[发明专利]一种取电装置及具有该取电装置的传感器

说明书

技术领域

本发明属于电力领域，尤其涉及一种取电装置及具有该取电装置的传感器。

背景技术

高压电力输变电系统中，为了保证系统的安全运行，需要对关健部位进行实时监测，传感器作为监测系统的终端装置，通常靠近或直接接触高电压物体，例如开关触头、母排、电缆接头等等，以便获得温度、电流等重要数据，传感器工作电能，最常见的来源有电池供电、温差发电、CT取电(电流互感)RF输电等等，但都存在种种的限制和不足。在高压电场中收集获取电能作为一种更可靠简单的取电途径，一直为业界关注重视。

现有的技术方案中，取能效率都较为低下，要想能获得实用的能量值，通常以提高适用高电压等级和增加金属极板面积为主要手段，由于被测量带电导体的电压等级和空间、安全距离的限制，实际难以有效推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种取电装置，旨在解决现有的取电装置取电效率低下的问题。

本发明提供了一种取电装置，包括：高压微电流整流电路、高压储能电路、开关元件、变压器以及整流滤波电路；

高压微电流整流电路的输入端与高压交流电连接，输出端与高压 储能电路连接，用于把交流电转化成直流电，再给高压储能电路充电；

高压储能电路通过开关元件与变压器初级绕组连接，变压器次级绕组与整流滤波电路连接；当开关元件闭合时，高压储能电路的直流电通过变压器给整流滤波电路充电；

整流滤波电路与负载连接，用于给负载供电。

进一步地，高压微电流整流电路包括整流桥D1，整流桥D1包括第一输入端、第二输入端、正电压输出端、负电压输出端；

整流桥D1的第一输入端与高压交流电连接，整流桥D1的第二输入端与金属极板连接。

进一步地，高压储能电路包括电容C1,电容C1的一端与整流桥D1的正电压输出端连接，另一端与整流桥D1的负电压输出端连接,开关元件的一端与电容C1的一端连接，开关元件的另一端与变压器初级绕组的一端连接，变压器初级绕组的另一端与电容C1的另一端连接。

进一步地，整流滤波电路包括整流管D2和电容C2,整流管D2的正极与变压器次级绕组的一端连接，整流管D2的负极与电容C2的一端连接，电容C2的另一端与变压器次级绕组的另一端连接。

进一步地，金属极板为PCB板上的铜泊。

进一步地，电容C1采用高压储能电容，所述电容C2采用低压储能电容。

进一步地，开关元件为硅双向开关元件。

进一步地，变压器为降压变压器。

进一步地，变压器采用非晶、超微晶磁性材料绕制的高频脉冲变压器。

本发明还提供了一种无线传感器，无线传感器包括上述的取电装置。

本发明取电装置有益效果:取电装置利用硅双向开关元件本身特性，以电容C1快速升高的电压作为双向开关元件开启条件，使脉冲变压器T初级绕组形成脉动直流，本发明取电装置元件少体积小，不受电压等级和空间、安全距离的限制，实现微小体积下高效地获取电场能量功能。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的取电装置结构示意图。

图2是本发明另一实施例提供的取电装置的电路图。

图3是本发明另一实施例提供的取电装置的硅双向开关元件V-I特性曲线图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明一实施例提供的取电装置结构示意图。参考图1，本发明一实施例提供了一种取电装置，包括：高压微电流整流电路100、高压储能电路200、开关元件300、变压器400以及整流滤波电路500；

高压微电流整流电路100的输入端与高压交流电连接，输出端与 高压储能电路200连接，用于把交流电转化成直流电，再给高压储能电路200充电；

高压储能电路200通过开关元件300与变压器400初级绕组连接，变压器400次级绕组与整流滤波电路500连接；当开关元件300闭合时，高压储能电路200的直流电通过变压器400给整流滤波电路500充电；

整流滤波电路500与负载连接，用于给负载供电。

优选地，变压器400为降压变压器。

利用开关元件300的通断，配合变压器400降压的特性，将高压端的微小电流变换成低压端的较大电流向整流滤波电路500充电，实现高效的能量积累，元件少体积小，适用电压等级更宽。