一种输电线路电子设备电源系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种输电线路电子设备电源系统，主要由依次相连接的取能线圈、浪涌保护器、整流电路、滤波电路、直流变换器构成，所述直流变换器与电子设备相连接，所述直流变换器还通过充电控制电路与蓄电池相连接，所述蓄电池与电子设备相连接。本发明结构简单，结构简单，运行成本低并且便于维护，易于推广；通过设置防雷装置和浪涌保护器，能够减少雷电造成大电流对电子设备的损坏，保障设备使用安全；同时本发明设置有储能电池，能够实现对电子设备的不间断供电，保障电子设备使用和检测的连续性。
【专利说明】一种输电线路电子设备电源系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力领域，具体是指一种输电线路电子设备电源系统。
【背景技术】
[0002]随着电力系统自动化水平的提高，电子设备越来越多地应用到高压输电线上，如高压线路故障检测器、巡线机器人等在线监测设备等。采用激光供电方式供电成本高，高压侧电路需要采用微功耗设计，加大了设计难度。采用太阳能蓄电池为电子设备供电的方式，很难提供较大功率的电源，并且供电成本高，维护难度大，难以实现全天候持续供电的需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种输电线路电子设备电源系统，该系统结构简单，运行成本低并且便于维护，能够实现对电子设备的稳定连续供电。
[0004]本发明通过以下技术方案实现:一种输电线路电子设备电源系统，主要由依次相连接的取能线圈、浪涌保护器、整流电路、滤波电路、直流变换器构成，所述直流变换器与电子设备相连接，所述直流变换器还通过充电控制电路与蓄电池相连接，所述蓄电池与电子设备相连接。所述蓄电池为磷酸铁锂充电电池。通过取能线圈从母线获取交流电，电流通过浪涌保护器进入整流电路转换为直流电并经过滤波电路进行滤波后进入直流变换器转换为电子设备需要的电压，同时直流变换器转换后的电压通过充电控制电路储存到蓄电池，在需要时由蓄电池为电子设备供电。
[0005]进一步地，所述充电控制电路与显示屏相连接，所述充电控制电路选用CN3058，所述充电控制电路通过USB接口与直流变换器相连接。CN3058是可以对单节磷酸铁锂可充电电池进行恒流/恒压充电的充电器电路。该器件内部包括功率晶体管，应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。CN3058只需要极少的外围元器件，并且符合USB总线技术规范，非常适合于便携式应用的领域。热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将芯片温度控制在安全范围内。内部固定的恒压充电电压为3.6V，也可以通过一个外部的电阻调节。充电电流通过一个外部电阻设置。当输入电压掉电时，CN3058自动进入低功耗的睡眠模式，此时电池的电流消耗小于3mA。其它功能包括输入电压过低锁存，自动再充电，电池温度监控以及充电状态/充电结束状态指示等功能。
[0006]进一步地，所述取能线圈通过电源线与浪涌保护器相连接，所述电源线为防雷击抗浪涌电源线。所述浪涌保护器选用LY1-C/3+NPE C级浪涌保护器。LYl-C是属于C级的浪涌保护器。它保护电气设备免受各种电压浪涌的危害。LYl-C内含一个有高非线性特性(α>30)的氧化锌压敏电压。该器件具有响应时间短、电压保护水平低、高通流量和长寿命的优点，特别当雷击浪涌通过该浪涌保护器后，后续电流不会出现。
[0007]进一步地，所述取能线圈还与防雷器相连接，所述防雷器选用LY4-D40系列C级防雷器。LY4-D40系列电源防雷器内含一个有高非线性特性(α>30)的氧化锌压敏电压。该器件具有响应时间短、电压保护水平低、高通流量和长寿命的优点，特别当雷击浪涌通过该防雷器后，后续电流不会出现。如果防雷器由于过载发生损坏，内置的断路装置将及时动作，中断与电源的连接，同时故障指示显示窗内的颜色由绿色变为红色。
[0008]进一步地，所述取能线圈还与调压电路相连接，所述调压电路还与浪涌保护器相连接，所述滤波电路输出端与调压电路相连接。为了防止在发生雷击或线路中出现短路故障产生大电流的瞬间，线圈二次侧会感应出很高的冲击电压，对后级电路产生灾难性的损坏，在线圈接入电路端并联一调压电路，抑制和防止感应线圈产生的冲击电压。随着母线电流的增加，线圈感应出的电压过高，整流滤波后的电压也随之增加，当电压超过直流变换器前级允许最大输入电压时，将导致直流变换器受损。为了防止类似故障的发生在整流滤波电路后级增添调压电路。
[0009]本发明与现有技术相比，具有以下有益效果:
(1)本发明结构简单，结构简单，运行成本低并且便于维护，易于推广；
(2)本发明通过设置防雷装置和浪涌保护器，能够减少雷电造成大电流对电子设备的损坏，保障电子设备使用安全；
(3)本发明设置有储能电池，能够实现对电子设备的不间断供电，保障电子设备使用和检测的连续性。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明总体结构框图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体实施例对本发明进行详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。
[0012]实施例1:
如图1所示，一种输电线路电子设备电源系统，主要由依次相连接的取能线圈、浪涌保护器、整流电路、滤波电路、直流变换器构成，所述直流变换器与电子设备相连接，所述直流变换器还通过充电控制电路与蓄电池相连接，所述蓄电池与电子设备相连接。所述蓄电池为磷酸铁锂充电电池。通过取能线圈从母线获取交流电，电流通过浪涌保护器进入整流电路转换为直流电并经过滤波电路进行滤波后流入直流变换器转换为电子设备需要的电压，同时直流变换器转换后的电压通过充电控制电路储存到蓄电池，在需要时由蓄电池为电子设备供电。
[0013]本实施例中，通过线圈取能与蓄电池相结合的方式为工作在高压侧的电子设备供能，取能电源处于正常工作状态时，为电子电路提供电源，并且能对蓄电池进行充电；当取能电源不能为后级电路提供足够大的能量时，此时转换成蓄电池供能，保证电子设备能连续不断电工作。
[0014]实施例2:
如图1所示，本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述充电控制电路与显示屏相连接，通过显示屏显示充电状态，所述充电控制电路选用CN3058，所述充电控制电路通过USB接口与直流变换器相连接。CN3058是可以对单节磷酸铁锂可充电电池进行恒流/恒压充电的充电器电路。该器件内部包括功率晶体管，应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。CN3058只需要极少的外围元器件，并且符合USB总线技术规范，非常适合于便携式应用的领域。热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将芯片温度控制在安全范围内。内部固定的恒压充电电压为3.6V，也可以通过一个外部的电阻调节。充电电流通过一个外部电阻设置。当输入电压掉电时，CN3058自动进入低功耗的睡眠模式，此时电池的电流消耗小于3mA。其它功能包括输入电压过低锁存，自动再充电，电池温度监控以及充电状态/充电结束状态指示等功能。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0015]实施例3:
本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述取能线圈通过电源线与浪涌保护器相连接，所述电源线为防雷击抗浪涌电源线。所述浪涌保护器选用LY1-C/3+NPE C级浪涌保护器。LYl-C是属于C级的浪涌保护器。它保护电气设备免受各种电压浪涌的危害。LYl-C内含一个有高非线性特性(α>30)的氧化锌压敏电压。该器件具有响应时间短、电压保护水平低、高通流量和长寿命的优点，特别当雷击浪涌通过该浪涌保护器后，后续电流不会出现。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0016]实施例4:
如图1所示，本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述取能线圈还与防雷器相连接，所述防雷器选用LY4-D40系列C级防雷器。LY4-D40系列电源防雷器内含一个有高非线性特性(α>30)的氧化锌压敏电压。该器件具有响应时间短、电压保护水平低、高通流量和长寿命的优点，特别当雷击浪涌通过该防雷器后，后续电流不会出现。如果防雷器由于过载发生损坏，内置的断路装置将及时动作，中断与电源的连接，同时故障指示显示窗内的颜色由绿色变为红色。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0017]实施例5:
如图1所示，本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述取能线圈还与调压电路相连接，所述调压电路还与浪涌保护器相连接，所述滤波电路输出端与调压电路相连接。为了防止在发生雷击或线路中出现短路故障产生大电流的瞬间，线圈二次侧会感应出很高的冲击电压，对后级电路产生灾难性的损坏，在线圈接入电路端并联一调压电路，抑制和防止感应线圈产生的冲击电压。随着母线电流的增加，线圈感应出的电压过高，整流滤波后的电压也随之增加，当电压超过直流变换器前级允许最大输入电压时，将导致直流变换器受损。为了防止类似故障的发生在整流滤波电路后级增添调压电路。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0018]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种输电线路电子设备电源系统，其特征在于:主要由依次相连接的取能线圈、浪涌保护器、整流电路、滤波电路、直流变换器构成，所述直流变换器与电子设备相连接，所述直流变换器还通过充电控制电路与蓄电池相连接，所述蓄电池与电子设备相连接。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路电子设备电源系统，其特征在于:所述充电控制电路与显示屏相连接，所述充电控制电路选用CN3058，所述充电控制电路通过USB接口与直流变换器相连接。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路电子设备电源系统，其特征在于:所述蓄电池为磷酸铁锂充电电池。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路电子设备电源系统，其特征在于:所述取能线圈通过电源线与浪涌保护器相连接，所述电源线为防雷击抗浪涌电源线。
5.根据权利要求1所述的一种输电线路电子设备电源系统，其特征在于:所述取能线圈还与防雷器相连接，所述防雷器选用LY4-D40系列C级防雷器。
6.根据权利要求1所述的一种输电线路电子设备电源系统，其特征在于:所述取能线圈还与调压电路相连接，所述调压电路还与浪涌保护器相连接，所述滤波电路输出端与调压电路相连接。
7.根据权利要求6所述的一种输电线路电子设备电源系统，其特征在于:所述浪涌保护器选用LY1-C/3+NPE C级浪涌保护器。
【文档编号】H02J7/00GK103997088SQ201410201551
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】李杨, 王洪 申请人:国家电网公司, 国网四川省电力公司宜宾供电公司