[发明专利]一种基于CT取能的故障指示器电源管理电路

说明书

本发明涉及一种基于CT取能的故障指示器电源管理电路，包括整流滤波模块、过压保护模块、充电控制模块、超级电容储能模块、升压输出模块、稳压输出模块，通过整流滤波模块将交流电整定为稳定的直流电，过压保护模控制多余能量的泄放，充电控制模块控制超级电容充电通道的开断，超级电容储能模块实现超级电容高效储能，升压输出模块将超级电容输出电压泵升至稳定大功率输出，稳压输出模块将大功率输出电压和整流桥直流输出电压转换为稳定微功率输出，实现CT取能优先为后级系统供电，并提高超级电容的充电效率，同时可适用于采集单元和汇集单元融合与一体的故障指示器。

技术领域

本发明属于故障指示器的设计技术领域，特别涉及一种基于CT取能的故障指示器电源管理电路。

背景技术

随着电力需求的不断增加，电力系统逐步向大容量、高电压和智能化方向发展，同时各行各业对供电稳定性的要求也越来越高，从而对线路运行的可靠性以及线路消除故障的快速性要求更加严格，故障指示器不仅能够免停电安装，同时能够大大缩短线路故障定位的时间，因此在高压线路上安装故障指示器成为一种趋势，但是故障指示器无法按照常规方法进行电源供给，一般采用电池、太阳能、微波、震动、电磁感应、光供电等方式。其中，通过CT利用电磁感应原理实现供电是最不受外界因素影响的方式，可以实现长期稳定的为故障指示器提供电能。

目前基于CT取能的故障指示器电源电路主要由整流电路、过压保护电路、储能电路、稳压电路和微功率输出电路组成，CT二次侧输出接入整流电路的交流侧，整流电路的直流侧经过过压保护电路连接至储能元件，同时储能元件并联稳压电路，实现微功率输出的功能。

但是目前基于CT取能的故障指示器电源电路存在一些不足：首先目前利用CT取能的电源电路必须先经过储能过程，直到储能元件达到一定电压才能实现微功率输出，导致系统启动存在延时；其次在线路电流持续较低时，通过电磁感应获得的能量持续较小，储能元件补充能量的时间间隔较长，会导致后级系统存在断电风险；最后目前利用CT取能的电源电路仅仅能满足微功率消耗系统供电，受限于此，故障指示器采用采集单元与汇集单元组合的形式，数据远程传输必须依赖独立的汇集单元，因此现有电源电路对于将采集单元和汇集单元融合于一体的故障指示器并不适用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于CT取能的故障指示器电源管理电路，不仅可以实现CT取能能够优先提供微功率输出，保证后级系统快速启动，多余的能量再进行储能过程；还可以达到无论线路电流多大，只要有多余的能量，储能元件就能以最快速度完成蓄能过程的目的；同时还能转换为大功率输出，提供更宽的供电功率范围，适应大功耗型故障指示器使用。

为实现上述目的，本发明提出了一种基于CT取能的故障指示器电源管理电路，实现包括整流滤波模块、过压保护模块、充电控制模块、超级电容储能模块、升压输出模块、稳压输出模块，其特征在于：

整流滤波模块，用于防止CT输出侧的过电压对电路造成损坏，并且将CT输出侧的交流电整定为稳定的直流电；

过压保护模块，用于实时监测整流桥输出的直流电压，当电压值达到设定保护电压阈值时，控制整流桥短路，使CT输出侧经过短路实现能量泄放；

充电控制模块，用于实时监测整流桥输出的直流电压，当电压值达到设定充电电压阈值时，打开超级电容充电通道；

超级电容储能模块，用于通过恒流恒压充电模式，快速为超级电容进行储能；

升压输出模块，用于将超级电容输出电压泵升至大功率输出并稳定输出；

稳压输出模块，用于将大功率输出电压和整流桥直流输出电压转换为微功率输出并稳定输出；