[发明专利]用于产生功率输出的系统和相应的用途

说明书

本发明涉及一种用于从初级线(3)中的交流电(103)产生直流功率输出的系统，其中该系统包括：配置成围绕初级线(3)定位的至少一个芯(104)(3)；围绕至少一个芯线(104)布置的至少一个次级绕组(22、24)，其中每个绕组(22、24)与至少一个芯(104)和初级线(3)一起形成电流变换器单元，其中每个次级绕组(22、24)具有第一端和第二端；针对每个次级绕组(22、24)的整流器(10)，其中每个整流器(10)配置为将交流电转换为直流电，并且其中每个整流器(10)包括用于交流电的两个交流连接部和用于直流电的两个直流连接部，其中次级绕组(22、24)的第一端和第二端连接到整流器(10)的交流电连接部；针对每个次级绕组(22、24)的分流单元，其被设置并配置为使次级绕组(22、24)的端部短路；负载元件(6)，其中负载元件(6)连接到每个整流器(10)的DC连接部。本发明还涉及相应的用途。

技术领域

本发明属于电功率收集领域。更具体地，本发明涉及一种用于从电导体提取功率的系统和用途。

背景技术

能源分配是当今基础设施的关键部分。电能通常通过电力线传输。这些通常是在高压下承载交流电的电力线。由于电力线通常会延伸很长的距离，因此重要的是远程勘测它们的操作。这可以允许操作员检测到任何潜在的故障并运行诊断，远程修复问题和/或在进行修理之前对它们进行精确定位。

电力线勘测和诊断可以有利地通过直接从电力线提取功率的设备来执行。这允许此类设备避免具有内置电源(如电池等)，并提供一种监控线路的有效方法。

一些这样的设备在本领域中是已知的。例如，美国专利4,746,241公开了模块，这些模块安装在变电站的电力变换器两侧上的电力导体上以及沿着输电线路的电力导体上。这些模块能够测量电流、电压、频率和功率因数。

此外，美国专利申请2004/0183522A1公开了一种用于感测电力系统的电力线中的电流的设备以及包括该设备的系统。

类似地，美国专利申请2010/0084920A1公开了一种电流变换收集器，其能够从先存的电网上的导体产生电力。

然而，尽管现有技术对于某些应用可能是令人满意的，但是它具有某些缺点和局限性。例如，为附加设备产生的功率可能不够大，和/或可能无法以合适的方式进行控制。此外，所讨论的设备的使用寿命可能远非最佳。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的目的是克服或至少减轻现有技术的缺点和劣势。即，本发明的目的是提供一种基于线中的电流产生电力的系统和用途，该系统和用途在发电、发电控制和使用寿命方面得到了改善。本发明实现了这些目的。

在第一方面，本发明涉及一种用于从初级线中的交流电(AC)产生直流电(DC)功率输出的系统。该系统包括被配置为围绕初级线定位的至少一个芯以及围绕该至少一个芯布置的至少一个次级绕组，其中每个绕组与至少一个芯和初级线一起形成电流变换器单元，并且其中每个次级绕组具有第一端和第二端。该系统还包括针对每个次级绕组的整流器，其中每个整流器被配置为将交流电转换为直流电，并且其中每个整流器包括用于交流电的两个AC连接部和用于直流电的DC连接部，其中次级绕组的第一端和第二端连接到整流器的AC连接部。该系统还包括针对每个次级绕组的分流单元，该分流单元被布置和配置成使次级绕组的端部短路。更进一步地，该系统可以包括负载元件，其中该负载元件连接至每个整流器的DC连接部。换句话说，负载元件连接到每个整流器的DC连接侧。

这样的系统可以满足上述目的。简而言之，所讨论的系统提供了一个或多个次级绕组，这些次级绕组可以将初级线(例如电力线的线)中的交流电(AC)转换为次级绕组交流电。每个这样的次级绕组可以因此提供次级绕组交流电。每个这样的次级绕组交流电(AC)可以通过相应的整流器转换成直流电(DC)。通过将所有整流器在它们的DC侧上连接起来，可以将产生的直流电和它们相应的DC电压相加在一起。当在DC侧存在负载或负荷时，这可用于产生DC流电压，并从而产生DC功率输出。