开环式高压感应取电及电流监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电网线路监测技术，特别是一种开环式高压感应取电及电流监测装置。
【背景技术】
[0002]随着电力线路在线监测系统的推广，延线路布置安装的各类监测装备日益增多，这些装置的电源供给就成为一个必须解决的问题，目前普遍采用以下几种方式进行供电:
1、有线供给:通过电源供给点敷(架)设电缆到用电设备安装点，该种方式的优点是电源供给可靠，但存在线缆敷设工程量，造价高，并会占用走廊或通道资源，在供给点与现场设备距离较远或需要供给的点较多时该种方式适用性就价差。
[0003]2、闭合互感器供给:通过在运行电缆的单芯上安装闭合式互感器，通过互感器感应获取电能，该种方式不需要拉接电源导线，安装灵活方便，但由于其闭合式的特点，存在互感器磁饱和的问题，供电稳定性较差，并且由此造成互感器的震动、发热、异响等情况，另外缺点装置安装环境大部分为野外或地下通道，环境恶劣，互感器闭合点的老化、腐蚀往往造成设备的使用寿命较短，而且一旦出现老化其工作稳定性亦将大受影响。
[0004]3、太阳能电池供给:通过太阳能板实现光电转换，然后将电能存储到蓄电池中，通过蓄电池实现电能的输出，该种方式安装灵活，但其供电充足性受日照强度影响较大，为克服这一问题，往往选用功率远大于负载的太阳能板和蓄电池，指示造价较高，当需要大面积使用，供电装置将成为一个巨大成本，另外当用电装置位于地下电缆通道内时，需要开凿孔洞用于电源线的敷设，非常的不方便。
[0005]4、蓄电池供给:通过蓄电池对现场用地安装进行供电，这种方式安装方便，布置灵活，稳定可靠，但由于需要定期给蓄电池充电或通过充满电蓄电池更换现场的蓄电池，造成维护陈本较高，当这些现场设备数量较多、且较为分散时，这种方式对人工、车辆的消耗是巨大的，从长期来看其效益是非常不理想的。
【发明内容】
[0006]为解决上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种开环式高压感应取电及电流监测装置，解决了现有供电方式造价高、运行维护成本高、施工工艺复杂、供电稳定性差等问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明方案包括:开环式高压感应取电及电流监测装置，其特征在于，包括开环式取电环和控制器，所述的开环式取电环包括第一互感器，所述的第一互感器为弧形结构，第一互感器内置磁钢，第一互感器上缠绕有电感线圈；所述的控制器包括整流滤波电路、MTTP控制保护电路、稳压输出电路，所述整流滤波电路的输入端连接开环式取电环的输出端，整流滤波电路的输出端接MTTP控制保护电路，可以实现全波整流和滤波功能，将开环式取电环输出的交流电压转换成直流电源；MTTP控制保护电路与开环式取电环的输出端连接，MTTP控制保护电路输出端与稳压输出电路连接，通过采集开环式取电环输出端的实时电压值和电流值，通过对功率的寻优调整，保证开环式取电环输出的功率保持在最大功率；稳压输出电路通过对电压值进行稳压，输出稳定的直流电压给负载。
[0008]进一步的，所述的开环式取电环还包括第二互感器，第二互感器与第一互感器的结构相同，且第一互感器与第二互感器可以相对卡接。
[0009]进一步的，第一互感器和第二互感器的内侧壁分别设有若干弹性固定块。
[0010]进一步的，所述的MTTP控制保护电路包括芯片Ul，芯片Ul的第七引脚、第九引脚、第十引脚和第十三引脚接地，芯片Ul的第五引脚通过电容C7接地，芯片Ul的的第六引脚通过电阻R26接地，芯片Ul的第十二引脚接VCC，芯片Ul的第十六引脚接二极管D2负极，二极管D2正极分别接运放U2第七引脚、电阻R7 —端，电阻R7另一端接运放U2第六引脚，运放U2第五引脚分别接电阻R9 —端、电阻R8 —端，电阻R8另一端接芯片Ul第十四引脚，电阻R9另一端接地，运放U2第六引脚接电阻R6 —端，电阻R6另一端分别接电阻R5 —端、电阻R4 —端、运放U2第一引脚，电阻R5另一端接芯片Ul第一引脚，电阻R4另一端接运放U2第二引脚，运放U2第二引脚通过电阻R3接地，运放U2第三引脚分别接电阻Rl —端、电阻R2 —端、电容Cl 一端，电阻R2另一端和电容Cl另一端均接地，电阻Rl另一端接漏极电流ID ;芯片Ul第十四引脚分别接电容C3 —端、电容C2 —端、电阻Rll —端、滑动变阻器PR2—个固定端，电容C3另一端分别接芯片Ul第四引脚、电阻RlO—端，电阻RlO另一端接地，电容C2另一端接地，电阻Rll另一端分别接芯片Ul第十五引脚、电阻R12 —端，电阻R12另一端接地，滑动变阻器PR2另一个固定端接地，滑动变阻器PR2的滑动端接电阻R18一端，电阻R18另一端接二极管Dl负极，二极管Dl正极分别接电阻R17 —端、运放U3第七引脚，电阻R17另一端接电容C4 一端，电容C4另一端分别接电阻R13 —端、运放U3第六引脚，电阻R13另一端接滑动变阻器PRl滑动端，运放U3第五引脚接地，运放U3第六引脚接电阻R16 —端，电阻R16另一端分别接电阻R15 —端、运放U3第一引脚，电阻R15另一端接运放U3第二引脚，运放U3第三引脚接地，运放U3第二引脚通过电阻R14接蓄电池GB ;芯片Ul第三引脚分别接电阻R25 —端、电阻R24 —端，电阻R25另一端分别接芯片Ul第二引脚、电阻R23 —端，电阻R24另一端通过电容C6接芯片Ul第二引脚，电阻R23另一端接滑动变阻器PR3滑动端，滑动变阻器PR3 —个固定端接地，滑动变阻器PR3另一个固定端分别接运放U4第七引脚、电容C5 —端、稳压二极管Dl负极，电容C5另一端通过电阻R22接运放U4第六引脚，稳压二极管DWl正极接运放U4第六引脚，运放U4第五引脚接地，运放U4第六引脚分别接二极管Dl负极、电阻R21 —端，电阻R21另一端分别接运放U4第一引脚、电阻R20 —端，电阻R20另一端接运放U4第二引脚，运放U4第三引脚接地，运放U4第二引脚通过电阻R19连接接近开关SP。
[0011]进一步的，所述的芯片Ul为集成电路TL494。
[0012]进一步的，所述的运放U2、U3、U4均为LM324运算放大器。
[0013]本发明的有益效果是:
1、采用开环式取电环作为电压发生装置，打破了闭环取电的种种局限，闭环取电工作电流的范围较窄，受线路电流的大小、饱和度等因素的影响较大，因而输出的稳定性不高，会产生涡流、发热等现象，容易对设备造成损坏，而开环式取电环作为一个开放式的电磁场，工作范围从20A到1000A均可正常工作，不会受到线路的影响，具有较高的稳定性，也不会对设备产生损伤。
[0014]2、结合开环式取电环，还设计了M TTP控制保护电路，通过功率寻优这一功能，保证输出功率始终稳定在最大值附近，与闭环取电装置相比，在同样的尺寸下，同等工作条件下，开环式取电环的输出功率是闭环取电装置的8-10倍。
[0015]3、开环式取电环设计成一对，包括第一互感器和第二互感器，可以相对卡接，不仅不影响各自的取电效果，还可以方便的安装在到线上，而且不易掉落，互感器内侧设有橡胶等材质制成弹性固定块，使得取电环可以适应不同尺寸的导线，能够更牢固的安装在导线上。
【附图说明】
[0016]图1是本发明原理结构示意图；
图2是本发明取电环的结构图；
图3是本发明MTTP控制保护电路原理图。
[0017]图2中第一互感器，2电感线圈，3弹性固定块。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本发明的具体实施进行说明，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]如图1和图2所示的开环式高压感应取电及电流监测装置，包括开环式取电环和控制器，所述的开环式取电环包括第一互感器1，所述的第一互感器I为弧形结构，第一互感器内置磁钢，第一互感器上缠绕有电感线圈2，第一互感器和第二互感器的内侧壁分别设有若干弹性固定块3 ;所述的控制器包括整流滤波电路、MTTP控制保护电路、稳压输出电路，所述整流滤波电路的输入端连接开环式取电环的输出端，整流滤波电路的输出端接MTTP控制保护电路，可以实现全波整流和滤波功能，将开环式取电环输出的交流电压转换成直流电源；MTTP控制保护电路与开环式取电环的输出端连接，MTTP控制保护电路输出端与稳压输出电路连接，通过采集开环式取电环输出端的实时电压值和电流值，通过对功率的寻优调整，保证开环式取电环输出的功率保持在最大功率；稳压输出电路通过对电压值进行稳压，输出稳定的直流电压给负载。
[0020]所述的开环式取电环还包括第二互感器，第二互感器与第一互感器的结构相同，且第一互感器与第二互感器可以相对卡接，第一互感器和第二互感器的内侧壁分别设有若干弹性固定块，第一互感器和第二互感器可以组成一个完整的圆环形，直接套置在线路上，通过弹性固定块牢固的固定在线路上。
[0021]为了获得最大的取电效率及保护用电设备的过流损害，采用MTTP(Maximum PowerPoint Tracking)最大功率点跟踪方法进行保护，另一方面最大效率的获取取电环的电能，如图3所示，所述的MTTP控制保护电路包括芯片U1，芯片Ul的第七引脚、第九引脚、第十引脚和第十三引脚接地，芯片Ul的第五引脚通过电容C7接地，芯片Ul的的