[发明专利]一种自适应取能装置及方法

摘要

本发明公开了一种电网自适应取能装置，它包括电流互感器、磁链旁路单元、取能单元、储能单元、输出控制单元和自适应监控单元，其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；本发明还公开了一种电网自适应取能方法，该方法在取能装置中设有自适应监控单元来实时监测储能单元的能量，将储能单元的能量和后级直流负载所需能量进行比较，判断取能装置的工作模式，通过自适应监控单元来控制磁链旁路单元和输出控制单元的开启和关闭，以实现不同工作模式的切换，以解决现有电力线取能技术中，电力线小电流下无法工作，大电流下取能过剩的问题，避免了安全隐患。

主权项

1.一种电网自适应取能方法，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，或者直通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，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，磁链旁路单元直通，电流互感器二次绕组的输出连接到取能单元的输入端，其特征在于，它包括：根据储能单元的能量和后级直流负载所需能量进行比较，判断取能单元的工作模式，以便取能单元在间歇工作模式和连续工作模式之间进行自适应切换，保证取能过程安全高效，具体步骤如下：1、自适应监控单元开始监测储能单元的能量；2、将储能单元能量P与连续工作门限值P2进行比较，当P＜P2时，跳转到步骤3；当P≥P2时，跳转到步骤4；3、此时取能单元工作在间歇工作模式，自适应监控单元控制磁链旁路单元关闭，电流互感器二次绕组直接连接取能单元，之后跳转到步骤5；4、此时取能单元工作在连续工作模式，自适应监控单元控制输出控制单元开启，持续向直流负载供电，之后跳转到步骤8；5、将储能单元能量P与短时工作门限值P1进行比较，当P＜P1时，跳转到步骤6；当P2≥P＞P1时，跳转到步骤7；6、此时取能单元工作在储能模式，自适应监控单元控制输出控制单元关闭，电流互感器二次绕组的能量通过取能单元存储在储能单元中，跳转到步骤11；7、此时取能单元工作在短时工作模式，自适应监控单元控制输出控制单元开启，储能单元释放能量供直流负载工作，跳转到步骤11；8、将储能单元能量P与输出储能工作门限值P3进行比较，当P2≤P＜P3时，跳转到步骤9；当P≥P3时，跳转到步骤10；9、此时取能单元工作在输出储能模式，自适应监控单元控制磁链旁路单元关闭，电流互感器二次绕组的能量直接连接取能单元，取能单元既输出能量给储能单元进行储能，又输出直流负载所需的能量，跳转到步骤11；10、此时取能单元工作在磁链旁路模式，自适应监控单元控制磁链旁路单元开启，电流互感器二次绕组通过磁链旁路单元短路，此时完全依靠储能单元释放能量给直流负载工作，跳转到步骤11；11、检测取能单元是否结束工作，如要结束工作，则结束；否则，跳转到步骤1。