架空輸電線路故障檢測器供能電源的設計

2．4 儲能電池充電管理電路
本設計采用線圈取能與儲能電池相結合的方式為工作在高壓側的電子設備供能，取能電源處于正常工作狀態時，為電子電路提供電源，并且能對儲能電池進行充電；當取能電源不能為后級電路提供足夠大的能量時，此時轉換成儲能電池供能，保證電子設備能連續不斷電工作。通過對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，不會因過充、過熱、短路、撞擊而產生爆炸或燃燒；使用壽命長，循環使用次數多，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，無記憶效應，單體電壓3．3 V，放電平臺穩定。
鑒于對儲能電池的維護，利用CN3058設計了專門充電管理電路控制其充電過程。內部恒定輸出電壓3．6 V，也可通過一外部電阻調節充電電壓；可激活深度放電的電池和減少功耗，電池電壓低于2．05 V時采用涓流充電模式，可編程的持續恒流充電電流可達500 mA，電源電壓掉電時自動進入低功耗的睡眠模式。圖5為儲能電池充電管理電路。

3 實驗結果
基于上述設計參數對取電模塊帶負載能力進行實驗，在取電模塊后級接入相關課題研制的架空輸電線故障檢測器模塊，測試表明取能裝置在母線一次側10 A的電流下可以啟動，在正常工作狀態下，該模塊能夠輸出5 V左右供電電壓，不低于60 mA的電流，使后級檢測器模塊可以正常工作；并且在過壓的情況下通過功率調節電路能保證輸出電壓穩定，對后級電路不造成損壞，測試結果見表1。由此可見，本文所提出的一種通過特制線圈從高壓側一次母線取能與蓄能電池相結合的供能方案，能解決線路短時間停電和母線大電流情況下，架空線路上的電子設備的電源供給問題，保障設備持續不掉電的穩定工作。

4 結束語
利用取能線圈從高壓線母線側取電和蓄能電池供能相結合的方法，解決了在母線電流很小時存在的死區問題和在大電流情況下，對電子設備的安全穩定工作實施了有效保護，能為后級電路提供穩定的電壓輸出。通過實驗驗證了該方法的可行性，能夠使工作在架空輸電線的電子設備連續穩定工作，有效地解決了高壓側電子設備的供能問題。