CN113193661B - 感应取电设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种感应取电设备，包括取电装置、整流电路和气隙大小控制装置，取电装置连接高压输电线路，整流电路连接取电装置和气隙大小控制装置；整流电路还用于连接负载；气隙大小控制装置用于采集整流电路的输出电压，并根据输出电压的变化情况，调整取电装置的气隙大小；取电装置的气隙大小是指取电装置的一次侧磁芯和二次侧磁芯之间的间隙大小。上述感应取电设备，高压输电线路的电能，通过取电装置和整流电路后，转换成直流电输出至负载，气隙大小控制装置采集整流电路的输出电压，并根据输出电压的变化情况，调整取电装置的气隙大小，进而达到调整感应取电设备输出电压的目的，有利于提高输出电压的稳定性。

Description

感应取电设备

技术领域

本申请涉及感应取电技术领域，特别是涉及一种感应取电设备。

背景技术

随着智能电网及在线监测技术的发展，大量监测设备直接安装在高压侧，由蓄电池或光伏向监测设备供电。但这些供电方式，存在应用场景受限和维护成本高的缺陷。考虑到高压输电线路周围存在交变的强磁场，基于电流互感器的高压取电装置应运而生，并获得了极大的发展。

传统的感应取电设备，通过电流互感器实时获取高压输电线路上的电能，取能大小随着高压输电线路上的电流变化而变化。由于高压输电线路上电流波动大，因此，传统的感应取电设备，具有输出电压不稳定的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种输出电压稳定的感应取电设备。

一种感应取电设备，包括取电装置、整流电路和气隙大小控制装置，所述取电装置连接高压输电线路，所述整流电路连接所述取电装置和所述气隙大小控制装置；所述整流电路还用于连接负载；

所述气隙大小控制装置用于采集所述整流电路的输出电压，并根据所述输出电压的变化情况，调整所述取电装置的气隙大小；

所述取电装置的气隙大小是指所述取电装置的一次侧磁芯和二次侧磁芯之间的间隙大小。

在其中一个实施例中，所述取电装置包括一次侧磁芯、二次侧磁芯和取电线圈，且所述一次侧磁芯和所述二次侧磁芯中至少一个为可动磁芯；所述一次侧磁芯和所述二次侧磁芯分别用于缠绕高压输电线路和所述取电线圈。

在其中一个实施例中，所述一次侧磁芯和所述二次侧磁芯的形状均为弧形。

在其中一个实施例中，所述取电装置还包括连轴和导轨，所述一次侧磁芯的第一端和所述二次侧磁芯的第一端通过所述连轴固定，所述一次侧磁芯的第二端和所述二次侧磁芯的第二端固定于所述导轨；

在所述气隙大小控制装置的驱动下，所述可动磁芯的第一端绕所述连轴旋转，所述可动磁芯的第二端沿所述导轨运动。

在其中一个实施例中，所述取电装置还包括回复装置，所述回复装置连接所述第一磁芯的第二端和所述第二磁芯的第二端，用于在所述气隙大小控制装置不工作的情况下，使所述可动磁芯回复至初始位置。

在其中一个实施例中，所述气隙大小控制装置包括采样电路、控制器和驱动装置，所述采样电路连接所述整流电路，所述控制器连接所述采样电路和所述驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述取电装置动作，调整所述取电装置的气隙大小。

在其中一个实施例中，所述气隙大小控制装置还包括转换电路，所述转换电路连接所述整流电路、所述控制器和所述驱动装置。

在其中一个实施例中，所述驱动装置包括磁芯、衔铁和驱动线圈，所述驱动线圈缠绕于所述磁芯，所述衔铁固定于所述可动磁芯，所述驱动线圈连接所述转换电路；所述驱动线圈通电后，使所述磁芯被磁化，吸合所述衔铁，带动所述可动磁芯运动，调整所述取电装置的气隙大小。

在其中一个实施例中，所述感应取电设备还包括保护电路，所述保护电路连接所述取电装置和所述整流电路。

在其中一个实施例中，所述感应取电设备还包括滤波电路，所述滤波电路连接所述整流电路和所述负载。

上述感应取电设备，高压输电线路的电能，通过取电装置和整流电路后，转换成直流电输出至负载，气隙大小控制装置采集整流电路的输出电压，并根据输出电压的变化情况，调整取电装置的气隙大小，进而达到调整感应取电设备输出电压的目的，有利于提高输出电压的稳定性。

附图说明

图1为一实施例中感应取电设备的结构框图；

图2为另一实施例中感应取电设备的结构框图；

图3为一实施例中取电装置、保护电路、整流电路和滤波电路的结构原理图；

图4为一实施例中气隙大小控制装置的结构框图；

图5为另一实施例中气隙大小控制装置的结构框图；

图6为一实施例中转换电路的结构原理图；

图7为一实施例中感应取电设备的结构原理图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种感应取电设备，包括取电装置100、整流电路300和气隙大小控制装置500，取电装置100连接高压输电线路，整流电路300连接取电装置100和气隙大小控制装置500；整流电路300还用于连接负载。气隙大小控制装置500用于采集整流电路300的输出电压，并根据输出电压的变化情况，调整取电装置100的气隙大小。取电装置100的气隙大小是指取电装置100的一次侧磁芯和二次侧磁芯之间的间隙大小。

其中，取电装置100为基于电磁感应原理的取电装置，该取电装置100的气隙大小可调。取电装置100的气隙大小是指取电装置100的一次侧磁芯和二次侧磁芯之间的间隙大小。整流电路300是指能将交流电能转换为直流电能的电路。整流电路300由整流二极管组成，经过整流电路300之后的电压已经不是交流电压，而是单向脉动性直流电压。具体的，整流电路300可以为半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路或倍压整流电路等。在一个实施例中，整流电路300为全桥整流电路。气隙大小控制装置500包括电压采集装置和气隙大小调整装置，用于采集整流电路300的输出电压，并根据输出电压的变化情况，调整取电装置100的气隙大小。

具体的，取电装置100基于电磁感应原理，从高压输电线路获取交流电能，再由整流电路300将交流电能转换成直流电能，向负载供电。当高压输电线路的电流发生波动时，取电装置100获取的交流电能也随之波动，进而影响到整流电路300的输出电压。此时，气隙大小控制装置500采集整流电路300的输出电压，并根据输出电压的变化情况，调整取电装置100的气隙大小：当输出电压增大时，增大取电装置100的气隙大小；当输出电压减小时，减小取电装置100的气隙大小。

下面对取电装置100的气隙大小，与整流电路300的输出电压的关系进行原理说明。

如果不考虑气隙，当一次侧为正弦输入时，取电装置100中取电线圈，即二次侧线圈由磁芯中变化的磁场感应到的二次侧电压e₂为：

其中，N₂为二次侧线圈匝数，

为磁芯磁通量，t为时间。

磁芯磁通量

为：

其中，B为磁感应强度，S为二次侧线圈的横截面积，θ为平面与磁感线方向的夹角。

由安培环路定理得：

Hl_m＝N₁i_μ (3)

B＝μ₀μ_rH (4)

其中，N₁为一次侧线圈匝数，μ₀、μ_r、H、l_m分别为真空磁导率，磁芯相对磁导率、磁场强度与平均磁路长度。平均磁路长度指的是磁芯中磁路中心线的长度。i_μ是磁化电流I_μ的瞬时值，磁化电流I_μ随时间做正弦变化，且忽略二次侧内阻和铁耗损失后，磁化电流I_μ等于励磁电流。

结合以上各式，可得二次侧电压e₂为：

其中，λ＝cosθ。

由于磁化电流的有效值I_μ与一次测电流I₁和二次侧电流I₂存在如下关系：

由式(5)和式(6)可得，二次侧电压有效值E₂为：

而有气隙磁芯的磁导率μ为：

其中，δ为取电装置100的气隙大小。气隙δ越大，磁导率μ越小，有气隙磁芯的磁导率μ相当于式(7)中的μ₀μ_r。即有气隙取电装置的二次侧电压有效值E₂为：

由此可知，取电装置100的气隙越大，二次侧电压有效值越小，而整流电路300的输出电压，与取电装置100的二次侧电压正相关。基于此，可以通过调整取电装置100的气隙大小，达到调整整流电路300输出电压的目的。

上述感应取电设备，高压输电线路的电能，通过取电装置100和整流电路300后，转换成直流电输出至负载，气隙大小控制装置500采集整流电路300的输出电压，并根据输出电压的变化情况，调整取电装置100的气隙大小，进而达到调整感应取电设备输出电压的目的，有利于提高输出电压的稳定性。

在一个实施例中，如图2所示，感应取电设备还包括保护电路200，保护电路200连接取电装置100和整流电路300。

其中，保护电路200，包含压敏电阻或TVS二极管(Transient VoltageSuppressor，瞬态二极管)等保护器件。该保护电路200连接于取电装置100和整流电路300之间，可以泄放异常情况下产生的瞬时大电流，避免因瞬时大电流造成的器件损坏，可以保护电路安全，有利于提高感应取电设备的可靠性。

在一个实施例中，请继续参考图2，感应取电设备还包括滤波电路400，滤波电路400连接整流电路300和负载。

其中，滤波电路400包括滤波器或滤波电容等滤波器件。当滤波电路400由滤波电容组成时，该滤波电容的数量可以是一个也可以是多个，且多个滤波电容的连接方式可以是串联、并联或混联。如图3中，滤波电路400为电容C2。进一步的，上述滤波电容可以为极性电容也可以为非极性电容。具体的，整流电路300整流后得到的直流电能，在输出至负载之前，先由滤波电路400进行滤波处理，有利于提高感应取电设备输出的直流电压的质量。

在一个实施例中，如图3所示，取电装置100包括一次侧磁芯110、二次侧磁芯120和取电线圈130，且一次侧磁芯110和二次侧磁芯120中至少一个为可动磁芯。一次侧磁芯110和二次侧磁芯120分别用于缠绕高压输电线路和取电线圈130。

其中，一次侧磁芯110和二次侧磁芯120的材料可以是锰-锌铁氧体或镍-锌铁氧体。一次侧磁芯110和二次侧磁芯120的形状可以是棒状或圆弧状。一次侧磁芯110和二次侧磁芯120分别用于缠绕高压输电线路和取电线圈130，根据电磁感应原理，高压输电线路即为一次侧线圈，取电线圈130即为二次侧线圈。总之，本实施例对一次侧磁芯110和二次侧磁芯120的材料和形状，以及取电线圈130的匝数均不作限定。

具体的，高压输电线路为交流电，当线路中的电流i₁发生变化时，引起一次侧磁芯110内磁场的变化，二次侧磁芯120内的磁场也随之变化，基于电磁感应原理，取电线圈130中将产生电流i₂，实现电磁互感取电。

此外，一次侧磁芯110和二次侧磁芯120中至少一个为可动磁芯，可以是两个磁芯中的一个为可动磁芯，也可以是两个磁芯均为可动磁芯。为便于理解，下文均以一次侧磁芯110为可动磁芯的情况进行说明。气隙大小控制装置500获取整流电路300的输出电压后，根据输出电压的变化情况，可以驱动可动磁芯运动，进而达到改变取电装置100气隙大小的目的。

进一步的，在一个实施例中，如图3所示，取电线圈100还包括谐振元件140，谐振元件140具体可包括电容、电感等谐振器件。如图3中，谐振元件140为谐振电容C1，谐振电容C1与取电线圈130串联，形成谐振回路，有利于降低损耗和噪声。

在一个实施例中，请继续参考图3，一次侧磁芯110和二次侧磁芯120的形状均为弧形。其中，一次侧磁芯110和二次侧磁芯120的形状均为弧形，是指一次侧磁芯110和二次侧磁芯120的中心线均为圆弧状。具体的，一次侧磁芯110和二次侧磁芯120对应的圆弧半径并不唯一，且二者的圆弧半径可以相同也可以不同。一次侧磁芯110和二次侧磁芯120的圆心角也不唯一，且二者的圆心角可以相同也可以不同。例如，如图3所示，一次侧磁芯110和二次侧磁芯120可以是两个相同的半圆环，二者相对设置构成一个完整的圆环。

在一个实施例中，请继续参考图3，取电装置100还包括连轴150和导轨160，一次侧磁芯110的第一端和二次侧磁芯120的第一端通过连轴150固定，一次侧磁芯110的第二端和二次侧磁芯120的第二端固定于导轨160。在气隙大小控制装置500的驱动下，可动磁芯的第一端绕连轴150旋转，可动磁芯的第二端沿导轨160运动。

其中，连轴150可以是各类联轴器或插销。导轨160是用于引导移动的装置，该导轨160可以是T型导轨、L型导轨或空心导轨等。具体的，一次侧磁芯110的第一端和二次侧磁芯120的第一端通过连轴150固定，可以旋转但不可开合。一次侧磁芯110的第二端和二次侧磁芯120的第二端固定于导轨160，可以沿导轨160运动，实现两个磁芯的相对开合，改变取电装置100的气隙大小，进而改变感应取电设备的输出电压。

在一个实施例中，请继续参考图3，取电装置100还包括回复装置170，回复装置170连接一次侧磁芯110的第二端和二次侧磁芯120的第二端，用于在气隙大小控制装置500不工作的情况下，使可动磁芯回复至初始位置。

其中，回复装置170可以是弹簧，也可以是弹性塑料，如硅胶等，还可以是可实现回弹功能的机械结构，总之，本实施例对回复装置170的具体结构不作限定。具体的，回复装置170连接一次侧磁芯110的第二端和二次侧磁芯120的第二端，用于在气隙大小控制装置500不工作的情况下，使可动磁芯回复至初始位置。

此外，回复装置170还用于产生与气隙大小控制装置500所提供的驱动力相反的作用力，使可动磁芯同时受到两个方向上的作用力，维持受力平衡，一方面可以达到分级调节气隙大小的效果，另一方面可以保持气隙的稳定性。

上述实施例中，通过对取电装置100进行具体的结构设计，使气隙大小的调整成为可能，下面对气隙大小控制装置500的具体构成进行说明。

在一个实施例中，如图4所示，气隙大小控制装置500包括采样电路510、控制器520和驱动装置550，采样电路510连接整流电路300，控制器520连接采样电路510和驱动装置550，驱动装置550用于驱动取电装置100动作，调整取电装置100的气隙大小。

其中，采样电路510可以是基于互感原理或分压原理进行电压采样的电路结构。控制器520可以是包含各类控制芯片及其外围电路的控制器件，也可以是包含逻辑器件的控制电路。该控制芯片可以是MCU(Microcontroller Unit，单片机)芯片，也可以是FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片，还可以是其他类型的芯片。驱动装置550是能将电能转化成机械能的装置，该驱动装置550可以是压电装置或磁电装置。在一个实施例中，采样电路510包括电压传感器和A/D转换器，控制器520包括MCU芯片和D/A转换器。

具体的，采样电路510获取整流电路300的输出电压后，得到采样信息并发送至控制器520，由控制器520根据采样信息的变化，向驱动装置550发送控制信号。再由驱动装置550根据控制信号，驱动取电装置100动作，调整取电装置100的气隙大小。

需要说明的是，驱动装置550可以连接外部电源，从外部电源获取所需的工作电压；也可以连接整流电路300的输出端，从整流电路300获取所需的工作电压。

在一个实施例中，如图5所示，气隙大小控制装置500还包括转换电路530，转换电路530连接整流电路300、控制器520和驱动装置550。

其中，转换电路530是指可以实现直流电压转换的电路。该转换电路530，可以是升压转换电路、降压转换电路或升降压转换电路。具体的，在采样电路510采集得到的输出电压波动时，控制器520向转换电路530输出控制信号。此时，整流电路300输出的直流电能，通过转换电路530转换后，向驱动装置550供电，使驱动装置550可以驱动取电装置100动作，调整取电装置100的气隙大小。

在一个实施例中，转换电路为升降压斩波电路。如图6所示，该升降压斩波电路包括开关管K1、电感L1、二极管D5和稳压电容C3。开关管K1的控制端连接控制器520，开关管K1的第一端连接整流电路300的第一输出端，开关管K1的第二端通过电感L1连接整流电路300的第二输出端。二极管D5的负极连接开关管K1的第二端，二极管D5的正极连接驱动装置550的一端和稳压电容C3的第一端，稳压电容C3的第二端连接整流电路300的第二输出端和驱动装置550的另一端。

具体的，控制器520根据整流电路300输出电压的变化情况，向开关管K1输出PWM控制信号，控制开关管K1的通断。当开关管K1处于导通状态时，整流电路300输出的电压经过开关管K1向电感L1供电，使电感L1储存能量，同时由稳压电容C3向驱动装置550供电；当开关管处于断开状态时，电感L1中储存的能量向驱动装置550释放。驱动装置550两端的电压与整流电路300输出电压的极性相反，通过改变开关管K1的导通比，可以实现升压或降压转换，最终达到增大气隙或减小气隙的效果。

在一个实施例中，请继续参考图5，气隙大小控制装置500还包括限流电路540，限流电路540连接转换电路530和驱动装置550。

其中，限流电路540包括限流器或限流电阻等器件，该限流电阻的数量，可以是一个或多个。如图7中，限流电路540为限流电阻R1。具体的，限流电路540可以在异常情况下限值电路中的瞬间大电流，避免器件损伤，提高气隙大小控制装置500的使用安全性。

在一个实施例中，如图7所示，驱动装置550包括磁芯551、衔铁552和驱动线圈553，驱动线圈553缠绕于磁芯551，衔铁552固定于可动磁芯，驱动线圈553连接转换电路530；驱动线圈553通电后，使磁芯551被磁化，吸合衔铁552，带动可动磁芯运动，调整取电装置100的气隙大小。

其中，磁芯551的材料可以是软铁或硅钢，磁芯551的形状可以是条形或蹄形。驱动线圈553的匝数并不唯一，可以根据需要进行调整，进一步的，驱动线圈553的功率与磁芯551的功率相匹配，以提升磁化效果。衔铁552设置于可动磁芯上，与磁芯551中的磁极位置对应。衔铁552的数量和形状也不唯一，可以根据可动磁芯的数量，可动磁芯的形状，以及磁芯551的形状进行设计。如图7中，一次侧磁芯110为可动磁芯，磁芯441为条形磁芯。衔铁552的数量为一个，设置于一次侧磁芯110上，且位于磁芯441的轴线延长线上。

具体的，驱动线圈553缠绕于磁芯551，当驱动线圈553通电后，磁芯551被磁化，产生磁性，吸合衔铁552，带动可动磁芯运动，调整取电装置100的气隙大小。此外，使驱动线圈553通电的方式并不唯一，可以是由控制器520控制继电器或开关管等开关器件的通路，进而使驱动线圈553所在回路通路；也可以是通过控制转换电路530通路，进而使驱动线圈553获取到工作电压，实现驱动线圈553的通电。

上述实施例中，给出了气隙大小控制装置500的具体结构，通过简单的机械电路配合，实现取电装置100的气隙调整，进而达到调整感应取电设备输出电压的目的，有利于提高输出电压的稳定性。

为便于理解，下面结合图6和图7对感应取电设备的具体结构和工作过程进行详细说明。

如图7所示，感应取电设备包括依次连接的取电装置100、保护电路200、整流电路300、滤波电路400和气隙大小控制装置500。

其中，取电装置100包括一次侧磁芯110、二次侧磁芯120、取电线圈130、谐振电容C1、连轴150、导轨160和回复装置170。一次侧磁芯110和二次侧磁芯120分别用于缠绕高压输电线路和取电线圈130，且取电线圈130和谐振电容C1串联，形成谐振回路。一次侧磁芯110和二次侧磁芯120是两个相同的半圆环，二者相对设置构成一个完整的圆环。一次侧磁芯110的第一端和二次侧磁芯120的第一端通过连轴150固定，一次侧磁芯110的第二端和二次侧磁芯120的第二端固定于导轨160。一次侧磁芯110的第二端和二次侧磁芯120的第二端还连接有回复装置170。回复装置170为弹簧。进一步的，一次侧磁芯110为可动磁芯，二次侧磁芯120为不可动磁芯。在气隙大小控制装置500的驱动下，一次侧磁芯110的第一端绕连轴150旋转，一次侧磁芯110的第二端沿导轨160运动。

保护电路200为TVS二极管，滤波电路400为电容C2。整流电路300为全桥整流电路，包括四个首尾连接的二极管：二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。其中，二极管D1的正极与二极管D3的负极连接、二极管D2的正极与二极管D4的负极连接、二极管D1的负极与二极管D2的负极连接、二极管D3的正极和二极管D4的正极连接。二极管D1与二极管D3的公共连接点作为交流侧的第一输入极，二极管D2与二极管D4的公共连接点作为交流侧的第二输入极。二极管D1与二极管D2的公共连接点作为输出正极，二极管D3与二极管D4的公共连接点作为输出负极。

气隙大小控制装置500包括采样电路510、控制器520、转换电路530、限流电路540和驱动装置550。采样电路510包括电压传感器和A/D转换器，控制器520包括MCU芯片和D/A转换器。如图6所示，转换电路530为升降压斩波电路，包括开关管K1、电感L1、二极管D5和稳压电容C3。限流电路540为限流电阻R1。驱动装置550包括磁芯551、衔铁552和驱动线圈553。

其中，电压传感器连接整流电路300的输出端，A/D转换器连接电压传感器和MCU芯片，D/A转换器连接MCU芯片和开关管K1的控制端。开关管K1的第一端连接整流电路300的第一输出端，开关管K1的第二端通过电感L1连接整流电路300的第二输出端。二极管D5的负极连接开关管K1的第二端，二极管D5的正极连接驱动线圈553的一端和稳压电容C3的第一端，稳压电容C3的第二端连接整流电路300的第二输出端和驱动线圈553的另一端。限流电阻R1与驱动线圈553串联。驱动线圈553缠绕于磁芯551，衔铁552固定于一次侧磁芯110。驱动线圈553通电后，使磁芯551被磁化，吸合衔铁552，带动一次侧磁芯110运动，调整取电装置100的气隙大小。

具体的，初始状态下，稳压电容C3放电使驱动线圈553中存在初始电流，使衔铁552受到磁芯551的作用力，带动一次侧磁芯110受到向左的作用力。与此同时，弹簧的拉力使一次侧磁芯110受到向右的作用力，维持受力平衡，即：

F_m＝2F₀ (10)

当高压输电线路电流增大时，整流电路300的输出电压也随之变大，MCU芯片接收到电压传感器发送的采样信息，并根据采样信息控制转换电路530输出更高的电压，使磁芯551吸力增大，衔铁552带动一次侧磁芯110沿导轨160向左运动，此时，弹簧进一步拉伸以平衡磁力，取电装置100的气隙增大，达到减小取电电流，进而减小输出电压的目的。

当高压输电线路电流减小时，整流电路300的输出电压也随之减小，MCU芯片接收到电压传感器发送的采样信息，并根据采样信息控制转换电路530降低输出电压，使磁芯551吸力减小，衔铁552带动一次侧磁芯110沿导轨160向右运动，此时，弹簧拉伸长度减小以平衡磁力，取电装置100的气隙减小，达到增大取电电流，进而增大输出电压的目的。

上述感应取电设备，气隙大小控制装置500采集整流电路300的输出电压，并根据输出电压的变化情况，调整取电装置100的气隙大小，进而达到调整感应取电设备输出电压的目的，有利于提高输出电压的稳定性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上该实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种感应取电设备，其特征在于，包括取电装置、整流电路和气隙大小控制装置，所述取电装置连接高压输电线路，所述整流电路连接所述取电装置和所述气隙大小控制装置；所述整流电路还用于连接负载；

所述气隙大小控制装置用于采集所述整流电路的输出电压，并根据所述输出电压的变化情况，调整所述取电装置的气隙大小；

所述取电装置包括一次侧磁芯、二次侧磁芯、取电线圈、谐振元件、连轴和导轨，且所述一次侧磁芯和所述二次侧磁芯中至少一个为可动磁芯，所述一次侧磁芯和所述二次侧磁芯的形状均为弧形，所述一次侧磁芯的第一端和所述二次侧磁芯的第一端通过所述连轴固定，所述一次侧磁芯的第二端和所述二次侧磁芯的第二端固定于所述导轨；所述一次侧磁芯和所述二次侧磁芯分别用于缠绕高压输电线路和所述取电线圈；所述谐振元件与所述取电线圈串联后形成谐振回路；

所述取电装置的气隙大小是指所述一次侧磁芯和所述二次侧磁芯之间的间隙大小；在所述气隙大小控制装置的驱动下，所述可动磁芯的第一端绕所述连轴旋转，所述可动磁芯的第二端沿所述导轨运动。

2.根据权利要求1所述的感应取电设备，其特征在于，所述谐振元件为谐振电容。

3.根据权利要求1所述的感应取电设备，其特征在于，所述一次侧磁芯和所述二次侧磁芯是两个相同的半圆环，且所述一次侧磁芯和所述二次侧磁芯相对设置构成一个完整的圆环。

4.根据权利要求1所述的感应取电设备，其特征在于，所述取电装置还包括回复装置，所述回复装置连接所述一次侧磁芯的第二端和所述二次侧磁芯的第二端，用于在所述气隙大小控制装置不工作的情况下，使所述可动磁芯回复至初始位置。

5.根据权利要求4所述的感应取电设备，其特征在于，所述回复装置为弹簧或弹性塑料。

6.根据权利要求1所述的感应取电设备，其特征在于，所述气隙大小控制装置包括采样电路、控制器和驱动装置，所述采样电路连接所述整流电路，所述控制器连接所述采样电路和所述驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述取电装置动作，调整所述取电装置的气隙大小。

7.根据权利要求6所述的感应取电设备，其特征在于，所述气隙大小控制装置还包括转换电路，所述转换电路连接所述整流电路、所述控制器和所述驱动装置。

8.根据权利要求7所述的感应取电设备，其特征在于，所述驱动装置包括磁芯、衔铁和驱动线圈，所述驱动线圈缠绕于所述磁芯，所述衔铁固定于所述可动磁芯，所述驱动线圈连接所述转换电路；所述驱动线圈通电后，使所述磁芯被磁化，吸合所述衔铁，带动所述可动磁芯运动，调整所述取电装置的气隙大小。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的感应取电设备，其特征在于，还包括保护电路，所述保护电路连接所述取电装置和所述整流电路。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的感应取电设备，其特征在于，还包括滤波电路，所述滤波电路连接所述整流电路和所述负载。

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