CN102255400A - 一种无线电源装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了无线电源技术领域中的一种无线电源装置及其使用方法。本发明的装置包括发射装置和接收装置：发射装置包括电流互感器、第一整流电路、高频振荡器和高频能量发射线圈；接收装置包括能量接收线圈、第二整流电路和直流电源输出电路；将电流互感器套在一根输电线上，电流互感器通过电磁感应产生电能，并通过第一整流电路整流成直流电；将直流电输入高频振荡器产生高频振荡信号，通过高频能量发射线圈发送给接收装置；接收装置收到高频振荡信号后，通过第二整流电路将高频振荡信号转换为直流电，通过直流电源输出电路将直流电输出给用电装置。本发明可以非接触高压电的无线方式输出直流，不受环境、气候、温度等因素的影响。

Description

一种无线电源装置及其使用方法
技术领域
本发明属于无线电源技术领域，尤其涉及一种无线电源装置及其使用方法。
背景技术
目前，受野外设备供电问题困扰，输电线路的监控设备一般都置于变电站，如线路保护装置等。而对于输电线路的图像监控设备，如摄像机及相应的信号处理设备，必须解决野外供电问题。
处于野外的设备供电，现有的方法主要有：太阳能供电、风能供电、电池供电等，太阳能和风能作为清洁能源得到广泛应用。
太阳能供电装置包含有太阳能电池组件(将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作)、太阳能控制器(控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用，在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能)、蓄电池(有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来)等，太阳能供电的优点是寿命长、高性能、无需值守、直流无干扰，且可在-40度至70度的各种地理环境下工作；但太阳能供电装置的缺点是在北方冬季连续低温或南方连续阴雨天气条件下，系统无法正常工作。
风能供电只能适合于风力资源丰富的地区，对广大缺乏风力资源的地区并不适合；蓄电池供电适应面广，但为保证正常工作需经常更换或充电。
发明内容
针对上述背景技术中提到现有野外供电装置受环境影响大和供电不稳定的不足，本发明提出了一种无线电源装置及其使用方法。
本发明的技术方案是，一种无线电源装置，其特征是该装置包括发射装置和接收装置；所述发射装置和接收装置通过无线方式连接；
所述发射装置包括电流互感器、第一整流电路、高频振荡器和高频能量发射线圈；
所述电流互感器和第一整流电路连接；第一整流电路和高频振荡器连接；高频振荡器和高频能量发射线圈连接；
所述接收装置包括能量接收线圈、第二整流电路和直流电源输出电路；
所述能量接收线圈和第二整流电路连接；第二整流电路和直流电源输出电路连接。
所述电流互感器由两个半圆组成的单环铁芯构成。
一种无线电源装置的使用方法，其特征是该方法包括以下步骤：
步骤1：将电流互感器套在一根输电线上，电流互感器通过电磁感应产生电能，将感应产生的电能通过第一整流电路整流成直流电；
步骤2：将步骤1中的直流电输入高频振荡器产生高频振荡信号，并通过高频能量发射线圈以无线的方式发送给接收装置；
步骤3：接收装置的能量接收线圈收到高频振荡信号后，通过第二整流电路将高频振荡信号转换为直流电，通过直流电源输出电路将直流电输出给用电装置。
本发明可以在输电线路上获取感应能量，并以非接触高压电的无线方式输出直流，使沿输电线放置的监控相关设备获得长期电源保证，且不受环境、气候、温度等因素的影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
本发明提供了一种从高压输电线感应获取能量的无线电源装置，该装置利用电磁感应原理从高压输电线上获取能量并通过无线技术充电，使野外监控设备得到长期稳定的供电；该无线电源可在任何环境、温度条件下的架空输电线附近获取能量并对野外监控设备供电，而对高压输电线路却不产生构成任何安全影响。
作为输电线路的监控设备，一般都放置在如铁塔之类的高压输电线附近，而高压输电线上有很强的电磁辐射，本发明的技术方案是：在高压输电线上，用由两个近似半圆组成的单环铁芯构成的电流互感器套住一根输电线路，该半圆形状可方便套在输电线上，输电线作为电磁感应的初级单匝线圈，感应出的能量通过绕在单环上的次级线圈产生电能，通过第一整流电路整流成直流电，使高频振荡器产生高频振荡信号，并通过高频能量发射线圈以无线形式发送给接收装置；接收装置的能量接收线圈接收到高频振荡信号后，由第二整流电路将高频振荡信号整流滤波变成直流电，通过直流电源输出电路将直流电输出给用电装置。本发明的基本结构如附图1所示。
本装置根据电流互感器原理从高压输电线路上获取电能，两个半圆构成的单环可拆卸铁芯设计可方便地套在输电线任意位置，使得在安装时不影响输电线的正常连接；所感应的电能大小与次级线圈线径及匝数相关，发射距离取决于感应发射电能、发射频率和接收灵敏度；发射频率取决于高频振荡器，不同的振荡频率也可对应不同的接收线圈，以区分不同的接收装置，方便给不同的设备提供电源。
图1中，将电流互感器铁芯环套住输电线，铁芯环可挂在输电线上靠近接收装置附近的任意位置，发射装置中的第一整流电路、高频振荡器及高频能量发射线圈做成整体并固定在次级线圈的输出接线柱上；接收装置中的能量接收线圈和第二整流电路也做成一个整体，并将几种常用的电压经直流电源输出电路的不同输出端输出，接收装置即成为无线电源。
本发明可以在输电线路上获取感应能量，并以非接触高压电的无线方式输出直流，使沿输电线放置的监控相关设备获得长期电源保证，且不受环境、气候、温度等因素的影响。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种无线电源装置，其特征是该装置包括发射装置和接收装置；所述发射装置和接收装置通过无线方式连接；
所述发射装置包括电流互感器、第一整流电路、高频振荡器和高频能量发射线圈；
所述电流互感器和第一整流电路连接；第一整流电路和高频振荡器连接；高频振荡器和高频能量发射线圈连接；
所述接收装置包括能量接收线圈、第二整流电路和直流电源输出电路；
所述能量接收线圈和第二整流电路连接；第二整流电路和直流电源输出电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种无线电源装置，其特征是所述电流互感器由两个半圆组成的单环铁芯构成。
3.一种无线电源装置的使用方法，其特征是该方法包括以下步骤：
步骤1：将电流互感器套在一根输电线上，电流互感器通过电磁感应产生电能，将感应产生的电能通过第一整流电路整流成直流电；
步骤2：将步骤1中的直流电输入高频振荡器产生高频振荡信号，并通过高频能量发射线圈以无线的方式发送给接收装置；
步骤3：接收装置的能量接收线圈收到高频振荡信号后，通过第二整流电路将高频振荡信号转换为直流电，通过直流电源输出电路将直流电输出给用电装置。
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