[发明专利]一种线缆能量收集装置

说明书

本发明公开了一种线缆能量收集装置，包括用于与线缆固定的安装壳，安装壳内设有：与能量收集装置连接、在受压时两端产生电压的压电件，压电件的固定端与安装壳固定，压电件的游离端设有永磁铁，永磁铁用于在线缆形成的交变磁场中振荡、以带动压电件的游离端以固定端为定点摆动产生电压；用于对能量进行整流收集并进行输出的能量收集装置。应用本发明提供的线缆能量收集装置，将线缆形成的交变磁场的磁能转换为永磁铁的动能、进而带动压电件将动能转换为电能进行输出，同时，相较于空气流动和光照强度，线缆形成的交变磁场稳定且不受环境影响，能够长时间持续进行能量收集，以对电网中的传感器供电。

技术领域

本发明涉及线缆能量收集技术领域，更具体地说，涉及一种线缆能量收集装置。

背景技术

近年来，电网数字化的发展需求极大地促进了电力智能化监测设备的研发和推广应用。作为电网基础数据采集的传感器，在应用中其供电一直是一大难题。由于安全和绝缘问题，采用传统有线供电将大大限制传感器的应用范围。而采用电池供电限制了信息采集的频度和传感器寿命。因此，为了实现微型化粘贴式的广泛电网数据采集，电网中传感器应用场景下能量收集技术研究和应用日益成为研究热点。结合电网中传感器的应用场景，一般对光照、空气流动微弱能量进行收集，但上述能量收集受限程度大，对光照和空气流动的要求较高，相应地装置结构复杂且无法持续为传感器供电。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种线缆能量收集装置，以解决现有对光照、空气流动等能量收集时受环境影响多、无法持续进行能量收集等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种线缆能量收集装置，包括用于与线缆固定的安装壳，所述安装壳内设有：

与能量收集装置连接、在受压时两端产生电压的压电件，所述压电件的固定端与所述安装壳固定，所述压电件的游离端设有永磁铁，所述永磁铁用于在线缆形成的交变磁场中振荡、以带动所述压电件的游离端以所述固定端为定点摆动产生电压；

用于对能量进行整流收集并进行输出的能量收集装置。

优选地，所述安装壳内还设有：

沿其内壁的两端相对设置的至少两组微型线圈，至少两组所述微型线圈沿所述安装壳的长度方向均匀排布，所述微型线圈在线缆形成的交变磁场中产生感应电动势，所述能量收集装置分别与所述微型线圈连接以对其能量进行收集。

优选地，所述安装壳内还设有用于沿所述永磁铁的振荡方向的两端相对设置的缓冲层，所述缓冲层具体为用于减震的柔性减震件。

优选地，所述安装壳内还设有用于固定所述压电件的固定梁，所述压电件与所述固定梁可拆卸的固定连接，所述固定梁上设有用于对所述压电件的表面进行包覆加固的弹性基体，所述压电件的游离端经所述弹性基体与所述永磁铁固定、以在所述弹性基体发生弹性形变时受力产生电压。

优选地，所述压电件与所述永磁铁的两极所在延长线垂直设置。

优选地，所述安装壳的外部设有用于与线缆固定的抱箍/扎带，所述安装壳沿线缆的长度方向设置。

优选地，所述能量收集装置包括：

用于与所述压电件连接进行整流的第一整流桥；

用于分别与多组所述微型线圈一一对应连接进行整流的第二整流桥；

用于分别与所述第一整流桥和所述第二整流桥连接的能量收集模块，所述第二整流桥与所述能量收集模块间设有二极管，所述能量收集模块连接有与负载相连的电压输出模块；

与所述能量收集模块连接、用于电源存储的储能模块。

优选地，所述电压输出模块的个数为至少两个，以实现至少两路电压输出。