[实用新型]一种线路CT能量采集和储能电源

说明书

本实用新型公开了一种线路CT能量采集和储能电源，包括能量采集模块、泄流模块、稳压模块、升压模块、储能模块、直流稳压模块、后备电池模块和控制模块；能量采集模块通过开口式取能线圈CT通过电磁原理，在供电线路L上获取感应电流；泄流模块是由MOSFET管M1、功率电阻R1够成的泄流电路；稳压模块包括整流桥式电路B1和滤波电容C2；升压模块由线绕电感L1、MOSFET管M2、二极管D2、电解电容C3构成升压单元；储能模块由电解电容C3、MOSFET管M3、电阻R6、超级电容C4构成；后备电池模块由二极管D1和锂电池D6组成。解决了现有泛在电力物联网感知层设备的供电可靠性低和环境适应能力差的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种电网取电电路，具体涉及一种线路CT能量采集和储能电源。

背景技术

目前，随着泛在电力物联网和智能电网的建设发展、对电力输配电线路的在线监测变得非常重要，线路的线缆、绝缘子、杆塔等分布范围广泛，地理环境和气候环境非常复杂，运行安全及故障点的判断尤为重要，泛在电力物联网感知层设备是实现线路数据采集和状态判断的关键部件。

感知设备一般跟随线路安装，多数位于郊区或野外环境，其供电电源无法由低压端直接提供，因此常规电源无法满足供电要求。利用供电的高压线路进行能量收集是解决线路在线监测设备的电源优质方案。而传统的通过CT线路取能，依靠供电线路一次侧的负荷，对于低负荷运行的线路没有取电能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种线路CT能量采集和储能电源，采用动态阻抗匹配电路实现在微能量收集取能，用以解决现有泛在电力物联网感知层设备的供电可靠性低和环境适应能力差的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种线路CT能量采集和储能电源，所述能量采集和储能电源包括能量采集模块、泄流模块、稳压模块、升压模块、储能模块、直流稳压模块、后备电池模块和控制模块；

所述能量采集模块通过开口式取能线圈CT通过电磁原理，在供电线路L上获取感应电流；

所述泄流模块是由MOSFET管M1、功率电阻R1够成的泄流电路，用于当供电电流偏大时，释放多余的电流，其控制方式由电路测量点A和电路测量点B的电压计算得出，通过控制泄流电路实现采集电源泄流；

所述稳压模块包括整流桥式电路B1和滤波电容C2，用于将线路采集的交流电转换成直流电，以满足设备要求；

所述升压模块由线绕电感L1、MOSFET管M2、二极管D2、电解电容C3构成升压单元，在供电线路的电流较小的情况下，线绕电感L1和MOSFET管M2进行升压并储能到电解电容C3中，在供电线路电流满足功能要求的情况下，MOSFET管M2不工作，电能直接储能至电解电容C3中；

所述储能模块是由电解电容C3、MOSFET管M3、电阻R6、超级电容C4构成充电储能电路，通过采集电路测量点A的电压判断电解电容C3电压是否充电完成，测试电路测量点B的电压，如果没有达到设定值，导通MOSFET管M3将电解电容C3储存的电能存储于超级电容C4中，当超级电容C4电压超过设定值，电路测量点A的电压超过设定值，启动泄流电路进行输入稳压；

所述直流稳压模块包括直流稳压芯片T4和直流稳压芯片T5，为线路在线监测装置提供电能；

所述后备电池模块由二极管D1和锂电池D6组成，当线路长时间停电，线圈供电电源和超级电容电源失电后，由后备电池模块供电；二极管D4、二极管D5和二极管D6构成电源保护单元，防止电压回流损坏电源器件；

所述控制模块由STM32F103单片机T1构成电路主控单元，通过采集电路电压信息，根据控制方案控制MOSFET管M1、MOSFET管M2、MOSFET管M3的开断。