一种基于SPWM退磁的输电线路取电装置及取电方法

专利主权项内容

1.一种基于SPWM退磁的输电线路取电装置，其特征在于：包括磁芯线圈(1)、电源模块(2)、控制器(3)、驱动器(4)、后备电池(5)和法拉电容电路(6)，电源模块(2)和驱动器(4)均连接磁芯线圈(1)，控制器(3)、驱动器(4)、后备电池(5)和法拉电容电路(6)均连接电源模块(2)，控制器(3)连接驱动器(4)；磁芯线圈(1)包括取能线圈L1和退磁线圈L2；控制器(3)设有第一IO口、第二IO口、第三IO口、第四IO口、第一AD接口和第二AD接口；电源模块(2)包括整流桥D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、电感L3、DC/DC变换器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，整流桥D1设有输入端AC1、输入端AC2、正输出端和负输出端，取能线圈L1的两端分别连接所述输入端AC1和所述输入端AC2，所述负输出端连接地线，所述正输出端通过二极管D2连接DC/DC变换器U1的2脚，DC/DC变换器U1的2脚还通过并联在一起的电容C1和电容C2连接地线，DC/DC变换器U1的6脚通过电容C3连接地线，DC/DC变换器U1的4脚和7脚均连接地线，DC/DC变换器U1的1脚和10脚通过电感L3连接在一起，DC/DC变换器U1的9脚输出正电源，DC/DC变换器U1的9脚还通过电阻R1连接DC/DC变换器U1的8脚，DC/DC变换器U1的8脚还通过电阻R2连接地线，DC/DC变换器U1的3脚通过电阻R3连接地线，DC/DC变换器U1的3脚还通过电阻R4连接所述第一IO口，DC/DC变换器U1的5脚通过电阻R5连接正电源；驱动器(4)包括整流桥D4、电阻R6、电阻R7、电阻RV1、电阻R8、电阻R9、二极管D3、二极管D5和功率管Q1，退磁线圈L2的两端分别连接整流桥D4的1脚和3脚，整流桥D4的4脚连接地线，整流桥D4的2脚连接所述第一AD接口，整流桥D4的2脚还通过电阻R6连接功率管Q1的漏极，功率管Q1的漏极连接二极管D3的负极，二极管D3的正极连接地线，功率管Q1的漏极还通过并联在一起的电阻R7和电阻RV1连接地线，功率管Q1的源极连接地线，功率管Q1的源极连接二极管D5的正极，二极管D5的负极连接功率管Q1的栅极，功率管Q1的栅极和源极还通过电阻R9连接在一起，功率管Q1的栅极通过电阻R8连接所述第二IO口，功率管Q1的漏极连接所述第三IO口；法拉电容电路(6)包括功率管Q2、电阻R11、电阻R10、电阻R12、电容C4、电容C5、法拉电容CF1和二极管D6，法拉电容CF1的负极连接地线，法拉电容CF1的正极连接二极管D6的正极，二极管D6的负极连接二极管D2的负极，法拉电容CF1的正极还通过电容C5连接地线，法拉电容CF1的正极通过电阻R10连接功率管Q2的漏极，功率管Q2的栅极通过电容C4连接地线，功率管Q2的栅极通过电阻R11连接功率管Q2的源极，功率管Q2的源极连接二极管D2的负极，功率管Q2的栅极通过电阻R12连接所述第四IO口，法拉电容CF1的正极还连接所述第二AD接口；基于SPWM退磁的输电线路取电装置配套的取电方法，包括如下步骤：步骤1：控制器(3)进行初始化设置，控制器(3)根据用户预设的负荷参数，确定初始电流定值数据、负荷定值数据和SPWM控制序列数据；步骤2：控制器(3)采集整流桥D4的2脚所输出的线路电流数据，并判断线路电流是否大于初始电流定值数据：否，则执行步骤2；是，则执行步骤3；步骤3：控制器(3)通过第一IO口控制启动DC/DC变换器U1，给负荷及控制器(3)提供电源：当后备电池(5)不连接电源模块(2)时， DC/DC变换器U1采取冷启动模式，即直接由取能线圈L1供电；当后备电池(5)连接电源模块(2)时，DC/DC变换器U1由控制器(3)控制启动；步骤4：控制器(3)根据线路电流数据生成线路电流的变化曲线，并将变化曲线存储在控制器(3)内部FLASH中；步骤5：控制器(3)比较取能线圈L1的输出电能，当输出电能大于负荷定值时，控制器(3)调整输出SPWM脉冲序列数据，按SPWM脉冲序列数据闭合退磁线圈L2，使取能线圈L1输出电能与负荷定值数据相等。