CN104079080A - 一种高压线路设备的供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压线路设备的供电装置，包括感应取电电路、电源转换及传输电路和电源电路，感应取电电路安装在高压线路上，高压线路设备安装在高压杆塔上；所述感应取电电路对高压线路进行感应取电，并将取得的能量通过电源转换及传输电路传输给电源电路，电源电路对高压线路设备进行供电。本发明提供的高压线路设备的供电装置，通过高压线路感应取电的方式间接对设置在杆塔上的设备进行供电，在略微增加高压线路负担的前提下，可以单独或辅助太阳能板对设备进行连续供电，结构简单、体积重量小、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压线路设备的供电装置，对高压线路上的用电设备进行供电。
背景技术
高压线路上需要一些检测、监测、通信等设备，其中一些设备可以直接悬挂在高压线路上，通过箍在高压线路上的电磁线圈感应实现对设备的供电；但有一些设备不适宜悬挂在高压线路上，而是安装在高压杆塔上。因为高压杆塔同大地导通，在没有良好绝缘的情况下无法通过感应从高压线上取电，通常采用的方法是蓄电池结合太阳能板的供电方案。
安装在高压杆塔上的设备，有一些需要长时间的不间断供电，而太阳能板受大气影响，且在夜间无法充电，为了解决太能板充电的不稳定性，需要加大蓄电池容量，这即了成本，也增大了杆塔上安装设备的困难；另外，蓄电池过大，对杆塔的结构也可能有影响。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高压线路设备的供电装置，通过高压线路感应取电的方式间接对设置在杆塔上的设备进行供电。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种高压线路设备的供电装置，包括感应取电电路、电源转换及传输电路和电源电路，感应取电电路安装在高压线路上，高压线路设备安装在高压杆塔上；所述感应取电电路从高压线路进行感应取电，并将取得的能量通过电源转换及传输电路传输给电源电路，电源电路对高压线路设备进行供电。
所述电源电路主要对输入的电能进行预处理，为高压线路设备提供合适的电能，本发明设计的电源电路包括电源管理电路和蓄电池，电源电路输入端直接连接蓄电池输入端或通过电源管理电路连接蓄电池输入端，蓄电池输出端连接电源电路输出端；电源管理电路可以对蓄电池进行管理，根据蓄电池当前容量，决定以何种方式进行供电。本发明设计的电源电路，对输入的电能分两种情况进行处理：一种是输入的电能直接对蓄电池进行充电；另一种是输入的电能经过电源管理电路调整后对蓄电池进行充电。当然本发明提供的仅是一种参考方式，具有的设计可以参照风电、光电供电方式，结合具体的使用环境进行设计。
所述感应取电电路是通过感应方式进行的能量获取的电路，针对高压线路，通过感应方式获得的能量根据电路结构的不同而不同，一般使用电磁感应线圈进行能量获取，即如现有技术将电磁感应线圈箍在高压线路上，电磁感应线圈获得的能量形式为电磁能。
所述电源转换及传输电路分为取电部分和受电部分，其中取电部分与感应取电电路连接，所述受电部分与电源电路连接，所述取电部分和受电部分能量传输通过无线方式实现；所述取电部分和受电部分信号传输通过近距离通信方式实现；对取电部分和受电部分的管理通过无线方式实现。通过无线方式进行能量传输和信号传输，原因在于高压线和杆塔(大地)之间的电压差太高，高压线不能和杆塔直接接触，而是通过绝缘陶瓷悬挂在杆塔上。同样道理，在必须没有绝缘处理的情况下，高压线或高压线上所挂的设备也不能和杆塔或杆塔上的设备直接接触。
一种具体结构为：所述取电部分包括磁场能转换电路、管理电路、能量发射电路和发射方耦合电路，所述受电部分包括接收方耦合电路、能量接收电路和电能转换电路；所述磁场能转换电路将感应取电电路采集到的能量转换为磁场能，能量发射电路将磁场能发送出，当发射方耦合电路和接收方耦合电路谐振频率耦合后，能量接收电路接收能量发射电路发送出的磁场能，电能转换电路将磁场能转换为电能提供给电源电路；取电部分的电路信息和受电部分的电路信息通过管理电路和电源管理电路实现无线通信。
再一种具体结构为：所述取电部分包括电-光转换电路和管理电路，所述受电部分包括光-电转换电路；所述电-光转换电路将感应取电电路采集到的能量转换为光能(可见光、非可见光或激光)发送出，光-电转换电路(太阳能板)将接收的光能转换为电能提供给电源电路；取电部分的电路信息和受电部分的电路信息通过管理电路和电源管理电路实现无线通信。
又一种具体结构为：所述取电部分包括高频电磁波或微波信号发生电路和线圈/天线发送电路和管理电路，所述受电部分包括线圈/天线接收电路和电能转换电路；所述将感应取电电路采集到的能量以高频电磁波或微波方式通过线圈/天线发送电路发送出，线圈/天线接收电路接收高频电磁波或微波，电能转换电路将高频电磁波或微波转换为电能提供给电源电路；取电部分的电路信息和受电部分的电路信息通过管理电路和电源管理电路实现无线通信。
有益效果：本发明提供的高压线路设备的供电装置，通过高压线路感应取电的方式间接对设置在杆塔上的设备进行供电，在略微增加高压线路负担的前提下，可以单独或辅助太阳能板对设备进行连续供电，结构简单、体积重量小、成本低。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式；
图2为本发明的再一种实施方式；
图3为本发明的又一种实施方式。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
一种高压线路设备的供电装置，包括感应取电电路、电源转换及传输电路和电源电路，感应取电电路安装在高压线路上，高压线路设备安装在高压杆塔上；所述感应取电电路从高压线路进行感应取电，并将取得的能量通过电源转换及传输电路传输给电源电路，电源电路对高压线路设备进行供电。
设计的电源电路包括电源管理电路和蓄电池，电源电路输入端直接连接蓄电池输入端或通过电源管理电路连接蓄电池输入端，蓄电池输出端连接电源电路输出端；电源管理电路可以对蓄电池进行管理，根据蓄电池当前容量，决定以何种方式进行供电。设计感应取电电路包括电磁感应线圈，电磁感应线圈箍在高压线路上，电磁感应线圈获得的能量形式为电磁能。所述电源转换及传输电路分为取电部分和受电部分，其中取电部分与感应取电电路连接，所述受电部分与电源电路连接，所述取电部分和受电部分能量传输通过无线方式连接；所述取电部分和受电部分信号传输通过近距离通信方式实现。通过无线方式连接避免了长距离传输线缆的需求，减少了高压线路的负担，降低了整个装置的重量。
如图1所示，为本发明的一种具体结构：所述取电部分包括磁场能转换电路、管理电路、能量发射电路和发射方耦合电路，所述受电部分包括接收方耦合电路、能量接收电路和电能转换电路；所述磁场能转换电路将感应取电电路采集到的能量转换为磁场能，能量发射电路将磁场能发送出，当发射方耦合电路和接收方耦合电路谐振频率耦合后，能量接收电路接收能量发射电路发送出的磁场能，电能转换电路将磁场能转换为电能提供给电源电路；取电部分的电路信息和受电部分的电路信息通过管理电路和电源管理电路实现无线通信。
如图2所示，为本发明的再一种具体结构为：所述取电部分包括电-光转换电路和管理电路，所述受电部分包括光-电转换电路；所述电-光转换电路将感应取电电路采集到的能量转换为光能(可见光、非可见光或激光)发送出，光-电转换电路(太阳能板)将接收的光能转换为电能提供给电源电路；取电部分的电路信息和受电部分的电路信息通过管理电路和电源管理电路实现无线通信。
如图3所示，为本发明的又一种具体结构为：所述取电部分包括高频电磁波或微波信号发生电路和线圈/天线发送电路和管理电路，所述受电部分包括线圈/天线接收电路和电能转换电路；所述将感应取电电路采集到的能量以高频电磁波或微波方式通过线圈/天线发送电路发送出，线圈/天线接收电路接收高频电磁波或微波，电能转换电路将高频电磁波或微波转换为电能提供给电源电路；取电部分的电路信息和受电部分的电路信息通过管理电路和电源管理电路实现无线通信。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种高压线路设备的供电装置，其特征在于：包括感应取电电路、电源转换及传输电路和电源电路，感应取电电路安装在高压线路上，高压线路设备安装在高压杆塔上；所述感应取电电路从高压线路进行感应取电，并将取得的能量通过电源转换及传输电路传输给电源电路，电源电路对高压线路设备进行供电。
2.根据权利要求1所述的高压线路设备的供电装置，其特征在于：所述电源电路包括电源管理电路和蓄电池，电源电路输入端直接连接蓄电池输入端或通过电源管理电路连接蓄电池输入端，蓄电池输出端连接电源电路输出端。
3.根据权利要求1所述的高压线路设备的供电装置，其特征在于：所述感应取电电路包括电磁感应线圈，电磁感应线圈箍在高压线路上。
4.根据权利要求2或3所述的高压线路设备的供电装置，其特征在于：所述电源转换及传输电路分为取电部分和受电部分，其中取电部分与感应取电电路连接，所述受电部分与电源电路连接，所述取电部分和受电部分能量传输通过无线方式实现。
5.根据权利要求4所述的高压线路设备的供电装置，其特征在于：所述取电部分和受电部分信号传输通过近距离通信方式实现。
6.根据权利要求4所述的高压线路设备的供电装置，其特征在于：所述取电部分包括磁场能转换电路、管理电路、能量发射电路和发射方耦合电路，所述受电部分包括接收方耦合电路、能量接收电路和电能转换电路；所述磁场能转换电路将感应取电电路采集到的能量转换为磁场能，能量发射电路将磁场能发送出，当发射方耦合电路和接收方耦合电路谐振频率耦合后，能量接收电路接收能量发射电路发送出的磁场能，电能转换电路将磁场能转换为电能提供给电源电路；取电部分的电路信息和受电部分的电路信息通过管理电路和电源管理电路实现无线通信。
7.根据权利要求4所述的高压线路设备的供电装置，其特征在于：所述取电部分包括电-光转换电路和管理电路，所述受电部分包括光-电转换电路；所述电-光转换电路将感应取电电路采集到的能量转换为光能发送出，光-电转换电路将接收的光能转换为电能提供给电源电路；取电部分的电路信息和受电部分的电路信息通过管理电路和电源管理电路实现无线通信。
8.根据权利要求4所述的高压线路设备的供电装置，其特征在于：所述取电部分包括高频电磁波或微波信号发生电路和线圈/天线发送电路和管理电路，所述受电部分包括线圈/天线接收电路和电能转换电路；所述将感应取电电路采集到的能量以高频电磁波或微波方式通过线圈/天线发送电路发送出，线圈/天线接收电路接收高频电磁波或微波，电能转换电路将高频电磁波或微波转换为电能提供给电源电路；取电部分的电路信息和受电部分的电路信息通过管理电路和电源管理电路实现无线通信。
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