一二次融合柱上断路器的取能供电装置和方法与流程

本发明涉及配电设备，具体涉及一种一二次融合柱上断路器的取能供电装置和方法。

背景技术：

1、一二次融合柱上断路器智能监测系统通常是利用先进的传感器技术、物联网技术，通过各类传感器采集设备的运行状态，对数字化信息进行边缘计算就地处理。选取与一次设备同寿命、低成本、高效能的传感器，传感器和汇集单元实现与一次设备本体的融合设计制造，设备状态监测传感信息与线路电气量信息融合。全面掌握设备的健康状况，实现状态检修。边缘物联代理汇集了各类传感数据，通过边缘计算分析各类业务模型，实现柱上开关的动态评估。

2、相关技术中，一二次融合柱上断路器的取能供电装置通常是采用分压电容取电、地线取电等方式进行取能供电，然而，这些方式取能效率低，输出电能少，因此，无法满足边缘计算的取能需求。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提供了一种一二次融合柱上断路器的取能供电装置和方法，取能效率高，输出的电能较大，能够满足边缘计算的取能需求。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种一二次融合柱上断路器的取能供电装置，包括：电源输入电路，所述电源输入电路的一端与供电电源的一端相连；ac-ac变换电路，所述ac-ac变换电路的一侧分别与所述电源输入电路的另一端和所述供电电源的另一端相连，其中，所述ac-ac变换电路由n个ac-ac变换子电路并联组成，其中，n为大于1的整数；ac-dc变换电路，所述ac-dc变换电路的一侧与所述ac-ac变换电路的另一侧相连，所述ac-dc变换电路的另一侧与所述一二次融合柱上所述断路器相连。

4、在本发明的一个实施例中，所述电源输入电路包括：第一电感，所述第一电感的一端与所述供电电源的一端相连，所述第一电感的另一端与所述ac-ac变换电路的一侧相连；第二电感，所述第二电感的一端与所述第一电感的一端相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第二电感的另一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第一电感的另一端相连。

5、在本发明的一个实施例中，所述ac-ac变换子电路包括：第一开关管，所述第一开关管的第一极作为所述ac-ac变换子电路的第一输入端；第二开关管，所述第二开关管的第二极与所述第一开关管的第二极相连；第三开关管，所述第三开关管的第一极与所述第二开关管的第一极相连；第四开关管，所述第四开关管的第二极与所述第三开关管的第二极相连，所述第四开关管的第一极作为所述ac-ac变换子电路的第二输入端；第一电容，所述第一电容的一端与所述第一开关管的第一极相连；第二电容，所述第二电容的一端与所述第一电容的另一端相连，所述第二电容的另一端与所述第四开关管的第一极相连；第三电感，所述第三电感的一端与第二开关管的第一极相连；第四电感，所述第四电感的一端与所述第三电感的另一端相连，所述第四电感的另一端与所述第二电容的一端相连；变压器，所述变压器原边的一端与所述第三电感的另一端相连，所述变压器原边的另一端与所述第四电感的另一端相连；第三电容，所述第三电容的一端与所述变压器副边的一端相连；第五开关管，所述第五开关管的第二极与所述第三电容的另一端相连，所述第五开关管的第一极作为所述ac-ac变换子电路的第一输出端；第六开关管，所述第六开关管的第一极与所述第五开关管的第二极相连，所述第六开关管的第二极作为所述ac-ac变换子电路的第二输出端；第七开关管，所述第七开关管的第一极与所述第五开关管的第一极相连，所述第七开关管的第二极与所述变压器副边的另一端相连；第八开关管，所述第八开关管的第一极与所述第七开关管的第二极相连，所述第八开关管的第二极与所述第六开关管的第二极相连，其中，第一个所述ac-ac变换子电路的第一输入端与所述第一电感的另一端相连，第n个所述ac-ac变换子电路的第二输入端与所述供电电源的另一端相连，第i个所述ac-ac变换子电路的第一输入端与第i-1个所述ac-ac变换子电路的第二输入端相连，其中，i为大于1且小于等于n的整数。

6、在本发明的一个实施例中，所述ac-ac变换子电路还包括：第四电容，所述第四电容的一端与所述第七开关管的第一极相连，所述第四电容的另一端与所述第八开关管的第二极相连。

7、在本发明的一个实施例中，所述ac-dc变换电路包括：第五电感，所述第五电感的一端与所述第四电容的一端相连；第九开关管，所述第九开关管的第一极与所述第五电感的另一端相连，所述第九开关管的第二极与所述第四电容的另一端相连；第十开关管，所述第十开关管的第二极与所述第五电感的另一端相连；第五电容，所述第五电容的一端与所述第十开关管的第一极相连，所述第五电容的另一端与所述第四电容的另一端相连。

8、一种基于一二次融合柱上断路器的取能供电装置的取能供电方法，包括以下步骤：通过所述ac-ac变换电路将供电电源转换成高频交流电，其中，在所述供电电源供电的过程中，通过所述电源输入电路进行软充电；通过所述ac-dc变换电路将所述高频交流电转换成相应的直流电，并将所述直流电输入所述一二次融合柱上所述断路器。

9、本发明的有益效果：

10、本发明的一二次融合柱上断路器的取能供电装置，取能效率高，输出的电能较大，能够满足边缘计算的取能需求。

技术特征：

1.一种一二次融合柱上断路器的取能供电装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一二次融合柱上断路器的取能供电装置，其特征在于，所述电源输入电路包括：

3.根据权利要求2所述的一二次融合柱上断路器的取能供电装置，其特征在于，所述ac-ac变换子电路包括：

4.根据权利要求3所述的一二次融合柱上断路器的取能供电装置，其特征在于，所述ac-ac变换子电路还包括：

5.根据权利要求4所述的一二次融合柱上断路器的取能供电装置，其特征在于，所述ac-dc变换电路包括：

6.一种基于权利要求1-5中任一项所述的一二次融合柱上断路器的取能供电装置的取能供电方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种一二次融合柱上断路器的取能供电装置和方法，涉及配电设备技术领域，其中，该取能供电装置包括：电源输入电路，所述电源输入电路的一端与供电电源的一端相连；AC‑AC变换电路，所述AC‑AC变换电路的一侧分别与所述电源输入电路的另一端和所述供电电源的另一端相连，其中，所述AC‑AC变换电路由N个AC‑AC变换子电路并联组成，其中，N为大于1的整数；AC‑DC变换电路，所述AC‑DC变换电路的一侧与所述AC‑AC变换电路的另一侧相连，所述AC‑DC变换电路的另一侧与所述一二次融合柱上所述断路器相连。本发明的一二次融合柱上断路器的取能供电装置，取能效率高，输出的电能较大，能够满足边缘计算的取能需求。

技术研发人员：万立新,黄奇峰,龚凯强,马仲坤,戚星宇,王曙宁
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司常州供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15