用于配电线路故障定位装置的电源电路及其供电方法与流程

文档序号:11137676阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于配电线路故障定位装置的电源电路,其特征在于包括取电电流互感器,稳压电路,主回路充电电路,法拉电容放电电路,法拉电容,后备电池,后备回路充电电路,控制单元和切换开关;所述取电电流互感器从电网线路取电,通过稳压电路稳压后供给主回路的电源;稳压电路输出稳定电源后通过切换开关连接负载,同时也通过主回路充电电路连接法拉电容并未法拉电容供电;后备电池单独构成后备供电回路,并直接通过转换开关与外部负载连接并供电,同时也通过后备回路充电电路与法拉电容连接;法拉电容同时通过法拉电容放电电路接入主供电回路,并与切换开关直接连接为外部负载供电;控制单元输出控制信号,分别控制主回路充电电路、后备回路充电电路、法拉电容放电电路和切换开关的工作。

2.根据权利要求1所述的用于配电线路故障定位装置的电源电路,其特征在于所述的后备电池为一次性能量型炭包结构的锂亚电池。

3.根据权利要求1或2所述的用于配电线路故障定位装置的电源电路,其特征在于所述的稳压电路包括整流桥、开关管、保护二极管、电压比较器、电压采样电路和滤波电容;取电电流互感器的输出端连接整流桥,通过整流桥整流为直流电后,整流桥的输出正极和负极之间并联开关管的活动端;整流桥的输出正极正向串接二极管后作为稳压电路的输出端;电压采样电路和滤波电容并联,并均连接在稳压电路的输出端和整流桥的输出负极之间;电压比较器的输入端一端连接基准电压,另一端连接电压采样电路的输出端。

4.根据权利要求1或2所述的用于配电线路故障定位装置的电源电路,其特征在于所述的主回路充电电路包括主回路充电开关管和限流电阻;主回路充电开关管的活动端和限流电阻串接在稳压电路的输出端和法拉电容的输出端之间;主回路充电开关管的控制端与控制单元连接。

5.根据权利要求1或2所述的用于配电线路故障定位装置的电源电路,其特征在于所述的法拉电容放电电路包括法拉电容放电开关管;法拉电容放电开关管的活动端串接在法拉电容的输出端和稳压电路的输出端之间,法拉电容放电开关管的控制端连接控制单元。

6.根据权利要求1或2所述的用于配电线路故障定位装置的电源电路,其特征在于所述的后备回路充电电路包括后备回路充电开关管和限流电阻;后备回路充电开关管的活动端和限流电阻串接在后备电池的输出端和法拉电容的输出端之间;后备回路充电开关管的控制端与控制单元连接。

7.根据权利要求1或2所述的用于配电线路故障定位装置的电源电路,其特征在于所述的切换开关包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一保护二极管和第二保护二极管;稳压电路的输出端通过正向串接的第一保护二极管连接到第一开关管的活动端一端;第一开关管的活动端的另一端连接第三开关管的活动端一端,同时也为切换开关的输出端;第一开关管的控制端连接第二开关管的活动端一端;第二开关管和第三开关管的控制端短接并连接到控制单元;第二开关管的活动端另一端通过正向串联的第二保护二极管连接第三开关管的活动端另一端。

8.一种根据权利要求1~7所述的用于配电线路故障定位装置的电源电路的供电方法,包括如下步骤:

检测负载电流需求,并判断负载电流需求与主回路最大供电电流的大小的步骤;

根据检测到负载电流需求与主回路最大供电电流的大小关系,依据如下规则进行切换开关的切换的步骤:

1)负载正常供电的步骤,具体包括:

若负载电流需求小于主回路最大供电电流,则控制切换开关切换至主供电回路,由取电电流互感器和稳压电路供电,并同时为法拉电容充电;

若负载端电流需求大于主回路最大供电电流,则法拉电容放电电路开通,并切换切换开关至主供电回路供电状态,由取电电流互感器和稳压电路,以及法拉电容和法拉电容放电电路同时为负载供电;

在取电电流互感器与法拉电容共同为负载供电时,持续检测负载的供电电压:若供电电压持续下降至低于事先设定的最低供电电压阈值时,切换开关切换至后备供电回路供电状态,由后备电池直接向负载供电;

2)若负载需要瞬时大电流供电的步骤,具体包括:

根据负载所需的大电流供电信息,计算所需要的能量,并换算为法拉电容的充电电压截止阈值;

打开后备回路充电电路,由后备电池将法拉电容充电至法拉电容的电压达到充电电压截止阈值;

关闭后备回路充电电路,同时打开法拉电容放电电路,并将切换开关切换至主供电回路供电状态,由由取电电流互感器和稳压电路,以及充电完毕的法拉电容和法拉电容放电电路同时为负载进行瞬时大电流供电;

在负载进行瞬时大电流供电时,持续监测主供电回路的电压:若主供电回路的电压上升至预设的工作点阈值时,断开法拉电容放电回路,且控制切换开关转换成由取电电流互感器和稳压电源构成的主供电回路来向负载供电的状态。

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