[实用新型]一种高速电力线载波专用智能电源控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及属于高速电力线载波通信的范畴，特别涉及一种高速电力线载波专用智能电源控制器，用于H-PLC设备的电源供应，同时也适用于其它高压线路上小功率智能设备的不间断电源供应。

背景技术

H-PLC装置工作在35kV-10kV的高中压线路上，为解决H-PLC装置的供电问题，目前分别有太阳能和高压感应线圈这两种方式可以为H-PLC装置提供电能，但是如果单独的采用其中一直方式则会受到如下制约，采用太阳能电池在白天阳光充足的条件下为蓄电池充电，并且同时给设备供电，但是如果连续遇到阴雨天气则太阳能的输出功率不足导致无法为负载提供足够的能源，而且单纯依赖于太阳能电池就需要较大功率的电池板，无疑增加了安装难度和电源成本；而使用高压感应线圈的方式供电也会遇到启动电流的限制，在10kV的线路上需要60A以上的电流才能使感应线圈的供电模式启动，要达到20W的输出功率则需要100A以上的电流才行，由于居民用电的特性在夜间或用电低谷时段很难在10kV尾段或支线获得这样的大电流，因此单纯使用高压感应线圈也不能可靠的确保H-PLC设备的电源供应。

高压感应线圈将高压输电导线周围的电磁能量转化为电能，通过整流滤波电路和限压保护电路输出到由单片机控制的PWM充电电路，为蓄电池或H-PLC负载供电，高压感应线圈的输出功率受到流经高压导线的电流大小影响，只有电流大于60A以上充电电路才能正常工作。太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转换为电能的器件，它的输出电流随着光强度的加大而增大。根据太阳能电池的输出伏安特性曲线，负载的匹配特性决定了系统的工作特性和太阳电池的有效利用率。由于他们的特性导致都不能很好的确保H-PLC设备的电源供应。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种在没有220V交流电源供应的情况下通过高压电磁感应线圈和太阳能电池为H-PLC装置提供持续的电力来源。

本实用新型中的一种高速电力线载波专用智能电源控制器，包括电磁感应线圈、整流滤波限压保护电路、太阳能电池板、应线圈PWM充电电路，所述电磁感应线圈与高压导线形成变压器，所述电磁感应线圈与整流滤波限压保护电路连接，所述整流滤波限压保护电路、太阳能电池板分别与应线圈PWM充电电路连接，所述应线圈PWM充电电路连接单片机，所述单片机完成电压采集与PWM控制，所述应线圈PWM充电电路还连接蓄电池，所述蓄电池连接PWM负载电源，所述单片机也连接PWM负载电源，所述PWM负载电源连接H-PLC负载。PWM，即脉冲宽度调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

上述方案中，所述单片机包括8个管脚，其中包括4个A/D采样端口、1个热敏电阻和3个PWM控制端口。

上述方案中，所述整流滤波限压保护电路为全波整流桥。

上述方案中，3个所述PWM控制端口分别为PWM1、PWM2、PWM3，PWM1的占空比用于控制PWM1的输出电压，PWM2的占空比用于控制PWM2的输出电压，PWM3的占空比用于控制PWM3的输出电压。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型提供一种在没有220V交流电源供应的情况下通过高压电磁感应线圈和太阳能电池为H-PLC装置提供持续的电力来源。本实用新型利用太阳能电池板和高压电磁感应线圈相结合的方法对蓄电池进行充电储能，在太阳能电池和感应线圈的输出功率不足的情况下由蓄电池对H-PLC设备进行供电。这种新的方法能够避免由于单独采用太阳能电池供电时受到的连续阴雨天气的影响，同时也能避免因为10kV线路电流过小导致感应线圈无法输出足够功率对蓄电池充电的问题。两种相结合的取能方式可以缩短电源的断电时间，在短时间能将电池充满，即便遇到连续的阴雨天气也能保证H-PLC设备正常的电源供应，能够最大限度的确保蓄电池的满电状态，使H-PLC设备获得稳定的电源供应。

基于单片机智能控制的PWM充电电路可以精确的判断负载输出电流和充电电流的大小，根据蓄电池的特性进行充放电管理，延长蓄电池的使用寿命，利用单片机通过对负载端的A/D采样进行分析，合理分配高压感应线圈和太阳能电池板的PWM端口分别控制相应PWM电源的输出电流实现输出功率的最大化。通过控制PWM的占空比不断改变其负载阻抗的大小，从而达到阵列与负载的最佳匹配，实现太阳能电池的最大输出功率，为蓄电池充电。

附图说明