一种取能装置

1.本发明涉及取能装置技术领域，特别涉及一种取能装置。


背景技术：

2.我国电网运行环境复杂，拥有数量众多的取能监测装置，但现有的取能装置大多为单一太阳能或ct取电结构，ct取电电源，即利用安装在电力线路上的ct通过电磁感应原理获得电源的一种装置，太阳能取电系统是指太阳能板接收光照将光能转换成电能的系统，功能单一，无法实现对多能量的采集。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明提供一种取能装置，可实现对电场能和太阳能的同时采集，适应性更强，安全可靠。
4.具体而言，包括以下的技术方案：
5.本发明实施例提供了一种取能装置，包括壳体、太阳能板、内极板、外极板、电源管理电路板和无线传感电路板，所述太阳能板设置于所述壳体的外部，所述内极板、所述外极板、所述电源管理电路板和所述无线传感电路板分别连接于所述壳体的内部；
6.所述太阳能板与所述电源管理电路板连接，所述内极板与所述外极板相对设置并分别与所述电源管理电路板连接；
7.所述无线传感电路板与所述电源管理电路连接，所述电源管理电路用于采集所述太阳能板的电能和所述内极板与所述外机板之间的电场能为所述无线传感电路板监测电缆电线输出稳定工作的电源。
8.可选地，所述的取能装置，还包括内极板挡板，所述内极板挡板与所述内极板相对设置并位于所述内极板的后方，所述内极板挡板用于将所述内极板与所述电缆电线隔离开。
9.可选地，所述内极板的一端通过第一导线与所述电源管理电路板的输入负端连接，所述外极板的一端通过第二导线与所述电源管理电路板的输入正端连接；以使所述内极板与所述外极板之间形成的电场能输送至所述电源管理电路板。
10.可选地，所述电源管理电路板还包括电能储存模块、电场能处理模块、太阳能处理模块、稳压模块和电能输出模块；
11.所述电能储存模块用于对输入至所述电源管理电路板的电能进行储存；
12.所述电场能处理模块、所述太阳能处理模块分别用于将所述太阳能板输出的电能、所述内极板与所述外极板输出的电场能进行升压、整流、dc/dc变换；
13.所述稳压模块用于对所述电场能处理模块和所述太阳能处理模块处理后的电能进行稳压、分压；
14.所述电能输出模块用于将所述稳压模块稳压、分压后的电能输送至所述无线传感电路板。
环形凹槽；141-橡胶条；2-太阳能板；3-内极板；4-外极板；5-电源管理电路板；6-无线传感电路板；7-内极板挡板；8-合页。
33.通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
36.除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域的普通技术人员所理解的意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
37.为了便于理解本发明，在此，示范性地描述了一种取能装置的一般结构及其应用。
38.图1为根据本发明实施例的取能装置内部结构示意图，图2为根据本发明实施例的取能装置外部结构示意图。
39.如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种取能装置，包括壳体1、太阳能板2、内极板3、外极板4、电源管理电路板5和无线传感电路板6，太阳能板2设置于壳体1的外部，内极板3、外极板4、电源管理电路板5和无线传感电路板5分别连接于壳体1的内部；太阳能板2与电源管理电路板5连接，内极板3与外极板4相对设置并分别与电源管理电路板5连接；无线传感电路板6与电源管理电路5连接，电源管理电路5用于采集太阳能板2的电能和内极板3与外机板之间的电场能为无线传感电路板6监测电缆电线输出稳定工作的电源。
40.本发明实施例提供的取能装置，通过在壳体的外部设置有太阳能板，在壳体的内部设置有内极板、外极板、电源管理电路板和无线传感电路板，内极板与外极板分别通过导线与电源管理电路板连接，使得内极板与外极板之间形成电场能，电源管理电路板能够同时采集太阳能板的电能和电场能，为无线传感电路板提供稳定的工作电源用于其监测电缆电线，并且外极板与太阳能板联合在一起，形成等势体，避免了两者击穿的风险，实现多种方式采集电能，有效的保证无线传感电路板的持续工作，提高了取能装置的应用范围，同时安全可靠。
41.图1所示，所述的取能装置，还包括内极板挡板7，内极板挡板7与内极板3相对设置并位于内极板3的后方，内极板挡板7用于将内极板3与电缆电线隔离开。
42.本发明所提供的取能装置，在使用时需要直接套在电缆电线上，设置内极板挡板7
将电缆电线与内极板3隔离开，防止内极板3与电缆电线直接接触，起到了一定的绝缘作用。
43.如图1所示，内极板3的一端通过第一导线与电源管理电路板5的输入负端连接，外极板4的一端通过第二导线与电源管理电路板5的输入正端连接；以使内极板3与外极板4之间形成的电场能输送至电源管理电路板5。
44.将所述取能装置安装好后，内极板3的一端通过第一导线与电源管理电路板5的输入负端连接，外极板4的一端通过第二导线与电源管理电路板5的输入正端连接，形成等电位体，在内极板3和外极板4形成的分布电容c1与外极板4与大地形成电容c2的作用下，外极板4上会产生感应电压，因此，可采集内极板3与外极板4之间存在电场能。
45.如图1所示，电源管理电路板5还包括电能储存模块、电场能处理模块、太阳能处理模块、稳压模块和电能输出模块；电能储存模块用于对输入至电源管理电路板5的电能进行储存；电场能处理模块、太阳能处理模块分别用于将太阳能板2输出的电能、内极板3与外极板4输出的电场能进行升压、整流、dc/dc变换；稳压模块用于对电场能处理模块和太阳能处理模块处理后的电能进行稳压、分压；电能输出模块用于将稳压模块稳压、分压后的电能输送至无线传感电路板6。
46.电源管理电路板5采集到太阳能板2的电能和内极板3和外极板4之间形成的电场能后，通过电能储存模块进行储存，太阳能板2输出的电能、内极板3与外极板4输出的电场能因为电压和功率不符合无线传感电路板6工作电源的要求，因此，电场能处理模块、太阳能处理模块分别用于将太阳能板2输出的电能、内极板3和外极板4输出的电场能进行升压、整流、dc/dc变换；再通过稳压模块用于对电场能处理模块和太阳能处理模块的电能进行稳压、分压，最终将稳定的工作电源输送至无线传感电路板6。
47.如图1所示，无线传感电路板6包括监测传感器和无线传输节点，监测传感器用于监测电缆电线的电流信号并通过无线传输节点将监测数据进行无线传输。
48.无线传感电路板6用于对电缆电线内的电流信号进行监测，安装环境限制其无法实现外接电源使其工作，通过本发明实施例提供的所述取能装置，能够很好的保证无线传感电路板6持续工作，对电缆电线进行良好的监测。
49.如图1和图2所示，壳体1包括第一壳体11和第二壳体12，第一壳体11与第二壳体12形成可开合式的封闭结构；沿着壳体1长度方向的两端部均设置有通孔13，通孔13与所述电缆电线相适配；第一壳体11连接于第二壳体12的上端，太阳能板2连接于第一壳体11的外部；内极板3、外极板4、电源管理电路板5和无线传感电路板6均连接于第二壳体12的内部。
50.为了方便所述的取能装置与电缆电线之间的安装和拆卸，将壳体1设置成可开合式的封闭结构，将所述的取能装置打开，使电缆电线穿过壳体1的内部并位于两侧通孔13的内部，关闭后，壳体1为封闭结构，对内极板3、外极板4、电源管理电路板5和无线传感电路板6均起到保护作用，并且可以防止灰尘、异物进入壳体1内部。
51.太阳能板2设置与第一壳体11上，方便采集太阳光。
52.如图1和图2所示，第一壳体11与第二壳体12相对的侧部通过合页8铰链连接以形成所述开合式的封闭结构；第一壳体11的横截面为梯形形状，太阳能板2的数量为三块，三块太阳能板2分别连接于梯形形状的上端部和两侧部。
53.第一壳体11与第二壳体12的内部侧壁通过合页8铰链连接，方便第一壳体11与第二壳体12的开合，将第一壳体设置成横截面为梯形形状，分别在其上端面和两侧面均设置
有太阳能板2，使得第一壳体1在不同的光照角度，都能实现太阳能的获取。
54.如图1所示，第一壳体11两端的底部边缘均设置有第一开口131，第二壳体两端的顶部边缘均设置有与第一开口131相对应的第二开口132，第一开口131与第二开口132形成所述通孔13。
55.为了方便所述的取能装置与电缆电线的安装，在第一壳体两侧的端部下边缘均设置有第一开口131，第一开口131为半圆形，在第二壳体132两侧的端部上边缘均设置有第二开口132，第二开口132为与第一开口131相同的半圆形，当将所述取能装置打开进行安装时，电缆电线正好卡接在第一开口131和第二开口132之间，能实现带电安装，方便快捷。
56.如图1和图2所示，太阳能板2采用弱光敏感的材料制成，太阳能板2涂有透明、防水涂料；壳体1采用环氧树脂材料制成。
57.太阳能板2采用对弱光敏感的材料，阴天时仍有较大电能输出，并在太阳能板2的表面涂有透明、防水涂料，大幅度减少污浊，保证长期高效工作。
58.壳体1采用环氧树脂材料制成，具有良好的绝缘性和防腐蚀性，提好了所述取能装置的应用范围。
59.如图1所示，第一壳体11的下端部和第二壳体12的上端部设置有周向的环形凹槽14，环形凹槽14内设置有橡胶条141。
60.当将第一壳体11与第二壳体12关闭时，环形凹槽14和橡胶条141可以保证彼此接触的端面紧密接触，具有良好的密封性，保证了防尘、防水性能。
61.本领域技术人员在考虑说明书并且实践这里所公开的本发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
62.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。