用于输电线路监测终端的供电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电网领域，更具体地说，涉及一种用于输电线路监测终端的供电系统。
【背景技术】
[0002]输电线路包括至少一组输电杆塔，每组输电杆塔包括若干个依次排列的杆塔，在所述杆塔上一般设置有多种监测终端，例如:倾斜检测终端、振动检测终端、雷击检测终端等等。现有的监测终端供电方式一般为通过蓄电池供电，与蓄电池通过中间连接件实现电能传递，供电方式单一。而且监测终端处在野外环境，特别是在偏远的山区，蓄电池用完经常不能及时充电或者更换。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述监测终端供电形式单一、蓄电池不能及时充电或者更换的缺陷，提供一种能充分利用野外风能和太阳能进行电能补充、以及提供有线和无线两种供电方式的用于输电线路监测终端的供电系统。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种用于输电线路监测终端的供电系统，包括风力发电机、太阳能电板、蓄电池、用于控制所述风力发电机以及太阳能电板给所述蓄电池充电的风光互补控制器、将蓄电池输出的直流电转换为交流电的逆变器、电源接口、将所述逆变器输出的电压通过无线的方式发送的无线供电模块，所述终端包括与所述电源接口连接的取电接口和/或与无线供电模块匹配的无线取电模块；
[0005]风力发电机、太阳能电板均与风光互补控制器连接，风光互补控制器、蓄电池、逆变器输入端依次连接，电源接口和无线供电模块分别连接至逆变器输出端。
[0006]本实用新型所述的用于输电线路监测终端的供电系统，其中，所述风光互补控制器包括:分别与风力发电机、太阳能电板以及蓄电池连接的三个电流电压采样电路；分别连接风力发电机与蓄电池、太阳能电板与蓄电池的两个DC/DC变换器；以及分别与三个电流电压采样电路和两个DC/DC变换器连接的单片机。
[0007]本实用新型所述的用于输电线路监测终端的供电系统，其中，所述单片机的型号为 PIC16F877A。
[0008]本实用新型所述的用于输电线路监测终端的供电系统，其中，所述逆变器包括DSP控制器、DC/DC电路、逆变电路、交流电源；
[0009]DC/DC电路包括储能电感、具有反并联二极管的I个功率开关器件、续流二极管、滤波电容；逆变电路包括具有反并联二极管的4个功率开关器件、滤波电感；
[0010]所有的功率开关器件的控制端分别连接至DSP控制器的对应引脚以接收PWM信号，蓄电池的正极通过一个所述功率开关器件连接至所述储能电感一端和续流二极管的负极，滤波电容连接至所述储能电感的另一端与续流二极管的正极之间，续流二极管的正极连接至经蓄电池的负极，4个功率开关器件分别构成桥式电路的两个上臂和两个下臂，所述上臂和所述下臂为一个桥臂，两个桥臂均与滤波电容并联，交流电源串联所述滤波电感后连接至两个上臂和下臂的两个连接节点之间。
[0011]本实用新型所述的用于输电线路监测终端的供电系统，其中，所述无线供电模块包括:主控电路、用于在所述主控电路的控制下将所述逆变器输出的能量转换为振荡波的能量转换电路、用于将所述振荡波放大的放大电路和用于将放大的所述振荡波以无线电磁波的方式发送的发射电路；
[0012]所述主控电路、能量转换电路、放大电路、发射电路依次相连，主控电路、能量转换电路、放大电路分别连接至所述逆变器。
[0013]本实用新型所述的用于输电线路监测终端的供电系统，其中，所述发射电路包括相互并联的第一电感和第一电容，所述无线取电模块包括相互并联的第二电感和第二电容。
[0014]本实用新型所述的用于输电线路监测终端的供电系统，其中，所述能量转换电路包括集成与非门、第一电阻、第二电阻和第三电容，所述集成与非门内部集成有第一与非门、第二与非门、第三与非门，
[0015]所述第一与非门的一个输入端分别连接至所述第一电阻的一端和第三电容的一端，所述第一电阻的另一端分别连接至所述第一与非门的输出端和第二与非门的一个输入端，所述第二与非门的另一个输入端以及所述第一与非门的另一个输入端均连接至逆变器输出的交流电源的正极，所述第三电容的另一端连接至所述第二与非门的输出端，所述第二与非门的输出端连接至第三与非门的一个输入端，所述第三与非门的另一个输入端通过所述第二电阻连接至所述主控电路，所述第三与非门的输出端连接至所述放大电路。
[0016]本实用新型所述的用于输电线路监测终端的供电系统，其中，所述放大电路包括NPN型的第一三极管、NPN型的第二三极管、PNP型的第三三极管、NPN型的第四三极管、第三电阻、第四电阻；
[0017]所述第一三极管的集电极通过所述第四电阻连接至所述逆变器输出的交流电源的正极，所述第一三极管的基极连接至所述能量转换电路的输出端，所述第一三极管的基极还通过所述第三电阻连接至逆变器输出的交流电源的正极，所述第一三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极和所述第三三极管的基极均连接至所述第一三极管的集电极，所述第二三极管的集电极连接至逆变器输出的交流电源的正极，第三三极管的集电极接地，所述第二三极管的发射极和第三三极管的发射极均连接至第四三极管的基极，所述第四三极管的发射极接地，所述第四三极管的集电极连接至所述发射电路。
[0018]实施本实用新型的用于输电线路监测终端的供电系统，具有以下有益效果:本实用新型充分利用野外的自然环境条件，利用风能、太阳能给蓄电池进行电能补充，有效保证了终端的供电运行，而且本实用新型不仅提供了电源接口供终端进行有线取电，还设计了无线供电模块以通过无线方式给对应的终端进行无线供电。
【附图说明】
[0019]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0020]图1是本实用新型用于输电线路监测终端的供电系统的结构示意图；
[0021]图2是图1中风光互补控制器的结构示意图；
[0022]图3是图1中逆变器的电路图；
[0023]图4是图1中无线供电模块的结构框图；
[0024]图5是图4中无线供电模块的电路图。
【具体实施方式】
[0025]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0026]参考图1，是本实用新型用于输电线路监测终端的供电系统的结构示意图；
[0027]供电系统包括风力发电机12、太阳能电板11、蓄电池14、用于控制所述风力发电机12以及太阳能电板11给所述蓄电池14充电的风光互补控制器13、将蓄电池14输出的直流电转换为交流电的逆变器20、电源接口 21、将所述逆变器20输出的电压通过无线的方式发送电源能量的无线供电模块22，所述终端包括与所述电源接口 21连接的取电接口和/或与无线供电模块22匹配的无线取电模块；
[0028]风力发电机12、太阳能电板11均与风光互补控制器13连接，风光互补控制器13、蓄电池14、逆变器20输入端依次连接，电源接口 21和无线供电模块22分别连接至逆变器20输出端。
[0029]参考图2，所述风光互补控制器13包括:分别与风力发电机12、太阳能电板11以及蓄电池14连接的三个电流电压采样电路；分别连接风力发电机12与蓄电池14、太阳能电板11与蓄电池14的两个DC/DC变换器；以及分别与三个电流电压采样电路和两个DC/DC变换器连接的单片机。
[0030]电流电压采样电路可以利用采样电阻实现，DC/DC变换器可以采用DC/DC芯片实现，例如mc34063，本实施例中单片机的型号为PIC16F877A。电源接口 21可以为USB接口、或者电源通用接口等，此处并不做限制。
[0031]单片机根据电流电压采样电路获取太阳能电板11输出的电压、风力发电机12整流输出的电压、蓄电池14的电压、以及蓄电池14的充电电流等，对两个DC/DC变换器进行控制，进而实现对蓄电池14的充电控制。在风、日照充足的条件下，可以将风光二者产生的电能结合起来，存储在蓄电池14内，实现二者的互补，且通过蓄电池14调节输出的直流电压可以保持稳定。
[0032]参考图3，蓄电池14输出的直流电经过逆变器20转换为交流电，逆变器20包括DSP控制器、DC/DC电路201、逆变电路202、交流电源AC，图中DC表示蓄电池14输出的直流电源。
[0033]DC/DC电路201包括储能电感LlO、具有反并联二极管的I个功率开关器件QlO、续流二极管D60、滤波电容C ;逆变电路202包括具有反并联二极管的4个功率开关器件Q20、Q30、Q40、Q50以及滤波电感L20，功率开关器件可以为三极管或者MOS管，本实施例中为NPN
型的三极管。
[0034]所有的功率开关器件的基极分别连接至DSP控制器的对应引脚以接收PWM信号，蓄电池14的正极通过一个所述功率开关器件连接至所述储能电感LlO —端和续流二极管D60的负极，滤波电容C连接至所述储能电感LlO的另一端与续流二极管D60的正极之间，续流二极管D60的正极连接至经蓄电池14的负极，4个功率开关器件分别构成桥式电路的两个上臂和两个下臂，所述上臂和所述下臂为一个桥臂，两个桥臂均与滤波电容C并联，交流电源串联所述滤波电感L20后连接至两个上臂和下臂的两个连接节点之间。
[0035]通过控制PWM1-PWM5的占空比，可以控制功率开关器件的开关切换频率。当QlO导通时，直流电源DC通过QlO、储能电感LlO给后续逆变电路202供电，由于储能电感LlO的自感，在QlO接通后，电流增大缓慢，即输出不能立刻达到电源电压值，一定时间后，开关断开，由于储能电感LlO的自感，保持电路中电流不变，电流从地线返回流到续流二极管D60的正极，经续流二极管D60返回储能电感LlO形成回路，实现稳压目的，根据检测输出的电压控制PWMl的占空比，可以调节输出电压幅值，实现降压或者升压。
[0036]同样的，通过控制PWM2-PWM5，可以实现把直流电变成了交流电。当Q20、Q50导通，Q30、Q40断开时，AC为正，当Q20、Q50断开，Q30、Q40导通时，AC为负，改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。
[0037]参考图4，所述无线供电模块22包括:主控电路221、用于在所述主控电路221的控制下将所述逆变器20输出的能量转换为振荡波的能量转换电路222、用于将所述振荡波放大的放大电路223和用于将放大的所述振荡波以无线电磁波的方式发