工作原理:
本装置通过取电CT从输电导线上获取电能,经由取能模块处理后,对整个系统进行供电,再由主控单元根据取电功率的大小调节电池充放电及电源输出模式。
取电模块内含取电调节保护电路,可以实时的调节和限制输入模块的电能,吸收因雷击等特殊情况引起的瞬间大电流,保证模块能在输电导线电流不稳定时仍能输出稳定的电压。
取能互感器从输电导线上抽取的能量大小与输电导线上的电流大小有关,也与取能互感器和取能电源模块的型号有关。输电导线的电流越大,取电装置可以输出的功率也越大。输电线路取电装置的额定输出功率指的是在输电导线上的电流足够大时,装置能够提供的最大功率输出。
取电装置的工作模式如下:
l 待机模式:当输电导线上的电流非常小,甚至无法提供模块启动所需消耗的电能时,取电装置会处于待机状态,不输出功率,此时输出电压为零;
l 间断工作模式:当输电线路的电流增大到一定值,抽取的电能可以支持模块启动,但不足以支持负载正常工作时,取电装置会处于间断工作状态,断续对负载输出功率。此时系统优先给电池充电,当电池电量达到设置阀值时,电池处于放电模式,输出电压值为额定输出电压,当电池放电电压达到设置阀值时,输出电压关闭,模块处于电池充电状态,如此反复。
l 正常工作模式:当输电线路的电流足够大,抽取的电能可以支持负载工作时,取电装置正常输出负载所需的功率,并限制输入取能电源模块的多余能量,输出稳定的电压。
系列 | 功能特点 |
小功率单CT取电装置 | 只能外接1台取电CT。 可外接锂电池。 输出5V或12V可选(推荐使用5V),最大输出电流2A,最大输出功率10W。 |
大功率双CT取电装置 | 可外接2台取电CT。 可外接锂电池。 输出5V或12V可选(推荐使用12V),最大输出电流6A,最大输出功率75W。 |
大功率单CT取电装置 | 可外接1台取电CT。 可外接锂电池。 输出5V或12V可选(推荐使用12V),最大输出电流6A,最大输出功率75W。 |
参数 | 指标 |
工作环境 | -30℃~+85℃ |
额定短时耐受电流 | 2kA不小于10min(短时耐受冲击次数不少于3次) 测试条件:取电CT变比1000:5 |
额定峰值耐受电流 | 30kA持续时间不小于1s 测试条件:取电CT变比1000:5 |
唤醒电流 | 20A(装置电路工作最小输入电流) 测试条件:取电CT变比1000:5 |
冷却方式 | 自然散热 |
额定最大输出功率 | 根据用户需要,从3W~100W,从单CT取电到多CT取电,均可(最大输出功率需要足够大的一次电流,不是在50~1000之间的任何电流都可以输出最大功率。最大输出功率的条件是电缆上的一次电流足够大) |
额定输出电压 | 5V或12V(产品出厂前确认,出厂后不可更改) |
通信接口 | RS232或RS485 |
n 常规取电CT功率
取电CT的选择与负载功率和电缆运行电流有关。当电缆电流大、负载功率小时,一个CT即可;当电缆电流小而负载功率大时,一个CT取电就会功率不足,就需要两个或更多的取电CT。
一般情况下,电缆电流小于100A时,取电功率较小;电缆电流大于100A时,取电的功率会明显增大。
例1:需要输出功率5W、电缆电流只有50A,则需要两个取电CT(CT内径160mm);
例2:需要输出功率5W、电缆电流只有65A,则需要两个取电CT(CT内径120mm或150mm);
例3:需要输出功率5W、电缆电流有140A,则只需要一个取电CT(CT内径120mm或150mm);
电缆电流 | 输出功率 | CT使用数量 | CT内径 |
50A以上 | 5W | 双CT | Φ160mm |
65A以上 | 5W | 双CT | Φ120mm |
5W | 双CT | Φ150mm | |
140A以上 | 5W | 单CT | Φ120mm |
5W | 单CT | Φ150mm |
例4:需要输出功率15W、电缆电流有175A,则只需要一个取电CT(CT内径120mm)。如果电缆电流不足,则需要两个CT甚至更多的CT。
例5:需要输出功率25W、电缆电流有350A,则只需要一个取电CT(CT内径160mm)。如果电缆电流不足,则需要两个CT甚至更多的CT。
单取电CT(Φ120mm),输出电压12V时,不同电缆电流测量数据表
电缆电流 | 输出功率 | 负载电阻 |
70A | 4.8W | 31.6Ω |
125A | 9.7W | 15.8Ω |
170A | 14W | 10.8Ω |
250A | 20.7W | 7.4Ω |
300A | 24W | 6.4Ω |
双取电CT(Φ160mm),输出电压12V时,不同电缆电流测量数据表
电缆电流 | 输出功率 | 输出电流 |
70A | 12.42W | 1A |
128A | 24.84W | 2A |
170A | 31.05W | 2.5A |
250A | 49.64W | 4A |
315A | 62.05W | 5A |
400A | 80.6W | 6.5A |
470A | 92.85W | 7.5A |
527A | 96.72W | 8A |
620A | 100.17W | 9A |
n 常规取电CT尺寸和重量
互感器尺寸 (内×外×高)mm | 重量 | 工作环境温度 | 最大负荷电流 |
38×110×80 | 3kg | -40至+70ºC | 1000A |
66×130×75 | 3kg | ||
120×200×55 | 4.4kg | ||
150×230×50 | 4.5kg | ||
160×250×70 | 8kg |
CT取能装置最多可管理3节锂电池,最大充电电流1.85A。本装置可对不同种类的锂电进行管理(根据电池种类出厂前设置),调整电池管理电压。
n 电池种类参数
目前常规锂电池类型有三元锂电池和磷酸铁锂电池,主要参数如下表
参数 | 磷酸铁锂电池 | 三元锂电池 |
单体标称电压 | 3.2V | 3.7V |
单体充电终止电压 | 3.6V | 4.2V |
单体放电终止电压 | 2.5V | 3.2V |
标准放电 | 2~5C | 0.2C |
单体能量密度 | >165wh/kg | >200wh/kg |
循环寿命 | 2000次 | 1200次 |
充电环境 | -10℃~55℃ | 0℃~55℃ |
放电环境 | -20℃~60℃ | -10℃~60℃ |
耐高温 | 500℃ | 300℃ |
耐低温 | 小于-20℃大幅衰减 | 小于-10℃大幅衰减 |
常规取电CT尺寸和重量
互感器尺寸 (内×外×高)mm | 重量 |
38×110×80 | 3kg |
66×130×75 | 3kg |
120×200×55 | 4.4kg |
150×230×50 | 4.5kg |
160×250×70 | 8kg |
单CT取电模块尺寸与重量
尺寸(L×W×H) | 98mm×50mm×30mm |
重量 | 0.25kg |
双CT取电模块尺寸与重量
尺寸(L×W×H) | 220mm×160mm×59mm |
重量 | 3.5kg |