[发明专利]一种基于杂散电容的高压取能装置及方法

权利要求书

1.一种基于杂散电容的高压取能装置，其特征在于，包括：高压取能电极、低压取能电容和低压取能电路；

所述高压取能电极设置在高压线与大地之间获取对地杂散电容，等效为高压取能电容；

所述低压取能电容串联在所述高压取能电容与高压线之间；

所述低压取能电容通过低压取能电路与负载连接。

2.如权利要求1所述的高压取能装置，其特征在于，所述高压取能电极采用金属极板。

3.如权利要求1所述的高压取能装置,其特征在于,所述低压取能电路包括低压取能电感和中间变压器；

所述中间变压器一次侧通过所述低压取能电感与所述低压取能电容并连；

所述中间变压器的二次侧与负载连接；

所述低压取能电感与所述低压取能电容和高压取能电容构成串联谐振电路。

4.如权利要求1所述的高压取能装置，其特征在于，所述对地杂散电容的容值通过电场分析软件计算得到。

5.如权利要求4所述的高压取能装置，其特征在于，所述电场分析软件包括：ANSYS或MAXWELL。

6.如权利要求3所述的高压取能装置，其特征在于，所述中间变压器的一次侧输入电压是通过对地杂散电容和低压取能电容的容值比确定的。

7.如权利要求1所述的高压取能装置，其特征在于，所述中间变压器通过改变原副线圈匝数比调节负载等效阻抗，进而调节位于所述中间变压器二次侧的负载两端的电压。

8.如权利要求7所述的高压取能装置，其特征在于，所述负载两端的电压按下式计算：

式中：R1：负载等效阻抗；R2：低压电感绕线时产生电感电阻；U_cs1：变压器一次侧输入电压；U₂：负载两端电压。

9.一种基于杂散电容的高压取电方法，包括：

将高压电极和低压取能电容串联接入高压线与大地之间，所述高压电极等效为高压取能电容，得到对地杂散电容；

利用所述低压取能电容通过所述高压取能电容分压为与低压取能电路连接负载供电。

10.如权利要求9所述的高压取电方法，其特征在于，所述利用所述低压取能电容通过所述高压取能电容分压为与低压取能电路连接负载供电，包括：

通过对地杂散电容和低压取能电容的容值比确定所述低压取能电路的中间变压器一次侧的输入电压；

基于所述负载工作时的功率需求，通过改变所述低压取能电路的中间变压器的原副线圈匝数调节所述中间变压器的二次侧电压输出值，为所述负载供电。