一种实时故障检测的智能自取电装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种实时故障检测的智能自取电装置，本装置包含互感自取电装置和电源处理装置，本发明互感自取电装置由单边闭合硅钢片和绕线硅钢片组成闭合回路，由于硅钢材料具有高饱和磁通密度，低损耗，良好的温度稳定性和时效稳定性，加之硅钢材料易于获取，在成本上具有相当明显的优势，故选取特制的硅钢片作为铁芯，既可以作为固定装置，又可以提供感应取电的电流通路。单边闭合硅钢片比双边闭合硅钢片具有更大的磁通量，能有效地减少磁通损耗，为后面的电子设备提供更多的能源；蓄电池做为储能设备，充放电一般为800次，使用寿命短，而超级电容做为储能设备，一般可以充放电50万次，使电源寿命延长。
【专利说明】—种实时故障检测的智能自取电装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种实时故障检测的智能自取电装置，属于电力电子技术自动化自取能领域。
【背景技术】
[0002]目前市场上应用的故障检测装置均采用太阳能供电和锂电池供电两种。太阳能板供电检测装置，一般采用箱体结构，箱体内部为故障检测装置及蓄电池，外部安装一块太阳能电池板，为设备供电，这种设备普遍存在的问题是太阳能板在没有太阳能时不能供电，以及太阳能板安装复杂，太阳能板需安装在靠近输电线安装的杆塔等固定装置上，太阳能板太大安装不方便，太小提供的功率不够检测装置使用。
[0003]另一种故障检测装置需要靠高能耗锂电池供电，由于锂电池工作寿命短，一般只能工作两年左右，而且能量不够给后面的电子负载设备，如不能带动大功耗的无线传输设备等，因此这类装置只能做简单的数据判断和分析。
[0004]专利201220153733.5公开了一种互感自取电装置，但是该装置采用双边闭合硅钢片和蓄电池做为储能设备，双边闭合硅钢片应用时磁通量比较小，漏磁大，在母线电流小的情况下，获得的电能低，另外，蓄电池做为储能设备，充放电一般为800次，使用寿命短，本装置使用过程中需考虑更换蓄电池，影响本装置的可靠性，增加了成本。
[0005]本发明基于以上不足提供一种实时故障检测的智能自取电装置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种实时故障检测的智能自取电装置。
[0007]实现本发明目的的技术解决方案是:一种实时故障检测的智能自取电装置，用于基于物联网技术的智能高压电力线路实时故障检测的自取电，所述自取电装置包括互感自取电装置和电源处理装置。
[0008]所述的互感自取电装置由互感电源铁芯、闭合弹簧、活动销、压线弹簧和线圈组成，其中所述的互感电源铁芯由单边闭合硅钢片和绕线硅钢片组成闭合回路，所述的单边闭合硅钢片通过活动销连接，由所述的闭合弹簧固定闭合，所述的单边闭合硅钢片和绕线硅钢片具有相同的结构，均由多组硅钢片叠加组成，所述的线圈绕制在所述互感电源铁芯的绕线硅钢片上，所述的压线弹簧固定在所述的活动销上。
[0009]所述的电源处理装置包括电源线圈、整流电路、限压限流保护模块，DC-DC稳压模块，CC2530芯片，超级电容充电电路，超级电容和超级电容供电电路；其中电源线圈依次连接整流电路、限压限流保护电路、DC-DC整流模块；DC-DC整流模块分别与CC2530芯片和超级电容充电电路连接，CC2530芯片分别连接超级电容充电电路、超级电容供电电路，超级电容充电电路通过超级电容与超级电容供电电路连接。
[0010]其中电源线圈获得感应电流，感应电流经整流后，通过限压限流保护电路，输入到DC-DC稳压模块，电流经DC-DC稳压模块变换成稳定的电流输出，输出电流一方面接入超级电容充电电路，所述的电源处理装置利用电磁感应原理，由硅钢片互感电源铁芯从母线中感应得到交流电电流，并将感应到的电流经过功率调整、整流滤波和电源变换转换成所需的稳定电压为负载供电以及为备用蓄电池充电。
[0011]所述的互感电源铁芯通过浇注环氧树脂固定在外壳上。
[0012]本发明的优点是:单边闭合硅钢片一端椭圆形设计，与绕线硅钢片5接触好，比双边闭合硅钢片具有更大的磁通量，能有效地减少磁通损耗，母线电流小时可获得足够的能量，为后面的电子设备提供更多的能源。
[0013]蓄电池做为储能设备，充放电一般为800次，使用寿命短，更换蓄电池麻烦，而超级电容做为储能设备，一般可以充放电50万次，在本装置使用过程中不需要更换。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明的互感自取电电源装置结构图。
[0015]图2是本发明电源处理模块原理框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明做进一步的详细说明。
[0017]本发明的结构如图1所示，由单边闭合硅钢片1、闭合弹簧2、固定销3、压线弹簧
4、绕线硅钢片5、线圈6、电源处理装置7、支架8、外壳9组成。单边闭合硅钢片I通过活动销3连接，由闭合弹簧2固定闭合，单边闭合硅钢片I和绕线硅钢片5具有相同的结构，均由多组硅钢片叠加组成，由于硅钢材料具有高饱和磁通密度，低损耗，良好的温度稳定性和时效稳定性，选择硅钢片作为互感电源铁芯。互感电源铁芯通过浇注环氧树脂固定在外壳9上，线圈6绕制在互感电源铁芯的绕线硅钢片5上，压线弹簧4固定在活动销3上。根据电磁感应原理，线圈6选择Φ=0.60mm的漆包线在绕线硅钢片5上绕制200匝。支架8用来固定电源处理装置7，外壳9采用透明PC材料。
[0018]电源处理装置7如图2所示，包含电源线圈，整流，限压限流保护，DC-DC稳压模块，CC2530芯片，超级电容充电电路，超级电容，超级电容供电电路，电源处理装置通过电源线圈获得感应电流，感应电流经整流后，通过限压限流保护电路，输入到DC-DC稳压模块，电流经DC-DC稳压模块变换成稳定的电流输出，输出电流一方面接入超级电容充电电路，一方面为CC2530芯片供电，超级电容充电电路为超级电容充电，母线电流低的时候，由DC-DC稳压模块的输出提供电能，母线电流低的时候，由CC2530芯片控制超级电容供电电路提供电能。
[0019]本装置电源线圈采用多片硅钢冲压而成的铁芯，通过电磁感应原理，在电源线圈输出端得到交流电压和电流供给电子器件工作能量；整流模块对电源线圈的输出进行二倍压整流，母线电流很低时增大电压，将交流电转换成直流电，为DC-DC稳压模块提供足够的工作电压；
限压限流保护模块使用稳压芯片将电压限制在5v以内，并且将多余的电流进行疏导，释放多余能量，保证CC2530芯片工作在正常的电压范围以内，不会因多余的能量而损坏；DC-DC稳压模块采用电荷泵技术，在母线电流很低的条件下，将整流电压升高为DC-DC芯片所需的启动电压，使芯片开始工作，同时将电压稳定在CC2530芯片所需的工作电压范围并提供足够的电能；
超级电容充电模块在DC-DC稳压芯片供给电能充足的情况下，将一部分多余的电能储存到超级电容里；
CC2530芯片控制超级电容充电电路的开启、充电电流大小、时间长短、满电停充等；CC2530芯片控制超级电容供电电路在CC2530芯片电能供给不足的状态下启动，超级电容供电电路将超级电容里的电能转化成稳定的3.3v电压供给CC2530芯片使用，保证其在一定时间内可以正常工作。
[0020]安装时，通过安装夹具，打开单边闭合硅钢片I及压线弹簧4，穿过要检测的输配电高压线，由压线弹簧4压住高压线，使其稳固不动，由单边闭合硅钢片I挂在输配电高压线上，由闭合弹簧2压紧单边闭合硅钢片1，使其牢固挂在输配电高压线上。单边闭合硅钢片I和绕线硅钢片5组成闭合回路，应用互感器电磁感应原理，当高压导线有电流通过时，线圈6产生感应电流，输入到电源处理模块。
【权利要求】
1.一种实时故障检测的智能自取电装置，其特征是所述的自取电装置包括互感自取电装置和电源处理装置(7)，所述的互感自取电装置由互感电源铁芯、闭合弹簧(2)、活动销(3)、压线弹簧(4)和线圈(6)组成，其中所述的互感电源铁芯由单边闭合硅钢片(I)和绕线硅钢片(5)组成闭合回路，所述的单边闭合硅钢片⑴通过活动销(3)连接，由所述的闭合弹簧⑵固定闭合，所述的单边闭合硅钢片⑴和绕线硅钢片(5)具有相同的结构，均由多组硅钢片叠加组成，所述的线圈(6)绕制在所述互感电源铁芯的绕线硅钢片(5)上，所述的压线弹簧(4)固定在所述的活动销(3)上。
2.根据权利要求1所述的实时故障检测的智能自取电装置，其特征是所述的电源处理装置(7)包括电源线圈、整流电路、限压限流保护模块，DC-DC稳压模块，CC2530芯片，超级电容充电电路，超级电容和超级电容供电电路；其中电源线圈依次连接整流电路、限压限流保护电路、DC-DC整流模块；DC-DC整流模块分别与CC2530芯片和超级电容充电电路连接，CC2530芯片分别连接超级电容充电电路、超级电容供电电路，超级电容充电电路通过超级电容与超级电容供电电路连接。
3.根据权利要求2所述的实时故障检测的智能自取电装置，其特征是电源线圈获得感应电流，感应电流经整流后，通过限压限流保护电路，输入到DC-DC稳压模块，电流经DC-DC稳压模块变换成稳定的电流输出，输出电流一方面接入超级电容充电电路，所述的电源处理装置利用电磁感应原理，由硅钢片互感电源铁芯从母线中感应得到交流电电流，并将感应到的电流经过功率调整、整流滤波和电源变换转换成所需的稳定电压为负载供电以及为备用蓄电池充电。
4.根据权利要求1所述的实时故障检测的智能自取电装置，其特征是所述的互感电源铁芯通过浇注环氧树脂固定在外壳(9)上。
5.根据权利要求1所述的实时故障检测的智能自取电装置，其特征是所述的线圈(6)选择Φ=0.60mm的漆包线并在所述的绕线硅钢片(5)上绕制200匝。
6.根据权利要求1所述的实时故障检测的智能自取电装置，其特征是所述的电源装置还包括支架(8)，所述的支架(8)用来固定电源处理装置(7)。
7.根据权利要求1所述的实时故障检测的智能自取电装置，其特征是所述的外壳(9)采用透明PC材料。
【文档编号】H02J7/02GK104052162SQ201310082086
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月14日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】王铮 申请人:王铮