[实用新型]高压线路在线供电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于高压线路技术领域，涉及为高压线路仪器的能量提供，尤其是涉及高压线路在线供电系统。

背景技术

日本、美国、加拿大等发达国家于20世纪80年代末先后开展了巡线机器人的研究工作。我国关于巡线机器人的研究始于20世纪90年代末。从国内外已取得的研究成果可知，没有越障功能的巡线机器人技术较为成熟，但能够实施大范围、长时间的线路巡检作业的自主巡线机器人的研究进展比较缓慢。其中很重要的原因就是巡线机器人的自主取电功能尚不能很好地实现。

高压输电线路上感应取电存在许多困难，如输电线路工频电流的频率低且不可调；输电线材质、线圈匝数不能改变，难以提高取电的能量；需要对铁芯、感应线圈、负载和输出功率的关系作出优化设计；此外，高压侧一次母线电流的情况变化非常复杂，电流最低可能只有几十安，而最高可达数千安，考虑到实际工程需求，在线供电系统需要较强的适应性和良好的绝缘设计。

目前的取能补给装置欠缺感应线圈的优化设计，同时缺少良好的外部绝缘设计等，迫切需要一种优化的、考虑实际工程情况和应用的在线取能系统。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供高压线路在线供电系统，可以从高压输电线路获得能量为蓄电池充电，为巡线机器人等高压线路仪器提供能量，以解决由于缺乏能源在线补给装置，线路仪器应用受到极大限制的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

高压线路在线供电系统，包括由铁芯、感应线圈和绝缘外壳组成的感应取电模块1，其中铁芯外缠绕感应线圈，然后一起置于绝缘外壳中，所述感应取电模块1的输出连接输入滤波电路21，输入滤波电路21的输出连接脉宽调制电路22，脉宽调制电路22的输出连接输出滤波电路23，输出滤波电路23的输出经检测电路24后连接至蓄电池3。

所述铁芯为硅钢片。

所述蓄电池3为锂离子电池。

所述绝缘外壳为相互连接的左半外壳和右半外壳组成。

所述检测电路24的电压信号反馈至脉宽调制电路22。

所述感应线圈的匝数N按照公式确定，其中，R为用电仪器与蓄电池的等效电阻，K是与铁芯相关的常数，通过试验和理论计算获得，f为输电线路中的电流频率。

所述输入滤波电路21是通过双绕组耦合电感实现的。

所述脉宽调制电路22是采用场效应管及其驱动芯片和外围电路构成。

所述输出滤波电路23包括并联二极管组D7，脉宽调制后的信号连接第一并联二极管组D7中所有二极管的阳极，第一并联二极管组D7中所有二极管的阴极连接极性电容C17的正极和电感L1，极性电容C17的负极接。

所述检测电路24是将输出滤波电路23的输出接到第二并联二极管组D10中所有二极管的阳极，第二并联二极管组D10中所有二极管的阴极作为电压输出，输出滤波电路23的输出还连接第二发光二极管ED2的阳极，第二发光二极管ED2的阴极通过第一电阻R50连接三极管Q6的基极，三极管Q6的集电极通过第二电阻R52连接第一发光二极管ED1的阳极，第一发光二极管ED1的阴极作为电压输出，三极管Q6的基极和发射极之间接有第三电阻R53，三极管Q6的发射极通过第四电阻R58连接场效应管Q7的栅极，场效应管Q7的漏极接作为电压输出，源极接地，栅极和源极之间接第五电阻R57。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)可以有效的根据实际取电装置大小、铁芯体积和质量的要求，有效选择感应线圈匝数。

2)能够在电流变化的较大范围内，有效的获得能量为蓄电池充电。

附图说明

图1是本实用新型原理框图。

图2为蓄电池恒流充电阶段充电电流，纵坐标为电流，横坐标为时间。

图3为蓄电池两端电压随时间的变化曲线，纵坐标为电压，横坐标为时间。

图4为匝数-电压曲线和饱和电压限制曲线。

图5为输入滤波电路的原理图。

图6为输出滤波电路的原理图。

图7为检测电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。