掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置，高壓輸電導(dǎo)線上設(shè)有取電用電流互感器，取電用電流互感器的信號輸出端接整流電路，其特征在于：包括穩(wěn)壓單元、電池充電管理單元，整流電路的信號輸出端接穩(wěn)壓單元的信號輸入端，穩(wěn)壓單元的信號輸出端接電池充電管理單元的電源輸入端，電池充電管理單元的信號輸出端接供電電池。
【專利說明】掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的設(shè)備主要采用的供電方式為電流互感器取電、電池供電或太陽能供電。單獨電流互感器取電的供電方式不足之處在于，當導(dǎo)線上無交流電流流過時，無法供電；單獨電池供電的不足之處在于，不能用于功耗較大設(shè)備裝置，因為帶電線路無法更換電池，電池又無法充電，所以電池不能保證長期供電；太陽能供電方式的不足之處在于，由于太陽能光電極極板不可折性和方向性，為保證發(fā)電量在實際運用中要用兩塊太陽能光電極極板，且要把兩塊太陽能光電極極板嵌入到設(shè)備裝置中，使得整個設(shè)備裝置體積很大，重量大，不方便安裝，不能滿足用戶要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置，能夠提供穩(wěn)定、可靠的電源，并且結(jié)構(gòu)簡單，方便安裝。
[0004]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案:
[0005]一種掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置，高壓輸電導(dǎo)線上設(shè)有取電用電流互感器，取電用電流互感器的信號輸出端接整流電路，其特征在于:包括穩(wěn)壓單元、電池充電管理單元，整流電路的信號輸出端接穩(wěn)壓單元的信號輸入端，穩(wěn)壓單元的信號輸出端接電池充電管理單元的電源輸入端，電池充電管理單元的信號輸出端接供電電池。
[0006]還包括電壓比較電路，電壓比較電路的信號輸入端接整流電路的信號輸出端，電壓比較電路的信號輸出端接穩(wěn)壓單元的控制端。
[0007]整流電路的信號輸出端接有雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管。
[0008]取電用電流互感器與整流電路之間接有自恢復(fù)保險管。
[0009]整流電路的信號輸出端輸出7V至75V時，穩(wěn)壓單元處正常工作狀態(tài)。
[0010]電池充電管理單元包括電池充電管理芯片、開關(guān)管和充電控制電阻，電池充電管理芯片的電源輸入端接穩(wěn)壓單元的信號輸出端，電池充電管理芯片的充電控制端接開關(guān)管的信號控制端，充電控制電阻接開關(guān)管的信號輸入端，充電控制電阻由多個貼片電阻并聯(lián)構(gòu)成。
[0011]本發(fā)明具有的有益效果:
[0012]本發(fā)明設(shè)備靠電池供電，當輸電導(dǎo)線有電流通過時，通過互感取電給電池充電，補充電池能量，此種供電方式能夠提供穩(wěn)定、可靠的直流電源。由于互感取電的目的不是直接為裝置供電，只是為了電池充電，補充電池消耗的能量，所以互感取電所用的鐵芯可以設(shè)計較小，這樣使得整個裝置體積變小，重量變輕，更方便安裝。本發(fā)明整流電路的信號輸出端接有雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管，取電用電流互感器與整流電路之間接有自恢復(fù)保險管，可實現(xiàn)對供電裝置的有效保護。本發(fā)明整流電路的信號輸出端輸出7V至75V時，穩(wěn)壓單元處正常工作狀態(tài)，即在輸電導(dǎo)線電流15A-1000A時，均可實現(xiàn)對電池的充電，具有寬闊的電流工作范圍。本發(fā)明充電控制電阻由多個貼片電阻并聯(lián)構(gòu)成，可進一步提高充電電流通過值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明互感取電電路原理圖；
[0014]圖2為本發(fā)明穩(wěn)壓單元電路原理圖；
[0015]圖3為本發(fā)明電壓比較電路原理圖；
[0016]圖4為本發(fā)明電池充電管理單元電路原理圖；
[0017]圖5為本發(fā)明電池穩(wěn)壓輸出電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]高壓輸電導(dǎo)線上設(shè)有取電用電流互感器，如圖1所示，取電用電流互感器I的信號輸出端經(jīng)自恢復(fù)保險管BX接整流電路ZL，整流電路ZL的信號輸出端VIN接有雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS。如圖2所示，穩(wěn)壓單元包括穩(wěn)壓芯片U1，實施時采用LM5574芯片。如圖1、圖2所示，整流電路ZL的信號輸出端VIN接穩(wěn)壓芯片Ul的信號輸入端。如圖3、圖1所示，電壓比較電路U2的信號輸入端接整流電路的信號輸出端VIN，如圖3、圖2所示，電壓比較電路U2的信號輸出端VCON接穩(wěn)壓芯片Ul的控制端(引腳SD)，整流電路ZL的信號輸出端VIN輸出7V至75V時，穩(wěn)壓芯片Ul處正常工作狀態(tài)。如圖4所示，電池充電管理單元包括電池充電管理芯片U3、開關(guān)管BG和充電控制電阻，充電控制電阻由5個貼片電阻R1-R5并聯(lián)構(gòu)成，電池充電管理芯片U3的信充電控制端接開關(guān)管BG的信號控制端，充電控制電阻接開關(guān)管BG的信號輸入端，如圖2、圖4所示，電池充電管理芯片U3的電源輸入端接穩(wěn)壓芯片的信號輸出端V0UT。如圖4所示，電池充電管理芯片U3的信號輸出端接供電電池2。如圖5所示，電池2的正極VB接穩(wěn)壓芯片U4，實施時采用XC6204，穩(wěn)壓芯片U4的輸出端VC為裝置供電。
[0019]工作時，如圖1所示，通過設(shè)置在高壓輸電導(dǎo)線上的取電用電流互感器I進行取電，通過接整流電路ZL將交流電壓整流為直流電壓。取電用電流互感器的原理為，選擇開口的閉合鐵芯，讓通有交流電流的導(dǎo)線穿心通過鐵芯，然后閉合鐵芯，則鐵芯上的繞組就會輸出交流電壓，此為現(xiàn)有技術(shù)。當穿過取電用電流互感器鐵芯交流電流從15A至1000A變化時，整流電路ZL輸出直流電壓從7V至75V變化。自恢復(fù)保險管BX額定電流設(shè)計為2A，交流電網(wǎng)的不穩(wěn)定、雷擊干擾以及靜電放電，會瞬間產(chǎn)生很大電流，當電流瞬間超過2A時，自恢復(fù)保險管BX會瞬間呈現(xiàn)高阻，自動斷開輸入回路，達到限流作用，保護后面電路。雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS擊穿電壓設(shè)計為100V，交流電網(wǎng)的不穩(wěn)定、雷擊干擾以及靜電放電，會瞬間產(chǎn)生很大電壓，當整流電路ZL輸出直流電壓瞬間大于100V時，雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS管會瞬間呈現(xiàn)低阻，使得穩(wěn)壓單元輸入端短接，保護后面電路。如圖2所示，當穩(wěn)壓芯片Ul輸入直流電壓在7V至75V變化時，穩(wěn)壓芯片Ul的信號輸出端VOUT能穩(wěn)定輸出+5V直流電壓。如圖3、圖2所示，電壓比較電路U2的比較電壓設(shè)置為3V，當整流電路ZL輸出直流電壓小于75V時，電壓比較電路U2的輸入電壓即電阻R的分壓小于3V，電壓比較電路U2的信號輸出端VCON輸出高電平，穩(wěn)壓芯片Ul正常工作；當整流電路ZL輸出直流電壓大于75V時，電壓比較電路U2的輸入電壓大于3V，電壓比較電路U2的信號輸出端VCON輸出低電平，穩(wěn)壓芯片Ul關(guān)閉，對其進行保護；當整流電路ZL輸出直流電壓小于7V時，電壓比較電路U2的信號輸出端VCON輸出高電平，但穩(wěn)壓芯片Ul自身不工作，即整流電路ZL輸出直流電壓大于--小于75V時,穩(wěn)壓芯片Ul處于正常工作狀態(tài)。如圖4、圖2所不,穩(wěn)壓芯片Ul信號輸出端VOUT穩(wěn)定輸出的+5V直流電壓通過電池充電管理單元對供電電池2進行充電，充電控制電阻由5個貼片電阻R1-R5并聯(lián)構(gòu)成，可進一步提高電流通過值。如圖5所示，電池2的正極VB 接穩(wěn)壓芯片U4的信號輸入端，穩(wěn)壓芯片U4的輸出端VC穩(wěn)定輸出3.3V直流電壓為裝置供電。
【權(quán)利要求】
1.一種掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置，高壓輸電導(dǎo)線上設(shè)有取電用電流互感器，取電用電流互感器的信號輸出端接整流電路，其特征在于:包括穩(wěn)壓單元、電池充電管理單元，整流電路的信號輸出端接穩(wěn)壓單元的信號輸入端，穩(wěn)壓單元的信號輸出端接電池充電管理單元的電源輸入端，電池充電管理單元的信號輸出端接供電電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置，其特征在于:還包括電壓比較電路，電壓比較電路的信號輸入端接整流電路的信號輸出端，電壓比較電路的信號輸出端接穩(wěn)壓單元的控制端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置，其特征在于:整流電路的信號輸出端接有雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置，其特征在于:取電用電流互感器與整流電路之間接有自恢復(fù)保險管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置，其特征在于:整流電路的信號輸出端輸出7V至75V時，穩(wěn)壓單元處正常工作狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的新型在線供電裝置，其特征在于:電池充電管理單元包括電池充電管理芯片、開關(guān)管和充電控制電阻，電池充電管理芯片的電源輸入端接穩(wěn)壓單元的信號輸出端，電池充電管理芯片的充電控制端接開關(guān)管的信號控制端，充電控制電阻接開關(guān)管的信號輸入端，充電控制電阻由多個貼片電阻并聯(lián)構(gòu)成。
【文檔編號】H02J7/00GK103972932SQ201310028649
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月25日
【發(fā)明者】鞏朝明 申請人:鞏朝明