[实用新型]一种自适应取能装置

说明书

技术领域

本实用新型属于交流电网侧能量提取技术领域，尤其涉及一种电网自适应取能装置。

背景技术

现有智能电网的传感装置，如果安装在架空线上，由于绝缘问题，难以使用常规的电源。采用电流互感器自感应取能是解决这类装置供电的比较好的方法，一方面可实现装置自供电，另一方面做到装置和电力线等电位，解决了绝缘问题，同时方便安装。

由于电力线上电流的变化范围比较大，导致电流互感器自感应取能方法在技术上存在不小的困难，主要体现在，当电力线电流较小时，电流互感器二次绕组输出能量有限，要靠电流互感器取得足够使后级电路工作的能量，必须增大电流互感器的体积，这将导致整个取电装置的体积和重量大大增加，而且使整个装置安装在架空线上的安全性大大降低，或者导致电力线电流较小时后级电路无法工作；当电力线电流较大时，电流互感器二次绕组输出能量很大，从电流互感器感应得到的能量可能超过后级电路工作所需能量，多余的能量如果得不到安全释放，电路以及整个装置的安全性都将大大降低。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种能解决在电 力线电流较小时，互感器取能不足，后级负载难以工作，而在电力线电流较大时取能过剩问题的装置，避免安全隐患，从而使电流互感器自感应取能技术真正得到广泛的应用。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

一种自适应取能装置，它包括：

电流互感器，用于从电力线感应能量，通过二次绕组输出；

磁链旁路单元，用于短接电流互感器二次绕组，或者连接电流互感器二次绕组和取能单元；

取能单元，用于将电流互感器二次绕组所感应的能量转换为后级直流负载所要求的电压等级；

储能单元，用于当电流互感器二次绕组感应的能量少于直流负载所需能量时，通过释放能量以补充感应能量的不足；以及当电流互感器二次绕组感应的能量多于直流负载所需能量时，通过储存能量以备感应能量不足时的需求；

输出控制单元，用于开启或关闭通向直流负载的输出通路；以及

自适应监控单元，用于监测储能单元能量，控制磁链旁路单元和输出控制单元的开启或关闭。

作为上述方案的进一步优化，所述磁链旁路单元开启时，电流互感器二次绕组被短路；所述磁链旁路单元关闭时，电流互感器二次绕组的输出端连接到取能单元的输入端。

作为上述方案的进一步优化，所述电流互感器、磁链旁路单元、取能单元和输出控制单元依次连接，所述输出控制单元与直流负载连 接，所述自适应监控单元一端连接磁链旁路单元，自适应监控单元另一端连接输出控制单元，所述储能单元一端连接自适应监控单元，储能单元另一端连接在取能单元和输出控制单元之间。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

本实用新型的自适应取能装置，降低了取能装置对电力线电流的要求，能够根据储能单元的能量大小，快速进行不同工作模式之间的自适应切换，取能效率高。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的自适应取能装置的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的电网自适应取能方法的具体流程示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实施例所述的自适应取能装置图如图1所示，当电力线中有电流流过时，电流互感器的二次绕组中将产生感应电流，互感器二次绕组连接磁链旁通单元。磁链旁通单元受自适应监控单元控制，磁链旁通单元开启时，互感器二次绕组短接，能量不会传向后面的模块；磁链旁通单元关闭时，互感器二次绕组直接连接取能单元。取能单元将电流互感器二次绕组所感应的电流经过整流，电压变换和滤波后，将能量变换成满足储能单元和后级直流负载使用要求的电压等级。取能单元的输出端接输出控制单元，输出控制单元受自适应监控单元控制， 当输出控制单元开启时，取能装置输出能量供直流负载工作；当输出控制单元关闭时，取能装置的能量暂时储存在储能单元中，不会输出给直流负载。储能单元并接在取能单元和输出控制单元之间，磁链旁通单元关闭，输出控制单元关闭时，取能单元输出的能量将储存在储能单元中；当输出控制单元开启时，储能单元将释放能量给输出控制单元。自适应监控单元实时检测储能单元中的能量，按照自适应取能方法所述步骤工作，控制磁链旁路单元和输出控制单元的开启或关闭。