温度转换模块输出的温升进行量化以得到所述温升数据信号。

5.根据权利要求1所述的配电网变压器的无源无线温升传感器，其特征在于：所述电能稳定单元包括升压模块及稳压模块；所述升压模块接收所述温差能量转换单元输出的电能，将所述电能的电压升高，以获得所述电源电压；所述稳压模块连接于所述升压模块的输出端，用于稳定所述电源电压并控制供电方向。

6.根据权利要求5所述的配电网变压器的无源无线温升传感器，其特征在于：所述稳压模块包括整流桥。

7.一种配电网变压器的无源无线温升检测方法，其特征在于，所述配电网变压器的无源无线温升检测方法至少包括：

将环境温度与变压器内的待测温度的温差转换为电能；

对所述电能进行采样，以得到温差电动势采样信号；

根据所述温差电动势采样信号计算对应的温升，并将计算得到的温升转化为温升数据信号；

将所述温升数据信号以无线方式进行传输；

将所述环境温度与所述变压器内的待测温度的温差产生的电能转化为电源电压，用以供电。

8.根据权利要求7所述的配电网变压器的无源无线温升检测方法，其特征在于：利用热电效应，藉由变压器中的待测温度与环境温度形成闭合回路产生电流，进而产生温差电动势。

9.根据权利要求7所述的配电网变压器的无源无线温升检测方法，其特征在于：所述配电网变压器的无源无线温升检测方法进一步包括：对所述温差电动势进行采样，采用均值方差的方式计算对应温升，并将温升进行模数转换以得到所述温升数据信号。

10.根据权利要求7或9所述的配电网变压器的无源无线温升检测方法，其特征在于：所述温升与所述温差电动势满足如下关系式：

E＝α(T1-T2)，

其中，E为温差电动势，α为常数，T1为所述待测温度，T2为所述环境温度。

11.根据权利要求7所述的配电网变压器的无源无线温升检测方法，其特征在于：所述配电网变压器的无源无线温升检测方法进一步包括：对所述电能进行升压以获得电源电压，基于整流桥对所述电源电压进行稳压并控制所述电源电压的供电方向。