架空輸電線路故障檢測(cè)器供能電源的設(shè)計(jì)

2．4 儲(chǔ)能電池充電管理電路
本設(shè)計(jì)采用線圈取能與儲(chǔ)能電池相結(jié)合的方式為工作在高壓側(cè)的電子設(shè)備供能，取能電源處于正常工作狀態(tài)時(shí)，為電子電路提供電源，并且能對(duì)儲(chǔ)能電池進(jìn)行充電；當(dāng)取能電源不能為后級(jí)電路提供足夠大的能量時(shí)，此時(shí)轉(zhuǎn)換成儲(chǔ)能電池供能，保證電子設(shè)備能連續(xù)不斷電工作。通過對(duì)比各類充電電池特性后，選取大容量磷酸鐵鋰充電電池組作為后備電源。
磷酸鐵鋰電池具有卓著的安全性能，不會(huì)因過充、過熱、短路、撞擊而產(chǎn)生爆炸或燃燒；使用壽命長(zhǎng)，循環(huán)使用次數(shù)多，其容量保持率是鉛酸電池的8倍、鎳氫電池的3倍、錳酸鋰電池的4～5倍等；充電速度快，自放電少，無(wú)記憶效應(yīng)，單體電壓3．3 V，放電平臺(tái)穩(wěn)定。
鑒于對(duì)儲(chǔ)能電池的維護(hù)，利用CN3058設(shè)計(jì)了專門充電管理電路控制其充電過程。內(nèi)部恒定輸出電壓3．6 V，也可通過一外部電阻調(diào)節(jié)充電電壓；可激活深度放電的電池和減少功耗，電池電壓低于2．05 V時(shí)采用涓流充電模式，可編程的持續(xù)恒流充電電流可達(dá)500 mA，電源電壓掉電時(shí)自動(dòng)進(jìn)入低功耗的睡眠模式。圖5為儲(chǔ)能電池充電管理電路。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
基于上述設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)取電模塊帶負(fù)載能力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在取電模塊后級(jí)接入相關(guān)課題研制的架空輸電線故障檢測(cè)器模塊，測(cè)試表明取能裝置在母線一次側(cè)10 A的電流下可以啟動(dòng)，在正常工作狀態(tài)下，該模塊能夠輸出5 V左右供電電壓，不低于60 mA的電流，使后級(jí)檢測(cè)器模塊可以正常工作；并且在過壓的情況下通過功率調(diào)節(jié)電路能保證輸出電壓穩(wěn)定，對(duì)后級(jí)電路不造成損壞，測(cè)試結(jié)果見表1。由此可見，本文所提出的一種通過特制線圈從高壓側(cè)一次母線取能與蓄能電池相結(jié)合的供能方案，能解決線路短時(shí)間停電和母線大電流情況下，架空線路上的電子設(shè)備的電源供給問題，保障設(shè)備持續(xù)不掉電的穩(wěn)定工作。

4 結(jié)束語(yǔ)
利用取能線圈從高壓線母線側(cè)取電和蓄能電池供能相結(jié)合的方法，解決了在母線電流很小時(shí)存在的死區(qū)問題和在大電流情況下，對(duì)電子設(shè)備的安全穩(wěn)定工作實(shí)施了有效保護(hù)，能為后級(jí)電路提供穩(wěn)定的電壓輸出。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性，能夠使工作在架空輸電線的電子設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定工作，有效地解決了高壓側(cè)電子設(shè)備的供能問題。