[发明专利]一种用于避雷器监测系统的能量收集装置

说明书

技术领域

本发明涉及电网监测领域，具体涉及避雷器监测系统领域。

背景技术

随着电网发展对高效准确实时监测一直是避雷器在线监测系统关键，但目前现有监测设备，如传统模拟表存在准确性，只能监测全电流同时无法远传，在严酷恶劣环境中存在长期一致性和稳定性问题，现有电子检测装置，存在供电和传输问题，电源多采用外部供电或电池供电方式，都存在工程或电池寿命等问题，传输多采用有线、无线、和传统光纤通信方式，有线存在引入高压危险，无线在变电站中存在稳定性问题、传统光纤通信对功耗要求较大，外部电源根据实际现场使用情况会带来安全和施工问题，电池供电由于无法实现循环充电，存在一定寿命，而且避雷器处在室外运行，温差变化巨大，不同地域及不同季节都会对电池造成一定影响，增加避雷器监测设备的故障率，一般DSP属于高端控制器，对功耗要求比较大。为了解决在满足现有数据监测下解决供电问题，特设计一种能够满足在微安级泄露电流下支持以DSP为控制器实现的避雷器在线监测装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用一种用于避雷器监测系统的能量收集装置，包括依次连接的限伏整流单元、能量收集单元、低功耗DC隔离转换器单元、整流稳压滤波输出单元以及与限伏整流单元、能量收集单元、低功耗DC隔离转换器单元相连接的低功耗比较器控制单元，所述的限伏整流单元直接串联在被测回路中，被测回路中有电流流过时，经过限伏整流单元转换为直流电压形式对能量收集单元充电，能量收集单元采用电容方式存储能量。

本发明解决目前现有的开关电源都是以电压形式且静态功耗都在至少几mA以上，无法应用到回路电流仅在几十uA低电流交流电流源回路电路中的问题。

附图说明

图1为本发明原理框图；

图2为本发明电路图示例。

具体实施方式

下面，结合附图及实施例对本发明作进一步说明：

实施例一

一种用于避雷器监测系统的能量收集装置，包括依次连接的限伏整流单元、能量收集单元、低功耗DC隔离转换器单元、整流稳压滤波输出单元以及与限伏整流单元、能量收集单元、低功耗DC隔离转换器单元相连接的低功耗比较器控制单元，所述的限伏整流单元直接串联在被测回路中，被测回路中有电流流过时，经过限伏整流单元转换为直流电压形式对能量收集单元充电，能量收集单元采用电容方式存储能量。

所述的限伏整流单元设于避雷器泄露电流的串联电路中，包括低损耗电容C6、TVS管V1、NMOS管Q1、PMOS管Q2、NMOS管Q7及PMOS管Q8，所述的低损耗电容C6及TVS管V1并联且设于避雷器泄露电流的第一输入端J1和第二输入端J2之间，所述的NMOS管Q1的漏极与第一输入端J1、NMOS管Q7及PMOS管Q8的栅极相连接，NMOS管Q1的栅极与NMOS管Q7的漏极及PMOS管Q2的栅极相连接，NMOS管Q1的源极连于能量收集单元且与NMOS管Q7的源极相连；所述的NMOS管Q7的漏极接于第二输入端J2，其栅极还与PMOS管Q8的栅极相连接；所述PMOS管Q2的源极与PMOS管Q8的源极相连接，且接于能量收集单元，PMOS管Q2的栅极与NMOS管Q7及PMOS管Q8的漏极相连接。用于将交变电流整成直流电，以便对能量收集单元的电容储能单元充电。电路中TVS管V1、低损耗电容C6为了防止瞬间雷击脉冲对MOS管整流单元电路冲击造成损坏。

所述的能量收集单元包括3.3v限伏稳压管D1及储能器法拉电容C1，所述的3.3v限伏稳压管D1与储能器法拉电容C1并联接于PMOS管Q2、PMOS管Q8的源极及NMOS管Q1、NMOS管Q7的源极之间，其中，3.3v限伏稳压管D1的正极与NMOS管Q1、NMOS管Q7的源极连接，3.3v限伏稳压管D1的负极与PMOS管Q2、PMOS管Q8的源极连接。用于收集限伏整流单元传来的直流电，直接存储到储能器法拉电容C1中。3.3v限伏稳压管D1选用低功耗最低稳压静态电流小于5uA稳压管，减小充电损耗电流，限制充电电压在3.3V以内，由于3.3v限伏稳压管D1和MOS管为非线性器件，如果充电电压不做任何限制下，会随着电压增加，超过3.3V以上，非线性器件影响开始显现，造成回路电流非线性加剧，回路电流波形发生畸变，特别对于三、五次谐波的影响显著。