CN114994395A - 一种无源的铁路高压电缆相关电流检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，所述铁路相关电流包括铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流和接地电流，所述无源的铁路高压电缆相关电流检测装置包括：能量拾取模块，所述能量拾取模块用于获取所述铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流能量，并将所述铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流能量输出为稳定能量信号，以传输至电流检测模块；电流检测模块，所述电流检测模块连接所述能量拾取模块，以获取所述稳定能量信号，并对所述稳定能量信号中的负载电流和接地电流进行检测，之后，将检测结果通过无线传输的方式传输出去，达到监测电缆运行状态的目的。

Description

一种无源的铁路高压电缆相关电流检测装置

技术领域

本发明涉及铁路电缆检测技术领域，具体涉及一种无源的铁路高压电缆相关电流检测装置。

背景技术

目前电气化铁路中，自牵引变电所二次高压柜到牵引网的馈线大量采用27.5千伏的单芯电缆，这种铁路高压电缆铺设的时候基本铺设在电缆沟里面，且电缆护层有接地端，电缆沟内封闭而潮湿等环境因素影响着牵引供电系统的安全稳定运行，因此对于输电电缆的在线运行状态监测就显得格外重要。由于高压电缆封闭于电缆沟内，在电缆沟内无法为检测设备直接提供电源，传统的铺设动力电缆不能满足管理需要且工作量巨大，所以对于检测电气化铁路中高压电缆的运行状态，需要一种无源的电缆检测设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，以解决现有铁路27.5kV高压单芯供电电缆的在线监测设备没有供电电源和无线输送数据的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一种无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，所述铁路相关电流包括铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流和接地电流，所述无源的铁路高压电缆相关电流检测装置包括：

能量拾取模块，所述能量拾取模块用于获取所述铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流能量，并将所述铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流能量输出为稳定能量信号，以传输至电流检测模块；

电流检测模块，所述电流检测模块连接所述能量拾取模块，以获取所述稳定能量信号，并对所述稳定能量信号中的负载电流和接地电流进行检测，之后，将检测结果通过无线传输的方式传输出去，达到监测电缆运行状态的目的；

所述能量拾取模块包括变压器串并联堆叠电路、整流电路、辅助升压电路、能量泄放电路、升压电路和超级电容能量缓存电路，所述变压器串并联堆叠电路的输入端卡附于所述铁路27.5kV高压单芯供电电缆，其输出端连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的输出端同时连接所述辅助升压电路的输入端、所述能量泄放电路的输入端、所述升压电路的输入端和所述超级电容能量缓存电路的输入端，所述超级电容能量缓存电路的输出端和所述升压电路的输出端同时连接所述电流检测模块。

可选择地，所述变压器串并联堆叠电路包括多个变压器，多个所述变压器的一次侧并联，二次侧串联，并且，各所述变压器的一次侧作为所述变压器串并联堆叠电路的输入端，其二次侧作为所述变压器串并联堆叠电路的输出端分别连接一组整流子电路，多个所述变压器为3个，且分别通过插座G_CN03连接第一整流子电路、插座G_CN05连接第二整流子电路以及通过插座G_CN06连接第三整流子电路；所述第一整流子电路包括二极管G_D01、G_D02、G_D016和G_D019，所述二极管G_D01的正极和所述二极管G_D016的负极同时连接所述插座G_CN03的连接端2，所述二极管G_D02的正极和所述二极管G_D019的负极同时连接所述插座G_CN03连接端1；所述第二整流子电路包括二极管G_D04、G_D06、G_D021和G_D022，所述二极管G_D04的正极和所述二极管G_D021的负极同时连接所述插座G_CN05的连接端2，所述二极管G_D06的正极和所述二极管G_D022的负极同时连接所述插座CN05的连接端1；所述第三整流子电路包括二极管G_D09、G_D011、G_D025和G_D027，所述二极管G_D09的正极和所述二极管G_D025的负极同时连接所述插座G_CN06的连接端2，所述二极管G_D011的正极和所述二极管G_D027的负极同时连接所述插座G_CN06的连接端1；所述二极管G_D01、二极管G_D02、二极管G_D04、二极管G_D06、二极管G_D09、二极管G_D011和电容G_C04的一端同时连接VCC_powIN端口，所述二极管G_D016、二极管G_D019、二极管G_D021、二极管G_D022、二极管G_D025、二极管G_D027和电容G_C04的另一端同时接地；所述VCC_powIN端口为所述整流电路的输出端以同时连接所述辅助升压电路、所述能量泄放电路和所述升压电路。

可选择地，所述辅助升压电路包括：稳压二极管G_D026、电阻G_R28~电阻G_R33、电容G_C027、电容G_C028、二极管G_D05、二极管G_D010、电感G_L04、电容G_C010、电容G_C011、三极管G_Q012和升压芯片G_U03；其中，所述电阻G_R028和所述电阻G_R032为接地电阻，所述电容G_C028、所述电容G_C010和所述电容G_C011为接地电容；所述稳压二极管G_D026的负极、所述二极管G_D05的正极、所述接地电容G_C028、所述电阻G_R031的一端、所述升压芯片G_U03的in接口以及所述电感G_L04的一端同时连接VCC_powIN端口，所述VCC_powIN端口为所述辅助升压电路的输入端以与所述整流电路的输出端连接，所述电阻G_R030的一端连接所述稳压二极管G_D026的正极，其另一端同时连接所述接地电阻G_R029、接地电容G_C027和场效应管G_Q012的栅极，所述接地电阻G_R029的接地端、所述接地电容G_C027的接地端和所述场效应管G_Q012的源极同时连接且所述场效应管G_Q012的发射极接地，所述电阻G_R031的另一端同时连接所述场效应管Q012的漏极、接地电阻G_R028和所述升压芯片G_U03的en接口，所述电感G_L04的另一端同时连接所述二极管G_D010的正极、所述升压芯片G_U03的lx接口和lx1接口，所述二极管G_D010的负极、所述二极管G_D05的负极、所述接地电容G_C010、所述接地电容G_C011和电阻G_R033的一端同时连接VCC_12V端口，所述电阻G_R033的另一端、所述升压芯片G_U03的fb接口和所述接地电阻G_R032同时连接，所述VCC_12V端口为所述辅助升压电路的输出端口；所述能量泄放电路包括电阻G_R053、稳压二极管G_D029、电阻G_R039、电容G_C029、场效应管G_Q04和插座G_CN07，其中，所述电阻G_R039为接地电阻，所述电容G_C029为接地电容；所述电阻G_R053的一端和所述插座G_CN07的输入连接端2同时连接VCC_powIN端口，所述稳压二极管G_D029的负极连接所述电阻G_R053的另一端，其另一端同时连接所述接地电阻G_R039、接地电容G_C029和场效应管G_Q04的栅极，所述场效应管G_Q04的源极接地，其漏极连接所述插座G_CN07的输入连接端1，所述插座G_CN07的输出端外接能量泄放负载；所述VCC_powIN端口为所述能量泄放电路的输入端以与所述整流电路连接。

可选择地，所述升压电路通过插座G_CN04连接所述电流检测模块，并且，所述升压电路中，接地耐压限制电容G_C09与电阻G_R023的一端、接地电容G_C07、升压芯片G_U01的VCC接口及其SwitchCollector接口同时连接VCC_F1端口，所述VCC_F1端口连接所述辅助升压电路的输出端，电阻G_R023的另一端连接升压芯片G_U01的IpkSense接口，所述升压芯片G_U01的ComparatorInv接口同时连接接地电阻G_R024和电阻G_R027的一端，所述电阻G_R027的另一端和接地电容G_C025同时连接VCC_POW端口，所述升压芯片G_U01的SwitchEmitter接口同时连接电阻G_R01的一端和电容G_C06的一端，所述电阻G_R01的另一端、所述电容G_C06的另一端、二极管G_D015的正极、接地电阻G_R03、接地电阻G_R04和三极管G_Q010的基极同时连接，所述二极管G_D015的负极、所述三极管G_Q010的发射极、稳压二极管G_D014的负极、接地电阻G_R019和场效应管G_Q01的栅极同时连接，所述稳压二极管G_D014的正极、所述三极管G_Q010的集电极和所述场效应管Q01的源极同时接地且同时与接地电阻R019的接地端、接地电阻G_R03的接地端、接地电阻G_R04的接地端、接地电容G_C023的接地端以及升压芯片G_U01的GND接口同时连接，所述场效应管G_Q01的漏极同时连接肖特基二极管G_D03的正极和电感G_L02的一端，所述电感G_L02的另一端同时连接电阻G_R021的一端和电阻G_R020的一端，所述电阻G_R021的另一端连接Ipksense端口，所述电阻G_R020的另一端和二极管G_D018的正极同时连接VCC_powIN端口，所述VCC_powIN端口连接所述整流电路的输出端，所述二极管G_D018的负极同时连接肖特基二极管G_D03的负极、接地电容G_C03、接地电容G_C02、接地耐压限制电容G_C01、接地二极管G_D017的负极、VCC_POW端口、Scap_OUT端口和电感L01的一端，所述Scap_OUT端口用于连接超级电容组件，所述超级电容组件用于给所述升压电路提供能量，所述电感G_L01的另一端同时连接接地电容G_C05、插座G_CN04的输入连接端1和输入连接端2，所述接地二极管G_D017还与Scap_OUT端口连接，所述插座G_CN04的输入连接端3和输入连接端4同时接地，所述升压芯片G_U01的TimingCapacitor接口同时连接接地电容G_C023、电阻G_R022的一端和三极管G_Q011的集电极，所述三极管G_Q011的基极同时连接接地电容G_C024、接地电阻G_R025和电阻G_R05的一端，所述电阻G_R05的另一端连接稳压二极管G_D08的正极，所述电阻G_R022的另一端和所述稳压二极管G_D08的负极同时连接VCC_F1端口，所述三极管G_Q011的发射极接地，所述插座G_CN04连接所述电流检测模块；所述超级电容能量缓存电路中，电感G_L03的一端连接VCC_powIN端口，所述VCC_powIN端口作为所述超级电容能量缓存电路的输入端同时连接所述整流电路、所述辅助升压电路、所述能量泄放电路和所述升压电路，所述电感G_L03的另一端同时连接接地耐压限制电容G_C08、电阻G_R200的一端、接地耐压限制电容G_C012、接地电容G_C030和能量缓存芯片G_U02的Vcc接口，所述电阻G_R200的另一端同时连接所述能量缓存芯片G_U02的IpkSense接口、电阻G_R02的一端和三极管G_Q02的发射极，所述电阻G_R02的另一端和所述三极管G_Q02的基极同时连接电阻G_R026的一端，所述电阻G_R026的另一端连接所述能量缓存芯片G_U02的SwitchCollector接口，所述能量缓存芯片G_U02的集电极同时连接接地二极管G_D07的负极和电感G_L05的一端，所述电感G_L05的另一端同时连接二极管G_D012的正极、二极管G_D024的负极和三极管G_Q03的集电极，所述二极管G_D012的正极和二极管G_D023的正极同时连接所述能量缓存芯片G_U02的SwitchEmitter接口，所述二极管G_D023的负极和接地电阻G_R06同时连接所述三极管G_Q03的基极，所述三极管G_Q03的发射极接地，所述能量缓存芯片G_U02的TimingCapacitor接口同时连接接地电容G_C026和电阻G_R035的一端，所述电阻G_R035的另一端同时连接接地电阻G_R034、三极管G_Q013的集电极和电容G_C031的一端，所述电容G_C031的另一端、三极管G_Q013的基极电阻G_R052的一端和电阻G_R051的一端同时连接，三极管G_Q013的发射极、所述电阻G_R052的另一端和电阻G_R07的一端同时连接二极管G_D012的负极，所述电阻G_R051的另一端、接地电阻G_R050以及三极管G_Q014的基极及其集电极同时连接，所述电阻G_R07的另一端、所述三极管G_Q014的发射极、接地电容G_C014、接地耐压限制电容G_C016、接地耐压限制电容G_C017、接地二极管G_D030和电感G_L06的一端同时连接TP01端口，所述电感G_L06的另一端、电阻G_R036的一端和二极管G_D013的正极同时连接，所述电阻G_R036的另一端连接S_cmp_inv端口，所述二极管G_D013的负极同时连接保险管G_F01的一端、接地耐压限制电容G_C032和Scap_OUT端口，所述Scap_OUT端口用于连接超级电容组件，所述保险管G_F01的另一端连接二极管G_D020的正极，所述二极管G_D020的负极连接Scap_OUT端口，所述能量缓存芯片G_U02的ComparatorInv接口连接电阻G_R037的一端、二极管G_D028的正极和接地电阻G_R038，所述电阻G_R037的另一端、所述二极管G_D028的负极、接地电容G_C013同时连接S_cmp_inv端口，所述S_cmp_inv端口作为所述超级电容能量缓存电路的输出端与所述电流检测模块连接。

可选择地，所述电流检测模块包括储能变换子模块和漏电检测子模块，所述储能变换子模块包括限定电压稳压输出电路、超级电容储能充电电路、锂电池恒流充电电路和多路DC/DC稳定电压输出电路，所述限定电压稳压输出电路的输入端连接所述能量拾取模块的输出端，其输出端同时连接所述超级电容储能充电电路的输入端和所述锂电池恒流充电电路的输入端，所述超级电容储能充电电路的输出端和所述锂电池恒流充电电路的输出端同时连接所述多路DC/DC稳定电压输出电路的输入端，所述多路DC/DC稳定电压输出电路的输出端连接所述漏电检测子模块的输入端。

可选择地，所述限定电压稳压输出电路中，插座M_CN10的连接端1连接磁珠M_L10的一端，磁珠M_L10的另一端连接二极管M_D15的正极，插座M_CN10的连接端2连接磁珠M_L8的一端，磁珠M_L8的另一端连接二极管M_D14的正极，所述二极管M_D14的负极和所述二极管M_D15的负极同时连接耐压限制电容M_C26的一端、宽电压DC/DC单元的输入端和二极管M_D38的负极，二极管M_D38的正极连接二极管M_D13的正极，二极管M_D13的负极同时连接接地电阻M_R102和电阻M_R22的一端，电阻M_R22的另一端同时连接接地电容M_C44、接地二极管M_D3和插座M_CN13的连接端1，所述插座CN10作为所述限定电压稳压输出电路的输入端；所述宽电压DC/DC单元的接地滤波电容R_C2、接地电容R_C21、接地电容R_C22、接地电容R_C3、接地电容R_C8、接地电容R_C9、电阻R_R5的一端、接地滤波电容R_C23、接地电容R_C11、宽电压芯片R_U3的VIN接口和芯片R_U1的d1~d4接口及其pad-d接口同时连接，以作为所述宽电压DC/DC单元的输入端，所述电阻R_R5的另一端同时连接接地电阻R_R6的一端、接地电容R_C12和宽电压芯片R_U3的UVLO接口，所述宽电压芯片R_U3的RT接口连接接地电阻R_R8，其RAMP接口连接接地电容R_C13，其SS接口连接接地电容R_C14，其VCCX接口连接接地电容R_C15，其VCC接口连接接地电容R_C17，其HS接口、其HB接口、芯片R_U1的s1~s3接口、电容R_C1的一端、电感R_L1的一端和肖特基二极管R_D2的负极同时连接，所述电容R_C1的另一端接接地电阻R_R1，所述电感R_L1的另一端同时连接肖特基二极管R_D1的正极和芯片R_U2的d1~d4接口及其pad-d接口，所述芯片R_U2的s1~s3接口同时接地，其9接口连接所述宽电压芯片R_U3的LO接口，所述宽电压芯片R_U3的HO接口连接所述芯片M_U1的9接口，所述宽电压芯片R_U3的CS接口和接地电阻R_R7分别连接所述肖特基二极管R_D2的正极，所述肖特基二极管R_D1的负极同时连接接地电容C4~C6、接地耐压限制电容R_C7、电阻R_R3的一端以及外接插头R_CN2，所述电阻R_R3的另一端同时连接接地二极管R_D3的正极和外接插头R_CN4，所述宽电压芯片R_U3的VOUT接口同时连接电阻R_R9的一端、稳压二极管R_D4的负极、三极管R_Q1的发射极、二极管R_D5的负极、三极管R_Q2的发射极和接地电容R_C16，所述宽电压芯片R_U3的FB接口同时连接电容R_C18的一端、电容R_C19的一端、接地二极管R_D7的负极、接地电阻R_R13、电阻R_R11的一端、接地稳压二极管R_D8的负极和电阻R_R12的一端，所述宽电压芯片R_U3的COMP接口同时连接电容R_C18的另一端和电阻R_R10的一端，电阻R_R10的另一端连接电容R_C19的另一端，电阻R_R11的另一端连接电阻R_R9的另一端，电阻R_R12的另一端同时连接稳压二极管R_D6的正极、接地电阻R_R14和三极管R_Q1的集电极，所述稳压二极管R_D6的负极连接所述稳压二极管R_D4的正极，所述三极管R_Q1的基极同时连接所述二极管R_D5的正极、所述三极管R_Q2的基极及其集电极、电阻R_R15的一端和电容R_C20的一端，所述电阻R_R15的另一端连接稳压二极管R_D9的负极，所述稳压二极管R_D9的正极和所述电容R_C20的另一端同时连接外接插头R_CN5，所述外接插头R_CN2作为所述宽电压DC/DC单元的输出端；所述宽电压DC/DC单元的输出端同时连接VCC+15V端口和电感M_L12的一端，所述电感M_L12的另一端同时连接电阻M_R23的一端、接地耐压限制电容M_C27、电容M_C24和芯片M_U10的Vcc接口，所述电阻M_R23的另一端同时连接芯片M_U10的IpkSense接口、电阻M_R104的一端和三极管M_Q8的发射极，所述电阻M_R104的另一端同时连接电阻M_R10的一端和三极管M_Q8的基极，所述三极管M_Q8的集电极同时连接接地二极管M_D12的负极和电感M_L11的一端，电阻M_R10的另一端连接所述芯片M_U10的SwitchCollector接口，所述电感M_L11的另一端同时连接二极管M_D11的正极、二极管M_D36的负极和三极管M_Q6的集电极，所述二极管M_D36的正极和二极管M_D34的正极同时连接所述芯片M_U10的SwitchEmitter接口，所述二极管M_D34的负极和接地电阻M_R21同时连接所述三极管M_Q6的基极，所述三极管M_Q6的发射极接地，所述芯片M_U10的TimingCapacitor接口同时连接接地电容C45和电阻M_R103的一端，电阻M_R103的另一端同时连接接地电阻M_R94、电容M_C41的一端和三极管M_Q21的集电极，所述电容M_C41的另一端同时连接所述三极管M_Q21的基极、电阻M_R93的一端和电阻M_R92的一端，所述电阻M_R93的另一端同时连接所述三极管M_Q21的发射极、所述二极管M_D11的负极和电阻M_R20的一端，所述电阻M_R20的另一端同时连接三极管M_Q23的发射极、接地电容M_C22、接地耐压限制电容M_C20、接地二极管M_D33的负极、电感M_L7的一端和电阻M_R95的一端，所述电阻M_R59的另一端连接CAP_cmp_inv端口，所述电感M_L7的另一端连接二极管D8的正极，二极管M_D8的负极同时连接接地电容M_C32、接地二极管M_D35的负极、超级电容组和SUCAP_P端口，所述三极管M_Q23的基极及其集电极同时连接所述电阻M_R92的另一端和接地电阻M_R91。

可选择地，所述锂电池恒流充电电路中，电感M_L13的一端连接VCC+15V端口，另一端同时连接电阻M_R17的一端、接地耐压限制电容M_C25、接地电容M_C21和芯片M_U9的Vcc接口，所述VCC+15V端口作为所述锂电池恒流充电电路的输入端连接所述限定电压稳压输出电路，所述电阻M_R17的另一端同时连接所述芯片M_U9的IpkSense端口、电阻M_R100的一端和三极管M_Q7的发射极，所述电阻M_R100的另一端同时连接所述三极管M_Q7的基极和电阻M_R97的一端，所述电阻M_R97的另一端连接所述芯片M_U9的SwitchCollector接口，所述三极管M_Q7的集电极同时连接接地二极管M_D7的负极和电感M_L9的一端，所述电感M_L9的另一端同时连接二极管M_D7的正极、二极管M_D31的负极和三极管M_Q5的集电极，所述二极管M_D31的正极和二极管M_D30的正极同时连接所述芯片M_U9的SwitchEmitter接口，所述二极管M_D30的负极同时连接接地电阻M_R19和三极管M_Q5的基极，所述三极管M_Q5的发射极接地，所述二极管M_D7的负极同时连接电阻M_R18的一端、电阻M_R87的一端和三极管M_Q20的发射极，所述三极管M_Q20的基极、所述电阻M_R87的另一端、电阻M_R86的一端和电容M_C39的一端同时连接，所述三极管M_Q20的集电极、所述电容M_C39的另一端、接地电阻M_R88和电阻M_R99的一端连接，所述电阻M_R99的另一端同时连接所述芯片M_U9的TimingCapacitor接口和接地电容M_C43，所述电阻M_R86的另一端同时连接接地电阻M_R85和三极管M_Q22的集电极及其基极，所述三极管M_Q22的发射极同时连接接地电容M_C19、接地耐压限制电容M_C18、接地二极管M_D5的负极、电感M_L6的一端和电阻M_R84的一端，所述电阻M_R84的另一端接BTT_cmp_inv端口，所述电感M_L6的另一端连接二极管M_D6的正极，所述二极管M_D6的负极同时连接接地电容M_C34的VCC_BTT端口，所述VCC_BTT端口同时连接锂电池和电池过放电关断子电路；所述电池过放电关断子电路中，稳压二极管M_D26的负极、电阻M_R59的一端和场效应管M_Q12的源极同时连接所述VCC_BTT端口，所述场效应管M_Q12的漏极连接保险管M_F5的一端，所述保险管M_F5的另一端连接VCC_8V端口，所述VCC_8V端口作为所述锂电池恒流充电电路的输出端连接所述多路DC/DC稳定电压输出电路，所述场效应管M_Q12的栅极同时连接所述电阻M_R59的另一端和三极管M_Q15的集电极，所述三极管M_Q15的发射极接地，其集电极同时连接接地电容M_C36和电阻M_R64的一端，所述电阻M_R64的另一端同时连接所述稳压二极管M_D26的正极和接地电阻M_R61。

可选择地，所述多路DC/DC稳定电压输出电路中，保险管M_F4的一端连接SUCAP_P端口，其另一端连接二极管D20的正极，所述SUCAP_P端口连接超级电容组件，所述二极管M_D20的负极同时连接二极管M_D10的负极、二极管M_D21的负极和输出开关M_CN5的连接端2，所述二极管M_D21的正极通过VCC_8V端口连接所述锂电池恒流充电电路，所述二极管M_D10连接VCC+15V端口，所述输出开关M_CN5的连接端1同时连接接地二极管M_D17的负极、接地电容M_C2、VCC_BTCAP端口和多路电压变换单元的第一输入端，所述多路电压变换单元的负压输出端同时连接电感M_L1的一端和接地二极管M_D18的正极，所述电感M_L1的另一端同时连接接地耐压限制电容M_C8和芯片V_U1的in接口，所述芯片M_U1的out接口同时连接接地电容M_C30和保险管M_F2的一端，所述保险管M_F2的另一端连接M_12V电源输出的Vss-12Vout端口，所述多路电压变换单元的正压输出端同时连接电感M_L2的一端和二极管D23的负极，所述电感M_L2的另一端同时连接接地耐压限制电容M_C9和保险管M_F3的一端，所述保险管M_F3的另一端同时连接12V电源输出的VCC+12Vout端口和电阻M_R28的一端，所述电阻M_R28的另一端连接接地二极管M_D1的正极，所述接地耐压限制电容M_C9的接地端还同时连接二极管M_D23的正极和接地磁珠M_L14，所述多路电压变换单元的第二输入端同时连接电阻M_R42的一端、电阻M_R43的一端和接地跳帽线M_CN6，所述电阻M_R42的另一端连接VCC_BTCAP端口，所述电阻M_R43的另一端连接开关M_CN1；所述VCC_BTCAP端口还同时连接低电压检测输出电路和5v电压变换电路，所述低电压检测输出电路中，电阻M_R29的一端和稳压二极管M_D16的负极同时连接所述VCC_BTCAP端口，所述稳压二极管M_D16的正极连接电阻M_R26的一端，所述电阻M_R26的另一端同时连接接地电阻M_R25和电阻M_R24的一端，所述电阻M_R24的另一端和接地电容M_C28同时连接三极管M_Q9的基极，所述三极管M_Q9的发射极接地，其集电极同时连接所述电阻M_R29的另一端和外接接口M_CN2；所述5v电压变换电路中，电感M_L3一端连接所述VCC_BTCAP端口，其另一端同时连接接地耐压限制电容M_C1、电阻M_R35的一端、接地电容M_C3和芯片M_U2的vin接口，所述电阻M_R35的另一端同时连接接地电阻M_R33和所述芯片M_U2的en接口，所述芯片V_U2的vcc接口连接接地电容M_C31，其bst接口连接电容M_C10的一端，其sw接口同时连接所述电容M_C10的另一端和电感M_L4的一端，所述电感M_L4的另一端同时连接接地电容M_C6、接地电容M_C7、接地电容M_C5、电感M_L5的一端、TP1端口、二极管V_D19的负极、电阻M_R31的一端和电容M_C29的一端，所述电感M_L5的另一端同时连接保险管M_F1的一端和接地耐压限制电容M_C4，所述保险管M_F1的另一端同时连接电阻M_R27的一端、VCC+5V端口和插座M_CN4，所述插座M_CN4作为所述多路DC/DC稳定电压输出模块的5V输出端连接所述漏电检测子模块，所述电阻M_R27的另一端连接接地二极管M_D2的正极，所述电容M_C29的另一端、所述电阻M_R31的另一端和接地电阻M_R30同时连接所述芯片M_U2的fb接口；所述多路电压变换单元中，电阻V_R19的一端作为所述多路电压变换单元的第一输入端，另一端同时连接接地稳压二极管V_D6的负极、接地电容V_C21和场效应管V_Q2的栅极，所述场效应管V_Q2的源极接地，其漏极同时连接电阻V_R16的一端、接地电阻V_R13、二极管V_D3的正极和电阻V_R14的一端，所述电阻V_R14的另一端连接芯片V_U1的fa/sd接口，所述二极管V_D3的负极连接接地稳压二极管V_D4的负极，所述电阻V_R16的另一端、接地耐压限制电容V_C11、接地电容V_C13、接地电容V_C12、电阻V_R5的一端、电容V_C20的一端、电阻V_R17的一端、电阻V_R18的一端、接地电容V_C22以及芯片V_T1的接口4及其接口5同时连接，以作为所述多路电压变换单元的第二输入端，所述电阻V_R5的另一端同时连接电阻V_R4的一端、接地电容V_C8、接地电容V_C9和芯片V_U1的vin接口，所述电阻V_R4的另一端接el_817_4p端口，所述芯片V_U1的comp接口同时连接电阻V_R3的一端和接地电容V_C3，所述电阻V_R3的另一端连接接地电容V_C2，所述芯片V_U1的fb接口同时连接接地电阻V_R11、电阻V_R10的一端和电容V_C17的一端，所述电阻V_R10的另一端连接电阻V_R9的一端，所述电阻V_R9的另一端同时连接电阻V_R8的一端和电容V_C17的另一端，所述电阻V_R8的另一端连接VCC+12Vout端口，所述芯片V_U1的pgnd接口和agnd接口接地，其isen接口同时连接接地电容V_C19和电阻V_R12的一端，其dr接口连接电阻V_R15的一端，所述电阻V_R12的另一端同时连接接地电阻V_R6和芯片V_Q1的s1~s3接口，所述电阻V_R15的另一端连接所述芯片V_Q1的9接口，所述芯片V_Q1的pad-d接口及其d1~d4接口同时连接电容V_C18的一端、二极管V_D5的正极和芯片V_T1的接口1及其接口2，所述电容V_C20的另一端、所述电阻V_R17的另一端、所述电阻V_R18的另一端同时连接二极管V_D5的负极，所述电容V_C18的另一端同时连接所述芯片V_T1的接口9及其接口10、电容V_C1的一端和肖特基二极管V_D1的正极，所述电容C1的另一端连接电阻V_R1的一端，所述电阻V_R1的另一端同时连接所述肖特基二极管V_D1的负极、接地电容V_C4、接地电容V_C5、接地耐压限制电容V_C7、接地电阻V_R2、电感V_L2的一端和VCC+12Vout端口，所述电感V_L2的另一端与接地耐压限制电容V_C10的连接端作为所述多路电压变换单元的第一输出端，所述芯片V_T1的接口6连接双向触发二极管V_D2的负极，所述双向触发二极管V_D2的正极同时连接接地电容V_C16、接地电容V_C15、接地滤波电容V_C14、接地电阻V_R7、电感V_L1的一端和Vss-12Vout端口，所述Vss-12Vout端口、VCC+12Vout端口和ISOGND端口共同作为插座V_CN3的端口，所述插座V_CN3作为所述多路DC/DC稳定电压输出电路的输出端口以用于输出

电源，所述电感V_L1的另一端和接地耐压限制电容V_C6的连接端作为所述多路电压变换单元的第二输出端，所述第一输出端和所述第二输出端同时连接，以作为所述多路电压变换单元的最终输出端，所述el_817_4p端口连接芯片V_U2的接口4，所述芯片V_U2的接口3接地，其接口1连接电阻R22的一端，所述电阻V_R22的另一端同时连接电阻V_R23的一端、电阻V_R20的一端和VCC+12Vout端口，所述电阻V_R23的另一端同时连接所述芯片U2的接口2、电容V_C23的一端和集成稳压芯片V_U3的端口2，所述集成稳压芯片V_U3的端口1同时连接所述电容V_C23的另一端、所述电阻V_R20的另一端和接地电阻V_R21，其端口3接地。

可选择地，所述漏电检测子模块包括5v输入电路和

输入电路，所述5V输入电路中，保险电阻F3的一端接插座CN15的连接端1，另一端接电感L6的一端，所述插座CN15的连接端2接地，电感L6的另一端同时连接二极管D17的负极、VDD+5V端口、接地电容C83、接地电容C72和芯片U22的in接口，所述芯片U22的tab接口及其out接口同时连接VCC+3.3V端口、接地耐压限制电容C66和电阻R162的一端，所述电阻R162的另一端连接接地二极管D22的正极，所述芯片U22的adj端口和gnd端口接地；所述

输入电路中，保险电阻F1的一端连接插座CN14的连接端1，另一端连接电感L7的一端，电感L7的另一端同时连接接地二极管D20的负极、接地耐压限制电容C84、接地电容C73和芯片U23的vin接口，所述芯片U23的vout接口及其tab接口同时连接电阻R76的一端、二极管D28的负极、vcc+12v端口和接地耐压限制电容C77，保险电阻F2的一端连接插座CN14的连接端3，另一端连接电感L8的一端，所述电感L8的另一端同时连接接地二极管D21、接地耐压限制电容C85、接地电容C82以及芯片U25的tab接口及其in接口，所述芯片U25的out接口和接地耐压限制电容C78同时连接vss-12v端口，所述插座CN14的连接端2、接地二极管D20的接地端、接地二极管D21的接地端、接地滤波电容C84的接地端、接地滤波电容C85的接地端、接地电容C73的接地端、接地电容C82的接地端、接地滤波电容C68的接地端、接地耐压限制电容C77的接地端、接地滤波电容C78的接地端、接地电阻R75的接地端和TP34端口同时连接，所述芯片U23的adjust接口同时连接所述电阻R76的另一端、二极管D28的正极、接地电阻R75和接地滤波电容C68；所述VDD+5V端口同时电感L2的一端和电感L5的一端，所述电感L2的另一端同时连接接地耐压限制电容C28、接地电容C16、接地电容C17、接地电容C25和VCC+5V端口，所述电感L5的另一端同时连接接地耐压限制电容C79、接地电容C71和芯片U21的in接口，所述芯片U21的out接口和tab接口同时连接接地耐压限制电容C69和VCC_A+3.3V端口；所述VCC_A+3.3V端口同时连接接地电容C26、芯片U7的vcca接口及其oe接口；所述VCC+5V端口还同时连接电阻R10的一端、电阻R11的一端、芯片U7的vccb接口、电阻R12的一端、芯片U5的VCC接口、芯片U4的VCC接口、电阻R91的一端和电阻R88的一端；所述芯片U7的b1接口连接所述芯片U4的D接口，其a1接口同时连接电阻R19的一端和电阻R18的一端，所述电阻R18的另一端同时连接所述芯片U4的R接口和所述电阻R10的另一端，所述电阻R19的另一端同时连接所述电阻R12的另一端和芯片U5的R接口，所述芯片U5的D接口、DED接口和RE_接口同时接地，其A接口同时连接磁珠L11的一端、接地电容C7和跳线焊盘J4的一端，其B接口同时连接跳线焊盘J3的一端、磁珠L12的一端和接地电容C6，所述跳线焊盘J4另一端同时连接电阻R87的一端和电阻R88的另一端，所述电阻R87的另一端同时连接接地电阻R86和跳线焊盘J3的另一端，所述芯片U4的A接口同时连接跳线焊盘J2的一端、接地电容C5和磁珠L13的一端，其B接口同时连接跳线焊盘J1的一端、接地电容C4和磁珠L14的一端，所述磁珠L11的另一端、所述磁珠L12的另一端、所述磁珠L13的另一端和所述磁珠L14的另一端同时连接插座CN1，所述跳线焊盘J2的另一端同时连接电阻R91的另一端和电阻R90的一端，所述跳线焊盘J1的另一端同时连接所述电阻R90的另一端和接地电阻R89，所述电阻R11的另一端、所述芯片U4的DE接口及其RE_接口同时连接UART3_rs485_R_D端口，所述芯片U7的b2接口连接UART3_TX端口，其a2接口连接UART3_RX端口；所述插座CN15和所述插座CN14作为所述漏电检测子模块的输入与所述多路DC/DC稳定电压输出电路连接；所述漏电检测子模块通过所述UART3_TX端口、所述UART3_rs485_R_D端口和所述UART3_RX端口连接单片机，所述单片机用于管理所述漏电检测子模块。

可选择地，所述超级电容储能充电电路包括多个超级电容子电路，多个所述超级电容子电路之间串联，且每两个所述超级电容子电路间连接有一个耐压限制电容；多个所述超级电容子电路为5个，所述超级电容储能充电电路包括S_cap0端口和S_cap5端口，所述S_cap0端口至所述S_cap5端口的通路上依次连接有电容G_C015、第一超级电容子电路、电容G_C018、第二超级电容子电路、电容G_C019、第三超级电容子电路、电容G_C020、第四超级电容子电路、电容G_C021和第五超级电容子电路；所述第一超级电容子电路中，电阻G_R068的一端、电阻G_R059的一端、达林顿管G_Q016的发射极、电阻G_R08的一端、电阻G_R09的一端同时连接SUCAP_1端口，所述电阻G_R068的另一端同时连接电阻G_R063的一端和集成稳压芯片G_U04的端口2，所述电阻G_R063的另一端同时连接所述电阻G_R059的另一端、电阻G_R056的一端和所述达林顿管G_Q016的基极，所述达林顿G_Q016的集电极同时连接电阻G_R054的一端、电阻G_R048的一端和电阻G_R049的一端，所述电阻G_R048的另一端连接达林顿管G_Q05的基极，所述达林顿管G_Q05的发射极同时连接所述电阻G_R08的另一端和所述电阻G_R09的另一端，所述达林顿管G_Q05的集电极、所述电阻G_R049的另一端、电阻G_R055的一端和所述集成稳压芯片G_U04的端口3同时连接于所述电容G_C015和所述电容G_C018之间，所述集成稳压芯片G_U04的端口1同时连接所述电阻G_R056的另一端、所述电阻G_R054的另一端和所述电阻G_R055的另一端；所述第二超级电容子电路中，电阻G_R064的一端、电阻G_R065的一端、达林顿管G_Q015的发射极、电阻G_R010的一端、电阻G_R011的一端同时连接SUCAP_2端口，所述电阻G_R064的另一端同时连接电阻G_R057的一端和集成稳压芯片G_U05的端口2，所述电阻G_R057的另一端同时连接所述电阻G_R065的另一端、电阻G_R067的一端和所述达林顿管G_Q015的基极，所述达林顿G_Q015的集电极同时连接电阻G_R058的一端、电阻G_R046的一端和电阻G_R047的一端，所述电阻G_R046的另一端连接达林顿管G_Q06的基极，所述达林顿管G_Q06的发射极同时连接所述电阻G_R011的另一端和所述电阻G_R010的另一端，所述达林顿管G_Q06的集电极、所述电阻G_R047的另一端、电阻G_R066的一端和所述集成稳压芯片G_U05的端口3同时连接于所述电容G_C018和所述电容G_C019之间，所述集成稳压芯片G_U05的端口1同时连接所述电阻G_R067的另一端、所述电阻G_R058的另一端和所述电阻G_R066的另一端；所述第三超级电容子电路中，电阻G_R079的一端、电阻G_R080的一端、达林顿管G_Q019的发射极、电阻G_R012的一端、电阻G_R013的一端同时连接SUCAP_3端口，所述电阻G_R079的另一端同时连接电阻G_R062的一端和集成稳压芯片G_U08的端口2，所述电阻G_R062的另一端同时连接所述电阻G_R080的另一端、电阻G_R081的一端和所述达林顿管G_Q019的基极，所述达林顿G_Q019的集电极同时连接电阻G_R082的一端、电阻G_R044的一端和电阻G_RO45的一端，所述电阻G_RO44的另一端连接达林顿管G_Q07的基极，所述达林顿管G_Q07的发射极同时连接所述电阻G_RO12的另一端和所述电阻G_RO13的另一端，所述达林顿管G_Q07的集电极、所述电阻G_RO45的另一端、电阻G_R083的一端和所述集成稳压芯片G_U08的端口3同时连接于所述电容G_C019和所述电容G_C020之间，所述集成稳压芯片G_U08的端口1同时连接所述电阻G_R081的另一端、所述电阻G_R082的另一端和所述电阻G_R083的另一端；所述第四超级电容子电路中，电阻G_R074的一端、电阻G_R075的一端、达林顿管G_Q018的发射极、电阻G_R014的一端、电阻G_R015的一端同时连接SUCAP_4端口，所述电阻G_R074的另一端同时连接电阻G_R061的一端和集成稳压芯片G_U07的端口2，所述电阻G_R075的另一端同时连接所述电阻G_R061的另一端、电阻G_R076的一端和所述达林顿管G_Q018的基极，所述达林顿G_Q018的集电极同时连接电阻G_R077的一端、电阻G_R043的一端和电阻G_R042的一端，所述电阻G_R042的另一端连接达林顿管G_Q08的基极，所述达林顿管G_Q08的发射极同时连接所述电阻G_R014的另一端和所述电阻G_R015的另一端，所述达林顿管G_Q08的集电极、所述电阻G_R043的另一端、电阻G_R078的一端和所述集成稳压芯片G_U07的端口3同时连接于所述电容G_C019和所述电容G_C020之间，所述集成稳压芯片G_U07的端口1同时连接所述电阻G_R076的另一端、所述电阻G_R077的另一端和所述电阻G_R078的另一端；所述第五超级电容子电路中，电阻G_R069的一端、电阻G_R070的一端、达林顿管G_Q017的发射极、电阻G_R016的一端、电阻G_R017的一端同时连接SUCAP_5端口，所述电阻G_R069的另一端同时连接电阻G_R060的一端和集成稳压芯片G_U06的端口2，所述电阻G_R060的另一端同时连接所述电阻G_R070的另一端、电阻G_R071的一端和所述达林顿管G_Q017的基极，所述达林顿G_Q017的集电极同时连接电阻G_R072的一端、电阻G_RO41的一端和电阻G_RO40的一端，所述电阻G_R040的另一端连接达林顿管G_Q09的基极，所述达林顿管G_Q09的发射极同时连接所述电阻G_R016的另一端和所述电阻G_RO17的另一端，所述达林顿管G_Q09的集电极、所述电阻G_RO41的另一端、电阻G_RO73的一端和所述集成稳压芯片G_U06的端口3同时连接于所述电容G_C020和所述电容G_C021之间，所述集成稳压芯片G_U06的端口1同时连接所述电阻G_R071的另一端、所述电阻G_R072的另一端和所述电阻G_R073的另一端；所述SUCAP_5端口连接所述S_cap5端口。

本发明具有以下有益效果：

本发明所提供的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其能量拾取头模块通过多个变压器串并联堆叠等一系列电路可以输出平滑稳定能量信号；所述的电流检测模块可以采集测试电缆的稳定能量信号中的接地电流和工作电流，并无线传输出去，以便于用户可以快速直观的观测到电缆的运行状态，达到实时检测电缆运行状态的目的。

附图说明

图1为本发明所提供的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置的整体电路图；

图2为本发明整流电路的电路图；

图3为辅助升压电路的电路图；

图4为能量泄放电路的电路图；

图5为升压电路的电路图；

图6为超级电容能量缓存电路的电路图；

图7为限定电压稳压输出电路的电路图；

图8为宽电压DC/DC单元的电路图；

图9为锂电池恒流充电电路的电路图；

图10为多路DC/DC稳定电压输出电路的电路图；

图11为多路电压变换单元的电路图；

图12为漏电检测子模块的电路图；

图13为超级电容储能充电电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供一种无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，参考图1所示，铁路相关电流包括铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流和接地电流，无源的铁路高压电缆相关电流检测装置包括：

能量拾取模块，所述能量拾取模块用于获取所述铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流能量，并将所述铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流能量输出为稳定能量信号，以传输至电流检测模块；

电流检测模块，所述电流检测模块连接所述能量拾取模块，以获取所述稳定能量信号，并对所述稳定能量信号中的负载电流和接地电流进行检测，之后，将检测结果通过无线传输的方式传输出去，达到监测电缆运行状态的目的；

本发明的能量拾取模块通过多个变压器串并联堆叠和稳压电路可以输出平滑稳定的电压；电流检测模块可以采集测试电缆的接地电流和负载电流，并无线传输出去，以便于用户可以快速直观的观测到电缆的运行状态，达到实时检测电缆运行状态的目的。

能量拾取模块包括变压器串并联堆叠电路、整流电路、辅助升压电路、能量泄放电路、升压电路和超级电容能量缓存电路，变压器串并联堆叠电路的输入端连接铁路27.5kV高压单芯供电电缆，其输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端同时连接辅助升压电路的输入端、能量泄放电路的输入端、升压电路的输入端和超级电容能量缓存电路的输入端，超级电容能量缓存电路的输出端和升压电路的输出端同时连接电流检测模块。

这样，当电缆中有电流流过时，能量拾取头模块中的多个变压器堆叠直接感应电流取电，随后电压通过整流滤波电路和升压电路输出为一个平缓稳定的电压，并且有一部分能量缓存在超级电容中。

可选择地，变压器串并联堆叠电路包括多个变压器，多个变压器的一次侧并联，二次侧串联，并且，各变压器的一次侧作为变压器串并联堆叠电路的输入端，其二次侧作为变压器串并联堆叠电路的输出端分别连接一组整流子电路，参考图2所示，多个变压器为3个，且分别通过插座G_CN03连接第一整流子电路、插座G_CN05连接第二整流子电路以及通过插座G_CN06连接第三整流子电路，

第一整流子电路包括二极管G_D01、G_D02、G_D016和G_D019，二极管G_D01的正极和二极管G_D016的负极同时连接插座G_CN03的连接端2，二极管G_D02的正极和二极管G_D019的负极同时连接插座G_CN03连接端1；

第二整流子电路包括二极管G_D04、G_D06、G_D021和G_D022，二极管G_D04的正极和二极管G_D021的负极同时连接插座G_CN05的连接端2，二极管G_D06的正极和二极管G_D022的负极同时连接插座CN05的连接端1；

第三整流子电路包括二极管G_D09、G_D011、G_D025和G_D027，二极管G_D09的正极和二极管G_D025的负极同时连接插座G_CN06的连接端2，二极管G_D011的正极和二极管G_D027的负极同时连接插座G_CN06的连接端1；

二极管G_D01、二极管G_D02、二极管G_D04、二极管G_D06、二极管G_D09、二极管G_D011和电容G_C04的一端同时连接VCC_powIN端口，二极管G_D016、二极管G_D019、二极管G_D021、二极管G_D022、二极管G_D025、二极管G_D027和电容G_C04的另一端同时接地；

VCC_powIN端口为整流电路的输出端以同时连接辅助升压电路、能量泄放电路和升压电路。

可选择地，参考图3所示，辅助升压电路包括：稳压二极管G_D026、电阻G_R28~电阻G_R33、电容G_C027、电容G_C028、二极管G_D05、二极管G_D010、电感G_L04、电容G_C010、电容G_C011、三极管G_Q012和升压芯片G_U03；其中，电阻G_R028和电阻G_R032为接地电阻，电容G_C028、电容G_C010和电容G_C011为接地电容；稳压二极管G_D026的负极、二极管G_D05的正极、接地电容G_C028、电阻G_R031的一端、升压芯片G_U03的in接口以及电感G_L04的一端同时连接VCC_powIN端口，VCC_powIN端口为辅助升压电路的输入端以与整流电路的输出端连接，电阻G_R030的一端连接稳压二极管G_D026的正极，其另一端同时连接接地电阻G_R029、接地电容G_C027和场效应管G_Q012的栅极，接地电阻G_R029的接地端、接地电容G_C027的接地端和场效应管G_Q012的源极同时连接且场效应管G_Q012的发射极接地，电阻G_R031的另一端同时连接场效应管Q012的漏极、接地电阻G_R028和升压芯片G_U03的en接口，电感G_L04的另一端同时连接二极管G_D010的正极、升压芯片G_U03的lx接口和lx1接口，二极管G_D010的负极、二极管G_D05的负极、接地电容G_C010、接地电容G_C011和电阻G_R033的一端同时连接VCC_12V端口，电阻G_R033的另一端、升压芯片G_U03的fb接口和接地电阻G_R032同时连接，VCC_12V端口为辅助升压电路的输出端口；

参考图4所示，能量泄放电路包括电阻G_R053、稳压二极管G_D029、电阻G_R039、电容G_C029、场效应管G_Q04和插座G_CN07，其中，电阻G_R039为接地电阻，电容G_C029为接地电容；

电阻G_R053的一端和插座G_CN07的输入连接端2同时连接VCC_powIN端口，稳压二极管G_D029的负极连接电阻G_R053的另一端，其另一端同时连接接地电阻G_R039、接地电容G_C029和场效应管G_Q04的栅极，场效应管G_Q04的源极接地，其漏极连接插座G_CN07的输入连接端1，插座G_CN07的输出端外接能量泄放负载；

VCC_powIN端口为能量泄放电路的输入端以与整流电路连接。

参考图5所示，升压电路通过插座G_CN04连接电流检测模块，并且，升压电路中，接地耐压限制电容G_C09与电阻G_R023的一端、接地电容G_C07、升压芯片G_U01的VCC接口及其SwitchCollector接口同时连接VCC_F1端口，VCC_F1端口连接辅助升压电路的输出端，电阻G_R023的另一端连接升压芯片G_U01的IpkSense接口，升压芯片G_U01的ComparatorInv接口同时连接接地电阻G_R024和电阻G_R027的一端，电阻G_R027的另一端和接地电容G_C025同时连接VCC_POW端口，升压芯片G_U01的SwitchEmitter接口同时连接电阻G_R01的一端和电容G_C06的一端，电阻G_R01的另一端、电容G_C06的另一端、二极管G_D015的正极、接地电阻G_R03、接地电阻G_R04和三极管G_Q010的基极同时连接，二极管G_D015的负极、三极管G_Q010的发射极、稳压二极管G_D014的负极、接地电阻G_R019和场效应管G_Q01的栅极同时连接，稳压二极管G_D014的正极、三极管G_Q010的集电极和场效应管Q01的源极同时接地且同时与接地电阻R019的接地端、接地电阻G_R03的接地端、接地电阻G_R04的接地端、接地电容G_C023的接地端以及升压芯片G_U01的GND接口同时连接，场效应管G_Q01的漏极同时连接肖特基二极管G_D03的正极和电感G_L02的一端，电感G_L02的另一端同时连接电阻G_R021的一端和电阻G_R020的一端，电阻G_R021的另一端连接Ipksense端口，电阻G_R020的另一端和二极管G_D018的正极同时连接VCC_powIN端口，VCC_powIN端口连接整流电路的输出端，二极管G_D018的负极同时连接肖特基二极管G_D03的负极、接地电容G_C03、接地电容G_C02、接地耐压限制电容G_C01、接地二极管G_D017的负极、VCC_POW端口、Scap_OUT端口和电感L01的一端，Scap_OUT端口用于连接超级电容组件，超级电容组件用于给升压电路提供能量，电感G_L01的另一端同时连接接地电容G_C05、插座G_CN04的输入连接端1和输入连接端2，接地二极管G_D017还与Scap_OUT端口连接，插座G_CN04的输入连接端3和输入连接端4同时接地，升压芯片G_U01的TimingCapacitor接口同时连接接地电容G_C023、电阻G_R022的一端和三极管G_Q011的集电极，三极管G_Q011的基极同时连接接地电容G_C024、接地电阻G_R025和电阻G_R05的一端，电阻G_R05的另一端连接稳压二极管G_D08的正极，电阻G_R022的另一端和稳压二极管G_D08的负极同时连接VCC_F1端口，三极管G_Q011的发射极接地，插座G_CN04连接电流检测模块；

超级电容能量缓存电路中，参考图6所示，电感G_L03的一端连接VCC_powIN端口，VCC_powIN端口作为超级电容能量缓存电路的输入端同时连接整流电路、辅助升压电路、能量泄放电路和升压电路，电感G_L03的另一端同时连接接地耐压限制电容G_C08、电阻G_R200的一端、接地耐压限制电容G_C012、接地电容G_C030和能量缓存芯片G_U02的Vcc接口，电阻G_R200的另一端同时连接能量缓存芯片G_U02的IpkSense接口、电阻G_R02的一端和三极管G_Q02的发射极，电阻G_R02的另一端和三极管G_Q02的基极同时连接电阻G_R026的一端，电阻G_R026的另一端连接能量缓存芯片G_U02的SwitchCollector接口，能量缓存芯片G_U02的集电极同时连接接地二极管G_D07的负极和电感G_L05的一端，电感G_L05的另一端同时连接二极管G_D012的正极、二极管G_D024的负极和三极管G_Q03的集电极，二极管G_D012的正极和二极管G_D023的正极同时连接能量缓存芯片G_U02的SwitchEmitter接口，二极管G_D023的负极和接地电阻G_R06同时连接三极管G_Q03的基极，三极管G_Q03的发射极接地，能量缓存芯片G_U02的TimingCapacitor接口同时连接接地电容G_C026和电阻G_R035的一端，电阻G_R035的另一端同时连接接地电阻G_R034、三极管G_Q013的集电极和电容G_C031的一端，电容G_C031的另一端、三极管G_Q013的基极电阻G_R052的一端和电阻G_R051的一端同时连接，三极管G_Q013的发射极、电阻G_R052的另一端和电阻G_R07的一端同时连接二极管G_D012的负极，电阻G_R051的另一端、接地电阻G_R050以及三极管G_Q014的基极及其集电极同时连接，电阻G_R07的另一端、三极管G_Q014的发射极、接地电容G_C014、接地耐压限制电容G_C016、接地耐压限制电容G_C017、接地二极管G_D030和电感G_L06的一端同时连接TP01端口，电感G_L06的另一端、电阻G_R036的一端和二极管G_D013的正极同时连接，电阻G_R036的另一端连接S_cmp_inv端口，二极管G_D013的负极同时连接保险管G_F01的一端、接地耐压限制电容G_C032和Scap_OUT端口，Scap_OUT端口用于连接超级电容组件，保险管G_F01的另一端连接二极管G_D020的正极，二极管G_D020的负极连接Scap_OUT端口，能量缓存芯片G_U02的ComparatorInv接口连接电阻G_R037的一端、二极管G_D028的正极和接地电阻G_R038，电阻G_R037的另一端、二极管G_D028的负极、接地电容G_C013同时连接S_cmp_inv端口，S_cmp_inv端口作为超级电容能量缓存电路的输出端与电流检测模块连接。

除此之外，本发明的电流检测模块包括储能变换子模块和漏电检测子模块，储能变换子模块包括限定电压稳压输出电路、超级电容储能充电电路、锂电池恒流充电电路和多路DC/DC稳定电压输出电路，限定电压稳压输出电路的输入端连接能量拾取模块的输出端，其输出端同时连接超级电容储能充电电路的输入端和锂电池恒流充电电路的输入端，超级电容储能充电电路的输出端和锂电池恒流充电电路的输出端同时连接多路DC/DC稳定电压输出电路的输入端，多路DC/DC稳定电压输出电路的输出端连接漏电检测子模块的输入端。

如此，能量拾取模块输出的宽电压输入电流检测模块后，通过DC/DC电路限定电压稳压输出，该电压首先流过升压降压稳压恒流充电电路储存到超级电容和锂电池中保证全天候的供电，随后通过5V/12V多路DC/DC稳定电压输出电路直接给电流检测模块供能。

可选择地，参考图7所示，限定电压稳压输出电路中，插座M_CN10的连接端1连接磁珠M_L10的一端，磁珠M_L10的另一端连接二极管M_D15的正极，插座M_CN10的连接端2连接磁珠M_L8的一端，磁珠M_L8的另一端连接二极管M_D14的正极，二极管M_D14的负极和二极管M_D15的负极同时连接耐压限制电容M_C26的一端、宽电压DC/DC单元的输入端和二极管M_D38的负极，二极管M_D38的正极连接二极管M_D13的正极，二极管M_D13的负极同时连接接地电阻M_R102和电阻M_R22的一端，电阻M_R22的另一端同时连接接地电容M_C44、接地二极管M_D3和插座M_CN13的连接端1，插座CN10作为限定电压稳压输出电路的输入端；

参考图8所示，宽电压DC/DC单元的接地滤波电容R_C2、接地电容R_C21、接地电容R_C22、接地电容R_C3、接地电容R_C8、接地电容R_C9、电阻R_R5的一端、接地滤波电容R_C23、接地电容R_C11、宽电压芯片R_U3的VIN接口和芯片R_U1的d1~d4接口及其pad-d接口同时连接，以作为宽电压DC/DC单元的输入端，电阻R_R5的另一端同时连接接地电阻R_R6的一端、接地电容R_C12和宽电压芯片R_U3的UVLO接口，宽电压芯片R_U3的RT接口连接接地电阻R_R8，其RAMP接口连接接地电容R_C13，其SS接口连接接地电容R_C14，其VCCX接口连接接地电容R_C15，其VCC接口连接接地电容R_C17，其HS接口、其HB接口、芯片R_U1的s1~s3接口、电容R_C1的一端、电感R_L1的一端和肖特基二极管R_D2的负极同时连接，电容R_C1的另一端接接地电阻R_R1，电感R_L1的另一端同时连接肖特基二极管R_D1的正极和芯片R_U2的d1~d4接口及其pad-d接口，芯片R_U2的s1~s3接口同时接地，其9接口连接宽电压芯片R_U3的LO接口，宽电压芯片R_U3的HO接口连接芯片M_U1的9接口，宽电压芯片R_U3的CS接口和接地电阻R_R7分别连接肖特基二极管R_D2的正极，肖特基二极管R_D1的负极同时连接接地电容C4~C6、接地耐压限制电容R_C7、电阻R_R3的一端以及外接插头R_CN2，电阻R_R3的另一端同时连接接地二极管R_D3的正极和外接插头R_CN4，宽电压芯片R_U3的VOUT接口同时连接电阻R_R9的一端、稳压二极管R_D4的负极、三极管R_Q1的发射极、二极管R_D5的负极、三极管R_Q2的发射极和接地电容R_C16，宽电压芯片R_U3的FB接口同时连接电容R_C18的一端、电容R_C19的一端、接地二极管R_D7的负极、接地电阻R_R13、电阻R_R11的一端、接地稳压二极管R_D8的负极和电阻R_R12的一端，宽电压芯片R_U3的COMP接口同时连接电容R_C18的另一端和电阻R_R10的一端，电阻R_R10的另一端连接电容R_C19的另一端，电阻R_R11的另一端连接电阻R_R9的另一端，电阻R_R12的另一端同时连接稳压二极管R_D6的正极、接地电阻R_R14和三极管R_Q1的集电极，稳压二极管R_D6的负极连接稳压二极管R_D4的正极，三极管R_Q1的基极同时连接二极管R_D5的正极、三极管R_Q2的基极及其集电极、电阻R_R15的一端和电容R_C20的一端，电阻R_R15的另一端连接稳压二极管R_D9的负极，稳压二极管R_D9的正极和电容R_C20的另一端同时连接外接插头R_CN5，外接插头R_CN2作为宽电压DC/DC单元的输出端；

宽电压DC/DC单元的输出端同时连接VCC+15V端口和电感M_L12的一端，电感M_L12的另一端同时连接电阻M_R23的一端、接地滤波电容M_C27、电容M_C24和芯片M_U10的Vcc接口，电阻M_R23的另一端同时连接芯片M_U10的IpkSense接口、电阻M_R104的一端和三极管M_Q8的发射极，电阻M_R104的另一端同时连接电阻M_R10的一端和三极管M_Q8的基极，三极管M_Q8的集电极同时连接接地二极管M_D12的负极和电感M_L11的一端，电阻M_R10的另一端连接芯片M_U10的SwitchCollector接口，电感M_L11的另一端同时连接二极管M_D11的正极、二极管M_D36的负极和三极管M_Q6的集电极，二极管M_D36的正极和二极管M_D34的正极同时连接芯片M_U10的SwitchEmitter接口，二极管M_D34的负极和接地电阻M_R21同时连接三极管M_Q6的基极，三极管M_Q6的发射极接地，芯片M_U10的TimingCapacitor接口同时连接接地电容C45和电阻M_R103的一端，电阻M_R103的另一端同时连接接地电阻M_R94、电容M_C41的一端和三极管M_Q21的集电极，电容M_C41的另一端同时连接三极管M_Q21的基极、电阻M_R93的一端和电阻M_R92的一端，电阻M_R93的另一端同时连接三极管M_Q21的发射极、二极管M_D11的负极和电阻M_R20的一端，电阻M_R20的另一端同时连接三极管M_Q23的发射极、接地电容M_C22、接地耐压限制电容M_C20、接地二极管M_D33的负极、电感M_L7的一端和电阻M_R95的一端，电阻M_R59的另一端连接CAP_cmp_inv端口，电感M_L7的另一端连接二极管D8的正极，二极管M_D8的负极同时连接接地电容M_C32、接地二极管M_D35的负极、超级电容组和SUCAP_P端口，三极管M_Q23的基极及其集电极同时连接电阻M_R92的另一端和接地电阻M_R91。

参考图9所示，锂电池恒流充电电路中，电感M_L13的一端连接VCC+15V端口，另一端同时连接电阻M_R17的一端、接地耐压限制电容M_C25、接地电容M_C21和芯片M_U9的Vcc接口，VCC+15V端口作为锂电池恒流充电电路的输入端连接限定电压稳压输出电路，电阻M_R17的另一端同时连接芯片M_U9的IpkSense端口、电阻M_R100的一端和三极管M_Q7的发射极，电阻M_R100的另一端同时连接三极管M_Q7的基极和电阻M_R97的一端，电阻M_R97的另一端连接芯片M_U9的SwitchCollector接口，三极管M_Q7的集电极同时连接接地二极管M_D7的负极和电感M_L9的一端，电感M_L9的另一端同时连接二极管M_D7的正极、二极管M_D31的负极和三极管M_Q5的集电极，二极管M_D31的正极和二极管M_D30的正极同时连接芯片M_U9的SwitchEmitter接口，二极管M_D30的负极同时连接接地电阻M_R19和三极管M_Q5的基极，三极管M_Q5的发射极接地，二极管M_D7的负极同时连接电阻M_R18的一端、电阻M_R87的一端和三极管M_Q20的发射极，三极管M_Q20的基极、电阻M_R87的另一端、电阻M_R86的一端和电容M_C39的一端同时连接，三极管M_Q20的集电极、电容M_C39的另一端、接地电阻M_R88和电阻M_R99的一端连接，电阻M_R99的另一端同时连接芯片M_U9的TimingCapacitor接口和接地电容M_C43，电阻M_R86的另一端同时连接接地电阻M_R85和三极管M_Q22的集电极及其基极，三极管M_Q22的发射极同时连接接地电容M_C19、接地耐压限制电容M_C18、接地二极管M_D5的负极、电感M_L6的一端和电阻M_R84的一端，电阻M_R84的另一端接BTT_cmp_inv端口，电感M_L6的另一端连接二极管M_D6的正极，二极管M_D6的负极同时连接接地电容M_C34的VCC_BTT端口，VCC_BTT端口同时连接锂电池和电池过放电关断子电路；

电池过放电关断子电路中，稳压二极管M_D26的负极、电阻M_R59的一端和场效应管M_Q12的源极同时连接VCC_BTT端口，场效应管M_Q12的漏极连接保险管M_F5的一端，保险管M_F5的另一端连接VCC_8V端口，VCC_8V端口作为锂电池恒流充电电路的输出端连接多路DC/DC稳定电压输出电路，场效应管M_Q12的栅极同时连接电阻M_R59的另一端和三极管M_Q15的集电极，三极管M_Q15的发射极接地，其集电极同时连接接地电容M_C36和电阻M_R64的一端，电阻M_R64的另一端同时连接稳压二极管M_D26的正极和接地电阻M_R61。

参考图10所示，多路DC/DC稳定电压输出电路中，保险管M_F4的一端连接SUCAP_P端口，其另一端连接二极管D20的正极，SUCAP_P端口连接超级电容组件，二极管M_D20的负极同时连接二极管M_D10的负极、二极管M_D21的负极和输出开关M_CN5的连接端2，二极管M_D21的正极通过VCC_8V端口连接锂电池恒流充电电路，二极管M_D10连接VCC+15V端口，输出开关M_CN5的连接端1同时连接接地二极管M_D17的负极、接地电容M_C2、VCC_BTCAP端口和多路电压变换单元的第一输入端，多路电压变换单元的负压输出端同时连接电感M_L1的一端和接地二极管M_D18的正极，电感M_L1的另一端同时连接接地耐压限制电容M_C8和芯片V_U1的in接口，芯片M_U1的out接口同时连接接地电容M_C30和保险管M_F2的一端，保险管M_F2的另一端连接M_12V电源输出的Vss-12Vout端口，多路电压变换单元的正压输出端同时连接电感M_L2的一端和二极管D23的负极，电感M_L2的另一端同时连接接地耐压限制电容M_C9和保险管M_F3的一端，保险管M_F3的另一端同时连接12V电源输出的VCC+12Vout端口和电阻M_R28的一端，电阻M_R28的另一端连接接地二极管M_D1的正极，接地耐压限制电容M_C9的接地端还同时连接二极管M_D23的正极和接地磁珠M_L14，多路电压变换单元的第二输入端同时连接电阻M_R42的一端、电阻M_R43的一端和接地跳帽线M_CN6，电阻M_R42的另一端连接VCC_BTCAP端口，电阻M_R43的另一端连接开关M_CN1；

VCC_BTCAP端口还同时连接低电压检测输出电路和5v电压变换电路，低电压检测输出电路中，电阻M_R29的一端和稳压二极管M_D16的负极同时连接VCC_BTCAP端口，稳压二极管M_D16的正极连接电阻M_R26的一端，电阻M_R26的另一端同时连接接地电阻M_R25和电阻M_R24的一端，电阻M_R24的另一端和接地电容M_C28同时连接三极管M_Q9的基极，三极管M_Q9的发射极接地，其集电极同时连接电阻M_R29的另一端和外接接口M_CN2；

5v电压变换电路中，电感M_L3一端连接VCC_BTCAP端口，其另一端同时连接接地滤波电容M_C1、电阻M_R35的一端、接地电容M_C3和芯片M_U2的vin接口，电阻M_R35的另一端同时连接接地电阻M_R33和芯片M_U2的en接口，芯片V_U2的vcc接口连接接地电容M_C31，其bst接口连接电容M_C10的一端，其sw接口同时连接电容M_C10的另一端和电感M_L4的一端，电感M_L4的另一端同时连接接地电容M_C6、接地电容M_C7、接地电容M_C5、电感M_L5的一端、TP1端口、二极管V_D19的负极、电阻M_R31的一端和电容M_C29的一端，电感M_L5的另一端同时连接保险管M_F1的一端和接地滤波电容M_C4，保险管M_F1的另一端同时连接电阻M_R27的一端、VCC+5V端口和插座M_CN4，插座M_CN4作为多路DC/DC稳定电压输出模块的5V输出端连接漏电检测子模块，电阻M_R27的另一端连接接地二极管M_D2的正极，电容M_C29的另一端、电阻M_R31的另一端和接地电阻M_R30同时连接芯片M_U2的fb接口；

多路电压变换单元中，参考图11所示，电阻V_R19的一端作为多路电压变换单元的第一输入端，另一端同时连接接地稳压二极管V_D6的负极、接地电容V_C21和场效应管V_Q2的栅极，场效应管V_Q2的源极接地，其漏极同时连接电阻V_R16的一端、接地电阻V_R13、二极管V_D3的正极和电阻V_R14的一端，电阻V_R14的另一端连接芯片V_U1的fa/sd接口，二极管V_D3的负极连接接地稳压二极管V_D4的负极，电阻V_R16的另一端、接地耐压限制电容V_C11、接地电容V_C13、接地电容V_C12、电阻V_R5的一端、电容V_C20的一端、电阻V_R17的一端、电阻V_R18的一端、接地电容V_C22以及芯片V_T1的接口4及其接口5同时连接，以作为多路电压变换单元的第二输入端，电阻V_R5的另一端同时连接电阻V_R4的一端、接地电容V_C8、接地电容V_C9和芯片V_U1的vin接口，电阻V_R4的另一端接el_817_4p端口，芯片V_U1的comp接口同时连接电阻V_R3的一端和接地电容V_C3，电阻V_R3的另一端连接接地电容V_C2，芯片V_U1的fb接口同时连接接地电阻V_R11、电阻V_R10的一端和电容V_C17的一端，电阻V_R10的另一端连接电阻V_R9的一端，电阻V_R9的另一端同时连接电阻V_R8的一端和电容V_C17的另一端，电阻V_R8的另一端连接VCC+12Vout端口，芯片V_U1的pgnd接口和agnd接口接地，其isen接口同时连接接地电容V_C19和电阻V_R12的一端，其dr接口连接电阻V_R15的一端，电阻V_R12的另一端同时连接接地电阻V_R6和芯片V_Q1的s1~s3接口，电阻V_R15的另一端连接芯片V_Q1的9接口，芯片V_Q1的pad-d接口及其d1~d4接口同时连接电容V_C18的一端、二极管V_D5的正极和芯片V_T1的接口1及其接口2，电容V_C20的另一端、电阻V_R17的另一端、电阻V_R18的另一端同时连接二极管V_D5的负极，电容V_C18的另一端同时连接芯片V_T1的接口9及其接口10、电容V_C1的一端和肖特基二极管V_D1的正极，电容C1的另一端连接电阻V_R1的一端，电阻V_R1的另一端同时连接肖特基二极管V_D1的负极、接地电容V_C4、接地电容V_C5、接地耐压限制电容V_C7、接地电阻V_R2、电感V_L2的一端和VCC+12Vout端口，电感V_L2的另一端与接地耐压限制电容V_C10的连接端作为多路电压变换单元的第一输出端，芯片V_T1的接口6连接双向触发二极管V_D2的负极，双向触发二极管V_D2的正极同时连接接地电容V_C16、接地电容V_C15、接地耐压限制电容V_C14、接地电阻V_R7、电感V_L1的一端和Vss-12Vout端口，Vss-12Vout端口、VCC+12Vout端口和ISOGND端口共同作为插座V_CN3的端口，插座V_CN3作为多路DC/DC稳定电压输出电路的输出端口以用于输出

电源，电感V_L1的另一端和接地耐压限制电容V_C6的连接端作为多路电压变换单元的第二输出端，第一输出端和第二输出端同时连接，以作为多路电压变换单元的最终输出端，el_817_4p端口连接芯片V_U2的接口4，芯片V_U2的接口3接地，其接口1连接电阻R22的一端，电阻V_R22的另一端同时连接电阻V_R23的一端、电阻V_R20的一端和VCC+12Vout端口，电阻V_R23的另一端同时连接芯片U2的接口2、电容V_C23的一端和集成稳压芯片V_U3的端口2，集成稳压芯片V_U3的端口1同时连接电容V_C23的另一端、电阻V_R20的另一端和接地电阻V_R21，其端口3接地。

进一步地，参考图12所示，漏电检测子模块包括5v输入电路和

输入电路，5V输入电路中，保险电阻F3的一端接插座CN15的连接端1，另一端接电感L6的一端，插座CN15的连接端2接地，电感L6的另一端同时连接二极管D17的负极、VDD+5V端口、接地电容C83、接地电容C72和芯片U22的in接口，芯片U22的tab接口及其out接口同时连接VCC+3.3V端口、接地耐压限制电容C66和电阻R162的一端，电阻R162的另一端连接接地二极管D22的正极，芯片U22的adj端口和gnd端口接地；

输入电路中，保险电阻F1的一端连接插座CN14的连接端1，另一端连接电感L7的一端，电感L7的另一端同时连接接地二极管D20的负极、接地耐压限制电容C84、接地电容C73和芯片U23的vin接口，芯片U23的vout接口及其tab接口同时连接电阻R76的一端、二极管D28的负极、vcc+12v端口和接地耐压限制电容C77，保险电阻F2的一端连接插座CN14的连接端3，另一端连接电感L8的一端，电感L8的另一端同时连接接地二极管D21、接地耐压限制电容C85、接地电容C82以及芯片U25的tab接口及其in接口，芯片U25的out接口和接地滤波电容C78同时连接vss-12v端口，插座CN14的连接端2、接地二极管D20的接地端、接地二极管D21的接地端、接地滤波电容C84的接地端、接地耐压限制电容C85的接地端、接地电容C73的接地端、接地电容C82的接地端、接地滤波电容C68的接地端、接地滤波电容C77的接地端、接地滤波电容C78的接地端、接地电阻R75的接地端和TP34端口同时连接，芯片U23的adjust接口同时连接电阻R76的另一端、二极管D28的正极、接地电阻R75和接地滤波电容C68；

VDD+5V端口同时电感L2的一端和电感L5的一端，电感L2的另一端同时连接接地滤波电容C28、接地电容C16、接地电容C17、接地电容C25和VCC+5V端口，电感L5的另一端同时连接接地耐压限制电容C79、接地电容C71和芯片U21的in接口，芯片U21的out接口和tab接口同时连接接地耐压限制电容C69和VCC_A+3.3V端口；

VCC_A+3.3V端口同时连接接地电容C26、芯片U7的vcca接口及其oe接口；

VCC+5V端口还同时连接电阻R10的一端、电阻R11的一端、芯片U7的vccb接口、电阻R12的一端、芯片U5的VCC接口、芯片U4的VCC接口、电阻R91的一端和电阻R88的一端；

芯片U7的b1接口连接芯片U4的D接口，其a1接口同时连接电阻R19的一端和电阻R18的一端，电阻R18的另一端同时连接芯片U4的R接口和电阻R10的另一端，电阻R19的另一端同时连接电阻R12的另一端和芯片U5的R接口，芯片U5的D接口、DED接口和RE_接口同时接地，其A接口同时连接磁珠L11的一端、接地电容C7和跳线焊盘J4的一端，其B接口同时连接跳线焊盘J3的一端、磁珠L12的一端和接地电容C6，跳线焊盘J4另一端同时连接电阻R87的一端和电阻R88的另一端，电阻R87的另一端同时连接接地电阻R86和跳线焊盘J3的另一端，芯片U4的A接口同时连接跳线焊盘J2的一端、接地电容C5和磁珠L13的一端，其B接口同时连接跳线焊盘J1的一端、接地电容C4和磁珠L14的一端，磁珠L11的另一端、磁珠L12的另一端、磁珠L13的另一端和磁珠L14的另一端同时连接插座CN1，跳线焊盘J2的另一端同时连接电阻R91的另一端和电阻R90的一端，跳线焊盘J1的另一端同时连接电阻R90的另一端和接地电阻R89，电阻R11的另一端、芯片U4的DE接口及其RE_接口同时连接UART3_rs485_R_D端口，芯片U7的b2接口连接UART3_TX端口，其a2接口连接UART3_RX端口；

插座CN15和插座CN14作为漏电检测子模块的输入与多路DC/DC稳定电压输出电路连接；

漏电检测子模块通过UART3_TX端口、UART3_rs485_R_D端口和UART3_RX端口连接单片机，单片机用于管理漏电检测子模块。

参考图13所示，超级电容储能充电电路包括多个超级电容子电路，多个超级电容子电路之间串联，且每两个超级电容子电路间连接有一个耐压限制电容；

多个超级电容子电路为5个，超级电容储能充电电路包括S_cap0端口和S_cap5端口，S_cap0端口至S_cap5端口的通路上依次连接有电容G_C015、第一超级电容子电路、电容G_C018、第二超级电容子电路、电容G_C019、第三超级电容子电路、电容G_C020、第四超级电容子电路、电容G_C021和第五超级电容子电路；

第一超级电容子电路中，电阻G_R068的一端、电阻G_R059的一端、达林顿管G_Q016的发射极、电阻G_R08的一端、电阻G_R09的一端同时连接SUCAP_1端口，电阻G_R068的另一端同时连接电阻G_R063的一端和集成稳压芯片G_U04的端口2，电阻G_R063的另一端同时连接电阻G_R059的另一端、电阻G_R056的一端和达林顿管G_Q016的基极，达林顿G_Q016的集电极同时连接电阻G_RO54的一端、电阻G_R048的一端和电阻G_R049的一端，电阻G_R048的另一端连接达林顿管G_Q05的基极，达林顿管G_Q05的发射极同时连接电阻G_RO8的另一端和电阻G_R09的另一端，达林顿管G_Q05的集电极、电阻G_R049的另一端、电阻G_R055的一端和集成稳压芯片G_U04的端口3同时连接于电容G_C015和电容G_C018之间，集成稳压芯片G_U04的端口1同时连接电阻G_R056的另一端、电阻G_R054的另一端和电阻G_R055的另一端；

第二超级电容子电路中，电阻G_R064的一端、电阻G_R065的一端、达林顿管G_Q015的发射极、电阻G_R010的一端、电阻G_R011的一端同时连接SUCAP_2端口，电阻G_R064的另一端同时连接电阻G_R057的一端和集成稳压芯片G_U05的端口2，电阻G_R057的另一端同时连接电阻G_R065的另一端、电阻G_R067的一端和达林顿管G_Q015的基极，达林顿G_Q015的集电极同时连接电阻G_R058的一端、电阻G_R046的一端和电阻G_R047的一端，电阻G_R046的另一端连接达林顿管G_Q06的基极，达林顿管G_Q06的发射极同时连接电阻G_R011的另一端和电阻G_R010的另一端，达林顿管G_Q06的集电极、电阻G_R047的另一端、电阻G_R066的一端和集成稳压芯片G_U05的端口3同时连接于电容G_C018和电容G_C019之间，集成稳压芯片G_U05的端口1同时连接电阻G_R067的另一端、电阻G_R058的另一端和电阻G_R066的另一端；

第三超级电容子电路中，电阻G_R079的一端、电阻G_R080的一端、达林顿管G_Q019的发射极、电阻G_R012的一端、电阻G_R013的一端同时连接SUCAP_3端口，电阻G_R079的另一端同时连接电阻G_R062的一端和集成稳压芯片G_U08的端口2，电阻G_R062的另一端同时连接电阻G_R080的另一端、电阻G_R081的一端和达林顿管G_Q019的基极，达林顿G_Q019的集电极同时连接电阻G_R082的一端、电阻G_R044的一端和电阻G_R045的一端，电阻G_R044的另一端连接达林顿管G_Q07的基极，达林顿管G_Q07的发射极同时连接电阻G_R012的另一端和电阻G_R013的另一端，达林顿管G_Q07的集电极、电阻G_R045的另一端、电阻G_R083的一端和集成稳压芯片G_U08的端口3同时连接于电容G_C019和电容G_C020之间，集成稳压芯片G_U08的端口1同时连接电阻G_R081的另一端、电阻G_R082的另一端和电阻G_R083的另一端；

第四超级电容子电路中，电阻G_R074的一端、电阻G_R075的一端、达林顿管G_Q018的发射极、电阻G_R014的一端、电阻G_R015的一端同时连接SUCAP_4端口，电阻G_R074的另一端同时连接电阻G_R061的一端和集成稳压芯片G_U07的端口2，电阻G_R075的另一端同时连接电阻G_R061的另一端、电阻G_R076的一端和达林顿管G_Q018的基极，达林顿G_Q018的集电极同时连接电阻G_R077的一端、电阻G_R043的一端和电阻G_R042的一端，电阻G_R042的另一端连接达林顿管G_Q08的基极，达林顿管G_Q08的发射极同时连接电阻G_R014的另一端和电阻G_R015的另一端，达林顿管G_Q08的集电极、电阻G_R043的另一端、电阻G_R078的一端和集成稳压芯片G_U07的端口3同时连接于电容G_C019和电容G_C020之间，集成稳压芯片G_U07的端口1同时连接电阻G_R076的另一端、电阻G_R077的另一端和电阻G_R078的另一端；

第五超级电容子电路中，电阻G_R069的一端、电阻G_R070的一端、达林顿管G_Q017的发射极、电阻G_R016的一端、电阻G_R017的一端同时连接SUCAP_5端口，电阻G_R069的另一端同时连接电阻G_R060的一端和集成稳压芯片G_U06的端口2，电阻G_R060的另一端同时连接电阻G_R070的另一端、电阻G_R071的一端和达林顿管G_Q017的基极，达林顿G_Q017的集电极同时连接电阻G_R072的一端、电阻G_R041的一端和电阻G_R040的一端，电阻G_R040的另一端连接达林顿管G_Q09的基极，达林顿管G_Q09的发射极同时连接电阻G_R016的另一端和电阻G_R017的另一端，达林顿管G_Q09的集电极、电阻G_R041的另一端、电阻G_R073的一端和集成稳压芯片G_U06的端口3同时连接于电容G_C020和电容G_C021之间，集成稳压芯片G_U06的端口1同时连接电阻G_R071的另一端、电阻G_R072的另一端和电阻G_R073的另一端；

SUCAP_5端口连接S_cap5端口。

除此之外，本发明漏电检测子模块还连接有两个互感器，分别为漏电检测互感器和主互感器，它们可以分别测试电缆的接地电流和工作电流，并将测试结果实时通过无线传输的方式传输出去，使得用户可以直观的看到两个电流的变化和对比，达到快速检测电缆运行状态的目的。

本发明不对互感器和单片机的型号和/或结构做进一步限定，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其特征在于，所述铁路相关电流包括铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流和接地电流，所述无源的铁路高压电缆相关电流检测装置包括：

能量拾取模块，所述能量拾取模块用于获取所述铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流能量，并将所述铁路27.5kV高压单芯供电电缆负载电流能量输出为稳定能量信号，以传输至电流检测模块；

电流检测模块，所述电流检测模块连接所述能量拾取模块，以获取所述稳定能量信号，并对所述稳定能量信号中的负载电流和接地电流进行检测，之后，将检测结果通过无线传输的方式传输出去，达到监测电缆运行状态的目的；

所述能量拾取模块包括变压器串并联堆叠电路、整流电路、辅助升压电路、能量泄放电路、升压电路和超级电容能量缓存电路，所述变压器串并联堆叠电路的输入端卡附于所述铁路27.5kV 高压单芯供电电缆，其输出端连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的输出端同时连接所述辅助升压电路的输入端、所述能量泄放电路的输入端、所述升压电路的输入端和所述超级电容能量缓存电路的输入端，所述超级电容能量缓存电路的输出端和所述升压电路的输出端同时连接所述电流检测模块。

2.根据权利要求1所述的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其特征在于，所述变压器串并联堆叠电路包括多个变压器，多个所述变压器的一次侧并联，二次侧串联，并且，各所述变压器的一次侧作为所述变压器串并联堆叠电路的输入端，其二次侧作为所述变压器串并联堆叠电路的输出端分别连接一组整流子电路，多个所述变压器为3个，且分别通过插座G_CN03连接第一整流子电路、插座G_CN05连接第二整流子电路以及通过插座G_CN06连接第三整流子电路，

所述第一整流子电路包括二极管G_D01、G_D02、G_D016和G_D019，所述二极管G_D01的正极和所述二极管G_D016的负极同时连接所述插座G_CN03的连接端2，所述二极管G_D02的正极和所述二极管G_D019的负极同时连接所述插座G_CN03连接端1；

所述第二整流子电路包括二极管G_D04、G_D06、G_D021和G_D022，所述二极管G_D04的正极和所述二极管G_D021的负极同时连接所述插座G_CN05的连接端2，所述二极管G_D06的正极和所述二极管G_D022的负极同时连接所述插座CN05的连接端1；

所述第三整流子电路包括二极管G_D09、G_D011、G_D025和G_D027，所述二极管G_D09的正极和所述二极管G_D025的负极同时连接所述插座G_CN06的连接端2，所述二极管G_D011的正极和所述二极管G_D027的负极同时连接所述插座G_CN06的连接端1；

所述二极管G_D01、二极管G_D02、二极管G_D04、二极管G_D06、二极管G_D09、二极管G_D011和电容G_C04的一端同时连接VCC_powIN端口，所述二极管G_D016、二极管G_D019、二极管G_D021、二极管G_D022、二极管G_D025、二极管G_D027和电容G_C04的另一端同时接地；

所述VCC_powIN端口为所述整流电路的输出端以同时连接所述辅助升压电路、所述能量泄放电路和所述升压电路。

3.根据权利要求1所述的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其特征在于，所述辅助升压电路包括：

稳压二极管G_D026、电阻G_R28~电阻G_R33、电容G_C027、电容G_C028、二极管G_D05、二极管G_D010、电感G_L04、电容G_C010、电容G_C011、三极管G_Q012和升压芯片G_U03；其中，所述电阻G_R028和所述电阻G_R032为接地电阻，所述电容G_C028、所述电容G_C010和所述电容G_C011为接地电容；

所述稳压二极管G_D026的负极、所述二极管G_D05的正极、所述接地电容G_C028、所述电阻G_R031的一端、所述升压芯片G_U03的in接口以及所述电感G_L04的一端同时连接VCC_powIN端口，所述VCC_powIN端口为所述辅助升压电路的输入端以与所述整流电路的输出端连接，所述电阻G_R030的一端连接所述稳压二极管G_D026的正极，其另一端同时连接所述接地电阻G_R029、接地电容G_C027和场效应管G_Q012的栅极，所述接地电阻G_R029的接地端、所述接地电容G_C027的接地端和所述场效应管G_Q012的源极同时连接且所述场效应管G_Q012的发射极接地，所述电阻G_R031的另一端同时连接所述场效应管Q012的漏极、接地电阻G_R028和所述升压芯片G_U03的en接口，所述电感G_L04的另一端同时连接所述二极管G_D010的正极、所述升压芯片G_U03的lx接口和lx1接口，所述二极管G_D010的负极、所述二极管G_D05的负极、所述接地电容G_C010、所述接地电容G_C011和电阻G_R033的一端同时连接VCC_F1端口，所述电阻G_R033的另一端、所述升压芯片G_U03的fb接口和所述接地电阻G_R032同时连接，所述VCC_F1端口为所述辅助升压电路的输出端口；

所述能量泄放电路包括电阻G_R053、稳压二极管G_D029、电阻G_R039、电容G_C029、场效应管G_Q04和插座G_CN07，其中，所述电阻G_R039为接地电阻，所述电容G_C029为接地电容；

所述电阻G_R053的一端和所述插座G_CN07的输入连接端2同时连接VCC_powIN端口，所述稳压二极管G_D029的负极连接所述电阻G_R053的另一端，其另一端同时连接所述接地电阻G_R039、接地电容G_C029和场效应管G_Q04的栅极，所述场效应管G_Q04的源极接地，其漏极连接所述插座G_CN07的输入连接端1，所述插座G_CN07的输出端外接能量泄放负载；

所述VCC_powIN端口为所述能量泄放电路的输入端以与所述整流电路连接。

4.根据权利要求1所述的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其特征在于，所述升压电路通过插座G_CN04连接所述电流检测模块，并且，所述升压电路中，接地耐压限制电容G_C09与电阻G_R023的一端、接地电容G_C07、升压芯片G_U01的VCC接口及其SwitchCollector接口同时连接VCC_F1端口，所述VCC_F1端口连接所述辅助升压电路的输出端，电阻G_R023的另一端连接升压芯片G_U01的IpkSense接口，所述升压芯片G_U01的ComparatorInv接口同时连接接地电阻G_R024和电阻G_R027的一端，所述电阻G_R027的另一端和接地电容G_C025同时连接VCC_POW端口，所述升压芯片G_U01的SwitchEmitter接口同时连接电阻G_R01的一端和电容G_C06的一端，所述电阻G_R01的另一端、所述电容G_C06的另一端、二极管G_D015的正极、接地电阻G_R03、接地电阻G_R04和三极管G_Q010的基极同时连接，所述二极管G_D015的负极、所述三极管G_Q010的发射极、稳压二极管G_D014的负极、接地电阻G_R019和场效应管G_Q01的栅极同时连接，所述稳压二极管G_D014的正极、所述三极管G_Q010的集电极和所述场效应管Q01的源极同时接地且同时与接地电阻R019的接地端、接地电阻G_R03的接地端、接地电阻G_R04的接地端、接地电容G_C023的接地端以及升压芯片G_U01的GND接口同时连接，所述场效应管G_Q01的漏极同时连接肖特基二极管G_D03的正极和电感G_L02的一端，所述电感G_L02的另一端同时连接电阻G_R021的一端和电阻G_R020的一端，所述电阻G_R021的另一端连接Ipksense端口，所述电阻G_R020的另一端和二极管G_D018的正极同时连接VCC_powIN端口，所述VCC_powIN端口连接所述整流电路的输出端，所述二极管G_D018的负极同时连接肖特基二极管G_D03的负极、接地电容G_C03、接地电容G_C02、接地耐压限制电容G_C01、接地二极管G_D017的负极、VCC_POW端口、Scap_OUT端口和电感L01的一端，所述Scap_OUT端口用于连接超级电容组件，所述超级电容组件用于给所述升压电路提供能量，所述电感G_L01的另一端同时连接接地电容G_C05、插座G_CN04的输入连接端1和输入连接端2，所述接地二极管G_D017还与Scap_OUT端口连接，所述插座G_CN04的输入连接端3和输入连接端4同时接地，所述升压芯片G_U01的TimingCapacitor接口同时连接接地电容G_C023、电阻G_R022的一端和三极管G_Q011的集电极，所述三极管G_Q011的基极同时连接接地电容G_C024、接地电阻G_R025和电阻G_R05的一端，所述电阻G_R05的另一端连接稳压二极管G_D08的正极，所述电阻G_R022的另一端和所述稳压二极管G_D08的负极同时连接VCC_F1端口，所述三极管G_Q011的发射极接地，所述插座G_CN04连接所述电流检测模块；

所述超级电容能量缓存电路中，电感G_L03的一端连接VCC_powIN端口，所述VCC_powIN端口作为所述超级电容能量缓存电路的输入端同时连接所述整流电路、所述辅助升压电路、所述能量泄放电路和所述升压电路，所述电感G_L03的另一端同时连接接地耐压限制电容G_C08、电阻G_R200的一端、接地耐压限制电容G_C012、接地电容G_C030和能量缓存芯片G_U02的Vcc接口，所述电阻G_R200的另一端同时连接所述能量缓存芯片G_U02的IpkSense接口、电阻G_R02的一端和三极管G_Q02的发射极，所述电阻G_R02的另一端和所述三极管G_Q02的基极同时连接电阻G_R026的一端，所述电阻G_R026的另一端连接所述能量缓存芯片G_U02的SwitchCollector接口，所述能量缓存芯片G_U02的集电极同时连接接地二极管G_D07的负极和电感G_L05的一端，所述电感G_L05的另一端同时连接二极管G_D012的正极、二极管G_D024的负极和三极管G_Q03的集电极，所述二极管G_D012的正极和二极管G_D023的正极同时连接所述能量缓存芯片G_U02的SwitchEmitter接口，所述二极管G_D023的负极和接地电阻G_R06同时连接所述三极管G_Q03的基极，所述三极管G_Q03的发射极接地，所述能量缓存芯片G_U02的TimingCapacitor接口同时连接接地电容G_C026和电阻G_R035的一端，所述电阻G_R035的另一端同时连接接地电阻G_R034、三极管G_Q013的集电极和电容G_C031的一端，所述电容G_C031的另一端、三极管G_Q013的基极电阻G_R052的一端和电阻G_R051的一端同时连接，三极管G_Q013的发射极、所述电阻G_R052的另一端和电阻G_R07的一端同时连接二极管G_D012的负极，所述电阻G_R051的另一端、接地电阻G_R050以及三极管G_Q014的基极及其集电极同时连接，所述电阻G_R07的另一端、所述三极管G_Q014的发射极、接地电容G_C014、接地耐压限制电容G_C016、接地耐压限制电容G_C017、接地二极管G_D030和电感G_L06的一端同时连接TP01端口，所述电感G_L06的另一端、电阻G_R036的一端和二极管G_D013的正极同时连接，所述电阻G_R036的另一端连接S_cmp_inv端口，所述二极管G_D013的负极同时连接保险管G_F01的一端、接地耐压限制电容G_C032和Scap_OUT端口，所述Scap_OUT端口用于连接超级电容组件，所述保险管G_F01的另一端连接二极管G_D020的正极，所述二极管G_D020的负极连接Scap_OUT端口，所述能量缓存芯片G_U02的ComparatorInv接口连接电阻G_R037的一端、二极管G_D028的正极和接地电阻G_R038，所述电阻G_R037的另一端、所述二极管G_D028的负极、接地电容G_C013同时连接S_cmp_inv端口，所述S_cmp_inv端口作为所述超级电容能量缓存电路的输出端与所述电流检测模块连接。

5.根据权利要求1所述的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其特征在于，所述电流检测模块包括储能变换子模块和漏电检测子模块，所述储能变换子模块包括限定电压稳压输出电路、超级电容储能充电电路、锂电池恒流充电电路和多路DC/DC稳定电压输出电路，所述限定电压稳压输出电路的输入端连接所述能量拾取模块的输出端，其输出端同时连接所述超级电容储能充电电路的输入端和所述锂电池恒流充电电路的输入端，所述超级电容储能充电电路的输出端和所述锂电池恒流充电电路的输出端同时连接所述多路DC/DC稳定电压输出电路的输入端，所述多路DC/DC稳定电压输出电路的输出端连接所述漏电检测子模块的输入端。

6.根据权利要求5所述的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其特征在于，所述限定电压稳压输出电路中，插座M_CN10的连接端1连接磁珠M_L10的一端，磁珠M_L10的另一端连接二极管M_D15的正极，插座M_CN10的连接端2连接磁珠M_L8的一端，磁珠M_L8的另一端连接二极管M_D14的正极，所述二极管M_D14的负极和所述二极管M_D15的负极同时连接耐压限制电容M_C26的一端、宽电压DC/DC单元的输入端和二极管M_D38的负极，二极管M_D38的正极连接二极管M_D13的正极，二极管M_D13的负极同时连接接地电阻M_R102和电阻M_R22的一端，电阻M_R22的另一端同时连接接地电容M_C44、接地二极管M_D3和插座M_CN13的连接端1，所述插座CN10作为所述限定电压稳压输出电路的输入端；

所述宽电压DC/DC单元的接地滤波电容R_C2、接地电容R_C21、接地电容R_C22、接地电容R_C3、接地电容R_C8、接地电容R_C9、电阻R_R5的一端、接地滤波电容R_C23、接地电容R_C11、宽电压芯片R_U3的VIN接口和芯片R_U1的d1~d4接口及其pad-d接口同时连接，以作为所述宽电压DC/DC单元的输入端，所述电阻R_R5的另一端同时连接接地电阻R_R6的一端、接地电容R_C12和宽电压芯片R_U3的UVLO接口，所述宽电压芯片R_U3的RT接口连接接地电阻R_R8，其RAMP接口连接接地电容R_C13，其SS接口连接接地电容R_C14，其VCCX接口连接接地电容R_C15，其VCC接口连接接地电容R_C17，其HS接口、其HB接口、芯片R_U1的s1~s3接口、电容R_C1的一端、电感R_L1的一端和肖特基二极管R_D2的负极同时连接，所述电容R_C1的另一端接接地电阻R_R1，所述电感R_L1的另一端同时连接肖特基二极管R_D1的正极和芯片R_U2的d1~d4接口及其pad-d接口，所述芯片R_U2的s1~s3接口同时接地，其9接口连接所述宽电压芯片R_U3的LO接口，所述宽电压芯片R_U3的HO接口连接所述芯片M_U1的9接口，所述宽电压芯片R_U3的CS接口和接地电阻R_R7分别连接所述肖特基二极管R_D2的正极，所述肖特基二极管R_D1的负极同时连接接地电容C4~C6、接地耐压限制电容R_C7、电阻R_R3的一端以及外接插头R_CN2，所述电阻R_R3的另一端同时连接接地二极管R_D3的正极和外接插头R_CN4，所述宽电压芯片R_U3的VOUT接口同时连接电阻R_R9的一端、稳压二极管R_D4的负极、三极管R_Q1的发射极、二极管R_D5的负极、三极管R_Q2的发射极和接地电容R_C16，所述宽电压芯片R_U3的FB接口同时连接电容R_C18的一端、电容R_C19的一端、接地二极管R_D7的负极、接地电阻R_R13、电阻R_R11的一端、接地稳压二极管R_D8的负极和电阻R_R12的一端，所述宽电压芯片R_U3的COMP接口同时连接电容R_C18的另一端和电阻R_R10的一端，电阻R_R10的另一端连接电容R_C19的另一端，电阻R_R11的另一端连接电阻R_R9的另一端，电阻R_R12的另一端同时连接稳压二极管R_D6的正极、接地电阻R_R14和三极管R_Q1的集电极，所述稳压二极管R_D6的负极连接所述稳压二极管R_D4的正极，所述三极管R_Q1的基极同时连接所述二极管R_D5的正极、所述三极管R_Q2的基极及其集电极、电阻R_R15的一端和电容R_C20的一端，所述电阻R_R15的另一端连接稳压二极管R_D9的负极，所述稳压二极管R_D9的正极和所述电容R_C20的另一端同时连接外接插头R_CN5，所述外接插头R_CN2作为所述宽电压DC/DC单元的输出端；

所述宽电压DC/DC单元的输出端同时连接VCC+15V端口和电感M_L12的一端，所述电感M_L12的另一端同时连接电阻M_R23的一端、接地滤波电容M_C27、电容M_C24和芯片M_U10的Vcc接口，所述电阻M_R23的另一端同时连接芯片M_U10的IpkSense接口、电阻M_R104的一端和三极管M_Q8的发射极，所述电阻M_R104的另一端同时连接电阻M_R10的一端和三极管M_Q8的基极，所述三极管M_Q8的集电极同时连接接地二极管M_D12的负极和电感M_L11的一端，电阻M_R10的另一端连接所述芯片M_U10的SwitchCollector接口，所述电感M_L11的另一端同时连接二极管M_D11的正极、二极管M_D36的负极和三极管M_Q6的集电极，所述二极管M_D36的正极和二极管M_D34的正极同时连接所述芯片M_U10的SwitchEmitter接口，所述二极管M_D34的负极和接地电阻M_R21同时连接所述三极管M_Q6的基极，所述三极管M_Q6的发射极接地，所述芯片M_U10的TimingCapacitor接口同时连接接地电容C45和电阻M_R103的一端，电阻M_R103的另一端同时连接接地电阻M_R94、电容M_C41的一端和三极管M_Q21的集电极，所述电容M_C41的另一端同时连接所述三极管M_Q21的基极、电阻M_R93的一端和电阻M_R92的一端，所述电阻M_R93的另一端同时连接所述三极管M_Q21的发射极、所述二极管M_D11的负极和电阻M_R20的一端，所述电阻M_R20的另一端同时连接三极管M_Q23的发射极、接地电容M_C22、接地耐压限制电容M_C20、接地二极管M_D33的负极、电感M_L7的一端和电阻M_R95的一端，所述电阻M_R59的另一端连接CAP_cmp_inv端口，所述电感M_L7的另一端连接二极管D8的正极，二极管M_D8的负极同时连接接地电容M_C32、接地二极管M_D35的负极、超级电容组和SUCAP_P端口，所述三极管M_Q23的基极及其集电极同时连接所述电阻M_R92的另一端和接地电阻M_R91。

7.根据权利要求5所述的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其特征在于，所述锂电池恒流充电电路中，电感M_L13的一端连接VCC+15V端口，另一端同时连接电阻M_R17的一端、接地耐压限制电容M_C25、接地电容M_C21和芯片M_U9的Vcc接口，所述VCC+15V端口作为所述锂电池恒流充电电路的输入端连接所述限定电压稳压输出电路，所述电阻M_R17的另一端同时连接所述芯片M_U9的IpkSense端口、电阻M_R100的一端和三极管M_Q7的发射极，所述电阻M_R100的另一端同时连接所述三极管M_Q7的基极和电阻M_R97的一端，所述电阻M_R97的另一端连接所述芯片M_U9的SwitchCollector接口，所述三极管M_Q7的集电极同时连接接地二极管M_D7的负极和电感M_L9的一端，所述电感M_L9的另一端同时连接二极管M_D7的正极、二极管M_D31的负极和三极管M_Q5的集电极，所述二极管M_D31的正极和二极管M_D30的正极同时连接所述芯片M_U9的SwitchEmitter接口，所述二极管M_D30的负极同时连接接地电阻M_R19和三极管M_Q5的基极，所述三极管M_Q5的发射极接地，所述二极管M_D7的负极同时连接电阻M_R18的一端、电阻M_R87的一端和三极管M_Q20的发射极，所述三极管M_Q20的基极、所述电阻M_R87的另一端、电阻M_R86的一端和电容M_C39的一端同时连接，所述三极管M_Q20的集电极、所述电容M_C39的另一端、接地电阻M_R88和电阻M_R99的一端连接，所述电阻M_R99的另一端同时连接所述芯片M_U9的TimingCapacitor接口和接地电容M_C43，所述电阻M_R86的另一端同时连接接地电阻M_R85和三极管M_Q22的集电极及其基极，所述三极管M_Q22的发射极同时连接接地电容M_C19、接地耐压限制电容M_C18、接地二极管M_D5的负极、电感M_L6的一端和电阻M_R84的一端，所述电阻M_R84的另一端接BTT_cmp_inv端口，所述电感M_L6的另一端连接二极管M_D6的正极，所述二极管M_D6的负极同时连接接地电容M_C34的VCC_BTT端口，所述VCC_BTT端口同时连接锂电池和电池过放电关断子电路；

所述电池过放电关断子电路中，稳压二极管M_D26的负极、电阻M_R59的一端和场效应管M_Q12的源极同时连接所述VCC_BTT端口，所述场效应管M_Q12的漏极连接保险管M_F5的一端，所述保险管M_F5的另一端连接VCC_8V端口，所述VCC_8V端口作为所述锂电池恒流充电电路的输出端连接所述多路DC/DC稳定电压输出电路，所述场效应管M_Q12的栅极同时连接所述电阻M_R59的另一端和三极管M_Q15的集电极，所述三极管M_Q15的发射极接地，其集电极同时连接接地电容M_C36和电阻M_R64的一端，所述电阻M_R64的另一端同时连接所述稳压二极管M_D26的正极和接地电阻M_R61。

8.根据权利要求5所述的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其特征在于，所述多路DC/DC稳定电压输出电路中，保险管M_F4的一端连接SUCAP_P端口，其另一端连接二极管D20的正极，所述SUCAP_P端口连接超级电容组件，所述二极管M_D20的负极同时连接二极管M_D10的负极、二极管M_D21的负极和输出开关M_CN5的连接端2，所述二极管M_D21的正极通过VCC_8V端口连接所述锂电池恒流充电电路，所述二极管M_D10连接VCC+15V端口，所述输出开关M_CN5的连接端1同时连接接地二极管M_D17的负极、接地电容M_C2、VCC_BTCAP端口和多路电压变换单元的第一输入端，所述多路电压变换单元的负压输出端同时连接电感M_L1的一端和接地二极管M_D18的正极，所述电感M_L1的另一端同时连接接地耐压限制电容M_C8和芯片V_U1的in接口，所述芯片M_U1的out接口同时连接接地电容M_C30和保险管M_F2的一端，所述保险管M_F2的另一端连接M_12V电源输出的Vss-12Vout端口，所述多路电压变换单元的正压输出端同时连接电感M_L2的一端和二极管D23的负极，所述电感M_L2的另一端同时连接接地耐压限制电容M_C9和保险管M_F3的一端，所述保险管M_F3的另一端同时连接12V电源输出的VCC+12Vout端口和电阻M_R28的一端，所述电阻M_R28的另一端连接接地二极管M_D1的正极，所述接地耐压限制电容M_C9的接地端还同时连接二极管M_D23的正极和接地磁珠M_L14，所述多路电压变换单元的第二输入端同时连接电阻M_R42的一端、电阻M_R43的一端和接地跳帽线M_CN6，所述电阻M_R42的另一端连接VCC_BTCAP端口，所述电阻M_R43的另一端连接开关M_CN1；

所述VCC_BTCAP端口还同时连接低电压检测输出电路和5v电压变换电路，所述低电压检测输出电路中，电阻M_R29的一端和稳压二极管M_D16的负极同时连接所述VCC_BTCAP端口，所述稳压二极管M_D16的正极连接电阻M_R26的一端，所述电阻M_R26的另一端同时连接接地电阻M_R25和电阻M_R24的一端，所述电阻M_R24的另一端和接地电容M_C28同时连接三极管M_Q9的基极，所述三极管M_Q9的发射极接地，其集电极同时连接所述电阻M_R29的另一端和外接接口M_CN2；

所述5v电压变换电路中，电感M_L3一端连接所述VCC_BTCAP端口，其另一端同时连接接地耐压限制电容M_C1、电阻M_R35的一端、接地电容M_C3和芯片M_U2的vin接口，所述电阻M_R35的另一端同时连接接地电阻M_R33和所述芯片M_U2的en接口，所述芯片V_U2的vcc接口连接接地电容M_C31，其bst接口连接电容M_C10的一端，其sw接口同时连接所述电容M_C10的另一端和电感M_L4的一端，所述电感M_L4的另一端同时连接接地电容M_C6、接地电容M_C7、接地电容M_C5、电感M_L5的一端、TP1端口、二极管V_D19的负极、电阻M_R31的一端和电容M_C29的一端，所述电感M_L5的另一端同时连接保险管M_F1的一端和接地耐压限制电容M_C4，所述保险管M_F1的另一端同时连接电阻M_R27的一端、VCC+5V端口和插座M_CN4，所述插座M_CN4作为所述多路DC/DC稳定电压输出模块的5V输出端连接所述漏电检测子模块，所述电阻M_R27的另一端连接接地二极管M_D2的正极，所述电容M_C29的另一端、所述电阻M_R31的另一端和接地电阻M_R30同时连接所述芯片M_U2的fb接口；

所述多路电压变换单元中，电阻V_R19的一端作为所述多路电压变换单元的第一输入端，另一端同时连接接地稳压二极管V_D6的负极、接地电容V_C21和场效应管V_Q2的栅极，所述场效应管V_Q2的源极接地，其漏极同时连接电阻V_R16的一端、接地电阻V_R13、二极管V_D3的正极和电阻V_R14的一端，所述电阻V_R14的另一端连接芯片V_U1的fa/sd接口，所述二极管V_D3的负极连接接地稳压二极管V_D4的负极，所述电阻V_R16的另一端、接地滤波电容V_C11、接地电容V_C13、接地电容V_C12、电阻V_R5的一端、电容V_C20的一端、电阻V_R17的一端、电阻V_R18的一端、接地电容V_C22以及芯片V_T1的接口4及其接口5同时连接，以作为所述多路电压变换单元的第二输入端，所述电阻V_R5的另一端同时连接电阻V_R4的一端、接地电容V_C8、接地电容V_C9和芯片V_U1的vin接口，所述电阻V_R4的另一端接el_817_4p端口，所述芯片V_U1的comp接口同时连接电阻V_R3的一端和接地电容V_C3，所述电阻V_R3的另一端连接接地电容V_C2，所述芯片V_U1的fb接口同时连接接地电阻V_R11、电阻V_R10的一端和电容V_C17的一端，所述电阻V_R10的另一端连接电阻V_R9的一端，所述电阻V_R9的另一端同时连接电阻V_R8的一端和电容V_C17的另一端，所述电阻V_R8的另一端连接VCC+12Vout端口，所述芯片V_U1的pgnd接口和agnd接口接地，其isen接口同时连接接地电容V_C19和电阻V_R12的一端，其dr接口连接电阻V_R15的一端，所述电阻V_R12的另一端同时连接接地电阻V_R6和芯片V_Q1的s1~s3接口，所述电阻V_R15的另一端连接所述芯片V_Q1的9接口，所述芯片V_Q1的pad-d接口及其d1~d4接口同时连接电容V_C18的一端、二极管V_D5的正极和芯片V_T1的接口1及其接口2，所述电容V_C20的另一端、所述电阻V_R17的另一端、所述电阻V_R18的另一端同时连接二极管V_D5的负极，所述电容V_C18的另一端同时连接所述芯片V_T1的接口9及其接口10、电容V_C1的一端和肖特基二极管V_D1的正极，所述电容C1的另一端连接电阻V_R1的一端，所述电阻V_R1的另一端同时连接所述肖特基二极管V_D1的负极、接地电容V_C4、接地电容V_C5、接地耐压限制电容V_C7、接地电阻V_R2、电感V_L2的一端和VCC+12Vout端口，所述电感V_L2的另一端与接地耐压限制电容V_C10的连接端作为所述多路电压变换单元的第一输出端，所述芯片V_T1的接口6连接双向触发二极管V_D2的负极，所述双向触发二极管V_D2的正极同时连接接地电容V_C16、接地电容V_C15、接地耐压限制电容V_C14、接地电阻V_R7、电感V_L1的一端和Vss-12Vout端口，所述Vss-12Vout端口、VCC+12Vout端口和ISOGND端口共同作为插座V_CN3的端口，所述插座V_CN3作为所述多路DC/DC稳定电压输出电路的输出端口以用于输出电源，所述电感V_L1的另一端和接地耐压限制电容V_C6的连接端作为所述多路电压变换单元的第二输出端，所述第一输出端和所述第二输出端同时连接，以作为所述多路电压变换单元的最终输出端，所述el_817_4p端口连接芯片V_U2的接口4，所述芯片V_U2

的接口3接地，其接口1连接电阻R22的一端，所述电阻V_R22的另一端同时连接电阻V_R23的一端、电阻V_R20的一端和VCC+12Vout端口，所述电阻V_R23的另一端同时连接所述芯片U2的接口2、电容V_C23的一端和集成稳压芯片V_U3的端口2，所述集成稳压芯片V_U3的端口1同时连接所述电容V_C23的另一端、所述电阻V_R20的另一端和接地电阻V_R21，其端口3接地。

9.根据权利要求5-8中任意一项所述的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其特征在于，

所述漏电检测子模块包括5v输入电路和

输入电路，所述5V输入电路中，保险电阻F3的一端接插座CN15的连接端1，另一端接电感L6的一端，所述插座CN15的连接端2接地，电感L6的另一端同时连接二极管D17的负极、VDD+5V端口、接地电容C83、接地电容C72和芯片U22的in接口，所述芯片U22的tab接口及其out接口同时连接VCC+3.3V端口、接地耐压限制电容C66和电阻R162的一端，所述电阻R162的另一端连接接地二极管D22的正极，所述芯片U22的adj端口和gnd端口接地；

所述

输入电路中，保险电阻F1的一端连接插座CN14的连接端1，另一端连接电感L7的一端，电感L7的另一端同时连接接地二极管D20的负极、接地耐压限制电容C84、接地电容C73和芯片U23的vin接口，所述芯片U23的vout接口及其tab接口同时连接电阻R76的一端、二极管D28的负极、vcc+12v端口和接地滤波电容C77，保险电阻F2的一端连接插座CN14的连接端3，另一端连接电感L8的一端，所述电感L8的另一端同时连接接地二极管D21、接地滤波电容C85、接地电容C82以及芯片U25的tab接口及其in接口，所述芯片U25的out接口和接地耐压限制电容C78同时连接vss-12v端口，所述插座CN14的连接端2、接地二极管D20的接地端、接地二极管D21的接地端、接地滤波电容C84的接地端、接地滤波电容C85的接地端、接地电容C73的接地端、接地电容C82的接地端、接地滤波电容C68的接地端、接地滤波电容C77的接地端、接地滤波电容C78的接地端、接地电阻R75的接地端和TP34端口同时连接，所述芯片U23的adjust接口同时连接所述电阻R76的另一端、二极管D28的正极、接地电阻R75和接地滤波电容C68；

所述VDD+5V端口同时电感L2的一端和电感L5的一端，所述电感L2的另一端同时连接接地滤波电容C28、接地电容C16、接地电容C17、接地电容C25和VCC+5V端口，所述电感L5的另一端同时连接接地滤波电容C79、接地电容C71和芯片U21的in接口，所述芯片U21的out接口和tab接口同时连接接地滤波电容C69和VCC_A+3.3V端口；

所述VCC_A+3.3V端口同时连接接地电容C26、芯片U7的vcca接口及其oe接口；

所述VCC+5V端口还同时连接电阻R10的一端、电阻R11的一端、芯片U7的vccb接口、电阻R12的一端、芯片U5的VCC接口、芯片U4的VCC接口、电阻R91的一端和电阻R88的一端；

所述芯片U7的b1接口连接所述芯片U4的D接口，其a1接口同时连接电阻R19的一端和电阻R18的一端，所述电阻R18的另一端同时连接所述芯片U4的R接口和所述电阻R10的另一端，所述电阻R19的另一端同时连接所述电阻R12的另一端和芯片U5的R接口，所述芯片U5的D接口、DED接口和RE_接口同时接地，其A接口同时连接磁珠L11的一端、接地电容C7和跳线焊盘J4的一端，其B接口同时连接跳线焊盘J3的一端、磁珠L12的一端和接地电容C6，所述跳线焊盘J4另一端同时连接电阻R87的一端和电阻R88的另一端，所述电阻R87的另一端同时连接接地电阻R86和跳线焊盘J3的另一端，所述芯片U4的A接口同时连接跳线焊盘J2的一端、接地电容C5和磁珠L13的一端，其B接口同时连接跳线焊盘J1的一端、接地电容C4和磁珠L14的一端，所述磁珠L11的另一端、所述磁珠L12的另一端、所述磁珠L13的另一端和所述磁珠L14的另一端同时连接插座CN1，所述跳线焊盘J2的另一端同时连接电阻R91的另一端和电阻R90的一端，所述跳线焊盘J1的另一端同时连接所述电阻R90的另一端和接地电阻R89，所述电阻R11的另一端、所述芯片U4的DE接口及其RE_接口同时连接UART3_rs485_R_D端口，所述芯片U7的b2接口连接UART3_TX端口，其a2接口连接UART3_RX端口；

所述插座CN15和所述插座CN14作为所述漏电检测子模块的输入与所述多路DC/DC稳定电压输出电路连接；

所述漏电检测子模块通过所述UART3_TX端口、所述UART3_rs485_R_D端口和所述UART3_RX端口连接单片机，所述单片机用于管理所述漏电检测子模块。

10.根据权利要求4或8所述的无源的铁路高压电缆相关电流检测装置，其特征在于，所述超级电容储能充电电路包括多个超级电容子电路，多个所述超级电容子电路之间串联，且每两个所述超级电容子电路间连接有一个耐压限制电容；

多个所述超级电容子电路为5个，所述超级电容储能充电电路包括S_cap0端口和S_cap5端口，所述S_cap0端口至所述S_cap5端口的通路上依次连接有电容G_C015、第一超级电容子电路、电容G_C018、第二超级电容子电路、电容G_C019、第三超级电容子电路、电容G_C020、第四超级电容子电路、电容G_C021和第五超级电容子电路；

所述第一超级电容子电路中，电阻G_R068的一端、电阻G_R059的一端、达林顿管G_Q016的发射极、电阻G_R08的一端、电阻G_R09的一端同时连接SUCAP_1端口，所述电阻G_RO68的另一端同时连接电阻G_R063的一端和集成稳压芯片G_U04的端口2，所述电阻G_R063的另一端同时连接所述电阻G_R059的另一端、电阻G_R056的一端和所述达林顿管G_Q016的基极，所述达林顿G_Q016的集电极同时连接电阻G_R054的一端、电阻G_R048的一端和电阻G_R049的一端，所述电阻G_R048的另一端连接达林顿管G_Q05的基极，所述达林顿管G_Q05的发射极同时连接所述电阻G_RO8的另一端和所述电阻G_RO9的另一端，所述达林顿管G_Q05的集电极、所述电阻G_R049的另一端、电阻G_R055的一端和所述集成稳压芯片G_U04的端口3同时连接于所述电容G_C015和所述电容G_C018之间，所述集成稳压芯片G_U04的端口1同时连接所述电阻G_R056的另一端、所述电阻G_R054的另一端和所述电阻G_R055的另一端；

所述第二超级电容子电路中，电阻G_R064的一端、电阻G_R065的一端、达林顿管G_Q015的发射极、电阻G_R010的一端、电阻G_R011的一端同时连接SUCAP_2端口，所述电阻G_R064的另一端同时连接电阻G_R057的一端和集成稳压芯片G_U05的端口2，所述电阻G_R057的另一端同时连接所述电阻G_R065的另一端、电阻G_R067的一端和所述达林顿管G_Q015的基极，所述达林顿G_Q015的集电极同时连接电阻G_RO58的一端、电阻G_R046的一端和电阻G_R047的一端，所述电阻G_R046的另一端连接达林顿管G_Q06的基极，所述达林顿管G_Q06的发射极同时连接所述电阻G_R011的另一端和所述电阻G_R010的另一端，所述达林顿管G_Q06的集电极、所述电阻G_R047的另一端、电阻G_R066的一端和所述集成稳压芯片G_U05的端口3同时连接于所述电容G_C018和所述电容G_C019之间，所述集成稳压芯片G_U05的端口1同时连接所述电阻G_R067的另一端、所述电阻G_R058的另一端和所述电阻G_R066的另一端；

所述第三超级电容子电路中，电阻G_R079的一端、电阻G_R080的一端、达林顿管G_Q019的发射极、电阻G_R012的一端、电阻G_R013的一端同时连接SUCAP_3端口，所述电阻G_R079的另一端同时连接电阻G_RO62的一端和集成稳压芯片G_U08的端口2，所述电阻G_R062的另一端同时连接所述电阻G_R080的另一端、电阻G_R081的一端和所述达林顿管G_Q019的基极，所述达林顿G_Q019的集电极同时连接电阻G_R082的一端、电阻G_R044的一端和电阻G_R045的一端，所述电阻G_R044的另一端连接达林顿管G_Q07的基极，所述达林顿管G_Q07的发射极同时连接所述电阻G_R012的另一端和所述电阻G_R013的另一端，所述达林顿管G_Q07的集电极、所述电阻G_R045的另一端、电阻G_R083的一端和所述集成稳压芯片G_U08的端口3同时连接于所述电容G_C019和所述电容G_C020之间，所述集成稳压芯片G_U08的端口1同时连接所述电阻G_R081的另一端、所述电阻G_R082的另一端和所述电阻G_R083的另一端；

所述第四超级电容子电路中，电阻G_R074的一端、电阻G_R075的一端、达林顿管G_Q018的发射极、电阻G_R014的一端、电阻G_R015的一端同时连接SUCAP_4端口，所述电阻G_R074的另一端同时连接电阻G_R061的一端和集成稳压芯片G_U07的端口2，所述电阻G_R075的另一端同时连接所述电阻G_R061的另一端、电阻G_R076的一端和所述达林顿管G_Q018的基极，所述达林顿G_Q018的集电极同时连接电阻G_R077的一端、电阻G_R043的一端和电阻G_R042的一端，所述电阻G_R042的另一端连接达林顿管G_Q08的基极，所述达林顿管G_Q08的发射极同时连接所述电阻G_R014的另一端和所述电阻G_R015的另一端，所述达林顿管G_Q08的集电极、所述电阻G_R043的另一端、电阻G_R078的一端和所述集成稳压芯片G_U07的端口3同时连接于所述电容G_C019和所述电容G_C020之间，所述集成稳压芯片G_U07的端口1同时连接所述电阻G_R076的另一端、所述电阻G_R077的另一端和所述电阻G_R078的另一端；

所述第五超级电容子电路中，电阻G_R069的一端、电阻G_R070的一端、达林顿管G_Q017的发射极、电阻G_R016的一端、电阻G_R017的一端同时连接SUCAP_5端口，所述电阻G_R069的另一端同时连接电阻G_RO60的一端和集成稳压芯片G_U06的端口2，所述电阻G_R060的另一端同时连接所述电阻G_RO70的另一端、电阻G_RO71的一端和所述达林顿管G_Q017的基极，所述达林顿G_Q017的集电极同时连接电阻G_RO72的一端、电阻G_R041的一端和电阻G_R040的一端，所述电阻G_R040的另一端连接达林顿管G_Q09的基极，所述达林顿管G_Q09的发射极同时连接所述电阻G_R016的另一端和所述电阻G_R017的另一端，所述达林顿管G_Q09的集电极、所述电阻G_R041的另一端、电阻G_R073的一端和所述集成稳压芯片G_U06的端口3同时连接于所述电容G_C020和所述电容G_C021之间，所述集成稳压芯片G_U06的端口1同时连接所述电阻G_R071的另一端、所述电阻G_R072的另一端和所述电阻G_R073的另一端；

所述SUCAP_5端口连接所述S_cap5端口。

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