[发明专利]感性供电的电力母线装置

说明书

本发明是在由DOE裁定的DOE合作协议No.DE-FC26-04NT42071 的政府支持下做出的。政府对本发明具有确定的权利。

技术领域

本发明一般涉及电力母线装置，尤其是例如从电力母线供电的传感器 等装置。

背景技术

多种形式的电气传感器被用于检测流经导体的电流。例如，这样的传 感器包括生成指示电流大小的输出电压的单霍尔效应传感器以及例如分流 电阻等更为传统的电流传感器。

霍尔效应器件已被用于检测电流经过导体的流动导致的磁通量的变 化。这些已知器件中的一些采用通量集中器，以便对由电流经过导体的流 动所放射的磁通量进行集中。这已被可如由专利号为4587509和4616207 的美国专利中公开的形式构建的电流检测装置在前提出。

已经知道，采用一个或两个恰当放置的、测量导体附近通量密度的霍 尔传感器来测量导体中的电流并将其转换为与电流成比例的信号。例如， 参见专利号为6130599、6271656、6642704和6731105的美国专利。

专利号为7145322的美国专利公开了一种电力母线电流传感器，其由 自供电的感性耦合电路进行供电。传感器检测电力母线的电流或温度。微 处理器输入来自传感器的、检测到的电流和检测到的温度，并向无线电收 发器电路输出对应的信号。电源采用通过将电力母线磁耦合到一个或一个 以上的线圈所产生的电压，从而由在电力母线流动的电流产生的通量为传 感器、无线电收发器电路和微处理器进行供电。采用恰当的电源管理程序， 以便有助于通过将微处理器引入休眠(例如低功率)模式并在数据将被传 送时唤醒来节省电力消耗。在发送或接收的相对较短的持续时间内，峰值 功率通过电源中的电容器来供给。除此以外，无线电收发器电路优选为被 关闭。

公开号2007/0007968的美国专利申请公开了一种用于对包含一个或一 个以上变送器(transducer)单元的电力系统进行监视的系统，每个变送 器具有耦合至电力系统相导体中相应一个的电流测量器件和电压测量器件 以及变送器无线通讯器件。该变送器单元包括用于向其元件提供电力的电 池。电池连接到涓流充电器，涓流充电器又电气耦合至相导体。涓流充电 器是从相导体吸取电力并用之对电池进行充电的已知的寄生电力充电器。

用于电力母线的传感器和其他装置存在改进的空间。

发明内容

本发明的实施例满足了这些以及其他需求，其提供了感性电力获取单 元、能量储存单元和选择器，选择器通常选择来自感性电力获取单元的电 力，且其检测来自感性电力获取单元的电力的丧失并做出响应地选择来自 能量储存单元的电力。

根据本发明一实施形态，用于电力母线——其包含流经其中的电 流——的装置包含：被结构化为提供由电力母线中流动的电流所生成的第 一电力输出的感性电力获取单元；被结构化为存储来自感性电力获取单元 的第一电力输出的能量并提供第二电力输出的能量储存单元；被结构化为 选择感性电力获取单元的第一电力输出和能量储存单元的第二电力输出中 的一个并由所选择的一个提供第三电力输出的选择器；由选择器的第三电 力输出进行供电的处理器，其中，选择器进一步被结构化为通常由感性电 力获取单元的第一电力输出提供第三电力输出，且其中，处理器被结构化 为判断感性电力获取单元的第一电力输出不足并使选择器由能量储存单元 的第二电力输出提供第三电力输出。

作为本发明另一实施形态，一装置用于具有流经其中的电流以及一特 性的电力母线。该装置包含：被结构化为检测电力母线的特性的传感器； 被结构化为提供由电力母线中流动的电流所产生的第一电力输出的感性电 力获取单元；被结构化为存储来自感性电力获取单元的第一电力输出的能 量并提供第二电力输出的能量储存单元；被结构化为选择感性电力获取单 元的第一电力输出和能量储存单元的第二电力输出中的一个并由所选择的 一个提供第三电力输出的选择器；由选择器的第三电力输出进行供电的处 理器；由来自选择器的第三电力输出进行供电的无线收发器，其与处理器 协作，并被结构化为输出包含或涉及所检测到的电力母线特性的无线消息， 其中，选择器进一步被结构化为通常由感性电力获取单元的第一电力输出 提供第三电力输出，且其中，处理器被结构化为判断感性电力获取单元的 第一电力输出的不足并使选择器由能量储存单元的第二电力输出提供第三 电力输出。