技术特征：
1.一种用于高压电力系统的超声隔离式电源供应装置，其特征在于：包括超声波发射装置(1)、超声波绝缘传输介质(2)和超声波接收装置(3)；所述超声波发射装置(1)包括高频电源(4)、发射阻抗匹配电路(9)、发射压电陶瓷(10)、发射电极片(11)、发射导电胶(17)和发射环氧胶(18)；所述超声波接收装置(3)包括接收电极片(12)、接收压电陶瓷(13)、接收阻抗匹配电路(14)、整流电路(15)、负载(16)、接收环氧胶(19)和接收导电胶(20)；所述高频电源由直流电源(5)、逆变电路(6)、驱动电路(7)和dsp开发板(8)组成；直流电源(5)与逆变电路(6)的一端电连接；驱动电路(7)分别与逆变电路(6)的另一端和dsp开发板(8)电连接；逆变电路(6)与发射阻抗匹配电路(9)的一端电连接，发射阻抗匹配电路(9)的另一端与发射压电陶瓷(10)电连接；发射压电陶瓷(10)与发射电极片(11)通过发射导电胶(17)粘接，发射电极片(11)的另一侧通过发射环氧胶(18)与超声波绝缘传输介质(2)粘接，超声波绝缘介质(2)通过接收环氧胶(19)与接收电极片(12)粘接，接收电极片(12)的另一侧通过接收导电胶(20)与接收压电陶瓷(13)粘接，接收压电陶瓷(13)与接收阻抗匹配电路(14)的一端电连接，整流电路(15)分别与接收阻抗匹配电路(14)的另一端和负载(16)电连接；dsp开发板(8)产生高频pwm控制信号，高频pwm控制信号经由驱动电路(7)进行放大后输出到逆变电路(6)，控制逆变电路(6)将直流电源(5)提供的直流电压转换为高频交流电压，连同放大后的高频pwm控制信号输出到发射阻抗匹配电路(9)；发射阻抗匹配电路(9)一方面用于调谐，使超声波发射装置(1)工作在谐振状态，另一方面进行阻抗变换，使输入阻抗达到设定值，然后输出适配的电压激励发射压电陶瓷(10)，发射压电陶瓷(10)利用逆压电效应将两端的激励电压转换为高频机械振动，并以超声波的形式向超声波接收装置(3)发射；接收压电陶瓷(13)利用压电效应将接收的超声波转换为高频电压，再将高频电压传输给接收阻抗匹配电路(14)；接收阻抗匹配电路(14)起调谐作用，使接收压电陶瓷(13)输出阻抗与负载(16)的阻抗相匹配；整流电路(15)将接收阻抗匹配电路(14)传输的高频交流电能转换为直流电能并提供给负载(16)。2.根据权利要求1所述的一种用于高压电力系统的超声隔离式电源供应装置，其特征在于，所述超声波绝缘传输介质(2)包括裙伞结构包裹外壳(21)以及被裙伞结构包裹外壳(21)包裹的柱形玻璃(22)或柱形陶瓷(23)。3.根据权利要求1所述的一种用于高压电力系统的超声隔离式电源供应装置，其特征在于，通过增加发射压电陶瓷(10)和接收压电陶瓷(13)的数量能够提高超声波传能系统的传输功率。4.根据权利要求1所述的一种用于高压电力系统的超声隔离式电源供应装置，其特征在于，所述逆变电路(6)由四个mos管两两串联后再并联组成；所述发射阻抗匹配电路(9)由相串联的电感和电容组成，电感和电容的另一端分别连接在逆变电路(6)的两两串联的mos管之间；所述发射压电陶瓷(10)与发射阻抗匹配电路(9)的电容并联连接。5.根据权利要求1所述的一种用于高压电力系统的超声隔离式电源供应装置，其特征在于，所述整流电路(15)由四个二级管两两串联后再并联组成；所述接收阻抗匹配电路(14)包括一个电感，电感的一端连接在整流电路(15)两个串联的二级管之间，另一端连接接收压电陶瓷(13)一端，接收压电陶瓷(13)另一端连接在整流电路(15)另外两个串联的二级管之间。
6.根据权利要求1所述的一种用于高压电力系统的超声隔离式电源供应装置，其特征在于，所述发射压电陶瓷(10)和接收压电陶瓷(13)的材料采用pzt-4。7.根据权利要求1所述的一种用于高压电力系统的超声隔离式电源供应装置，其特征在于，所述负载(16)为高压电等级的用电设备。
技术总结
本发明公开了一种用于高压电力系统的超声隔离式电源供应装置，该装置包括超声波发射装置、超声波绝缘传输介质和超声波接收装置，所述超声波发射装置包括高频电源4、发射阻抗匹配电路和发射压电陶瓷；所述的超声波绝缘传输介质包括裙伞结构包裹外壳以及柱形玻璃或柱形陶瓷所述超声波接收装置主要包括接收压电陶瓷、接收阻抗匹配电路和整流电路。本发明解决了低电压等级的电源无法直接对高压电力系统安全供电的问题，与现有的供电方案相比，具有体积小、结构简单、成本较低、便于维护、可靠性高、安全稳定的特点。安全稳定的特点。安全稳定的特点。
技术研发人员：王振兴 杜宇维 赵宇霏 孙丽琼 耿英三 王建华
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/3