本申请提出一种带闭环控制的激光供能光电池能量转换电路及装置。能量转换电路包括电压转换电路和状态采集电路，其中：电压转换电路包括光电池、初级电压转换电路、储能电路和次级电压转换电路；状态采集电路包括采样放大电路、锯齿波发生电路和比较器电路；光电池，用于将激光能量转换为电能；次级电压转换电路，用于将电压转换到板卡的工作电压；采样放大电路，用于采样初级电压转换电路中基准芯片漏电流；锯齿波发生电路，用于产生锯齿波信号；比较器电路，用于将采样放大电路的输出值和锯齿波信号比较，将采样漏电流转化为数字量。将采样漏电流转化为数字量。将采样漏电流转化为数字量。
【技术实现步骤摘要】
带闭环控制的激光供能光电池能量转换电路及装置
[0001]本申请涉及电力输电系统，具体而言，涉及一种带闭环控制的激光供能光电池能量转换电路及装置。
技术介绍
[0002]电子式互感器远端采集模块位于高压侧，从安全角度考虑，一般采取激光供能方式取电。激光供能系统为提高可靠性需要降低激光器的驱动电流(即降低发光功率)，进而降低温升(激光器运行对环境温度要求较高)。
[0003]因此对于能量接收侧的远端模块需要降低功耗，实现方法主要有两个：一是提高光电池的能量转换效率；二是采集电路采用低功耗设计方案。
[0004]在器件普遍功耗偏大的情况下，降低功耗设计更为重要。另外，受工作环境温度的变化等影响，激光器的输出功率、负载功耗都会实时变化，激光供能装置需要实时采集远端模块功耗进行激光驱动电流调节，保证激光能量动态输出，在满足负载需求的前提下尽可能降低驱动电流，使激光器工作在最优功率点。
[0005]现有技术方案是将光电池输出电压直接变换到远端模块工作电压，但是光电池未工作在最佳功率点，能量利用效率低。如专利CN201478840U从能量接收侧提出的改进设计，其原理图如图1所示，通过在光电池输出端增加一级电压转换使光电池输出工作在最大功率点。光电池输出端串联的电阻消耗功率，降低能量转换效率。
[0006]因此，需要提出一种带闭环控制的激光供能光电池能量转换电路及装置，改进电压转换电路，进一步提高光电池能量转换效率。另外，通过低功耗的采集电路采集光电池输出状态上送供能装置，实现激光器输出闭环控制，使激光器也工作在最佳功率点。
[0007]在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
[0008]本申请提出一种带闭环控制的激光供能光电池能量转换电路及装置，提高光电池能量转换效率。通过低功耗的采集电路采集光电池输出状态上送供能装置，实现激光器输出闭环控制，使激光器工作在最佳功率点。
[0009]根据本申请的一方面，提出一种带闭环控制的激光供能光电池能量转换电路，所述能量转换电路包括电压转换电路和状态采集电路，其中：
[0010]所述电压转换电路包括光电池、初级电压转换电路、储能电路和次级电压转换电路；
[0011]所述状态采集电路包括采样放大电路、锯齿波发生电路和比较器电路；
[0012]所述光电池，用于将激光能量转换为电能；
[0013]所述初级电压转换电路，与所述光电池电连接；
[0014]所述储能电路，与所述初级电压转换电路电连接；
[0015]所述次级电压转换电路，用于将电压转换到板卡的工作电压，与所述储能电路电连接；
[0016]所述采样放大电路，用于采样所述初级电压转换电路中基准芯片漏电流；
[0017]所述锯齿波发生电路，用于产生锯齿波信号；
[0018]所述比较器电路，用于将所述采样放大电路的输出值和所述锯齿波信号比较，将采样漏电流转化为数字量。
[0019]根据一些实施例，所述初级电压转换电路包括并联型电压基准、第一电压调制电阻、第二电压调制电阻和第三采样电阻，其中：
[0020]所述并联型电压基准的阴极与所述光电池的输出端电连接，阳极与第三采样电阻的一端电连接，所述第三采样电阻的另一端与信号地电连接；
[0021]所述第一电压调制电阻的一端与所述并联型电压基准的阴极电连接，另一端与所述并联型电压基准的参考电压输出引脚电连接；
[0022]所述第二电压调制电阻的一端与所述并联型电压基准的参考电压输出引脚电连接，另一端与信号地电连接。
[0023]根据一些实施例，所述初级电压转换电路通过所述并联型电压基准调制光电池输出电压。
[0024]根据一些实施例，所述储能电路包括肖特基二极管和第一充电电容，其中：
[0025]所述肖特基二极管的阳极与所述并联型电压基准的阴极输出电连接，阴极与所述第一充电电容的一端电连接，所述第一充电电容的另一端与信号地电连接。
[0026]根据一些实施例，所述次级电压转换电路包括DC/DC电压转换模块，其中：
[0027]所述DC/DC电压转换模块的输入端与所述储能电路的所述第一充电电容并联，输出端给所述板卡供电。
[0028]根据一些实施例，所述采样放大电路包括第一低功耗放大器、第四反馈电阻和第五反馈电阻，其中：
[0029]所述第一低功耗放大器的正输入端与所述第三采样电阻电连接，负输入端与所述第四反馈电阻的一端连接，所述第四反馈电阻的另一端与信号地电连接；
[0030]所述第五反馈电阻的一端与所述第一低功耗放大器的输出端电连接，另一端与所述第一低功耗放大器的负输入端电连接。
[0031]根据一些实施例，所述锯齿波发生电路包括第二低功耗放大器、第六反馈电阻、第七反馈电阻、模拟开关、第八充电电阻、第二充电电容和第九放电电阻，其中：
[0032]所述第六反馈电阻的一端与所述第二低功耗放大器的负输入端电连接，另一端与信号地电连接；
[0033]所述第七反馈电阻的一端与所述第二低功耗放大器的负输入端电连接，另一端与所述第二低功耗放大器的输出端电连接；
[0034]所述第八充电电阻的一端与第一参考电压端子电连接，另一端与第二低功耗放大器的正输入端电连接；
[0035]所述第二充电电容的一端与所述第二低功耗放大器的正输入端电连接，另一端与信号地电连接；
[0036]所述第九放电电阻的一端与所述第二低功耗放大器的正输入端电连接，另一端与
所述模拟开关的公共端电连接；
[0037]所述模拟开关的输入端与第一控制信号端子电连接，常闭节点悬空，常开节点接地。
[0038]根据一些实施例，所述比较器电路包括低功耗比较器，其中：
[0039]所述低功耗比较器的正输入端与所述第一低功耗放大器的输出端电连接，负输入端与所述第二低功耗放大器的输出端电连接，输出端与控制器电连接。
[0040]根据本申请的另一方面，提出一种带闭环控制的激光供能光电池能量转换装置，所述能量转换装置包括供能装置和远端模块，其中：
[0041]所述供能装置包括激光器与光纤接收器；
[0042]所述远端模块包括光电池、如前文中任一项所述能量转换电路，及光纤发送器；
[0043]所述光电池与所述光纤发送器通过所述能量转换电路连接；
[0044]所述激光器的输出端与所述光电池的输入端连接；
[0045]所述光纤接收器的输入端与所述光纤发送器的输出端连接。
[0046]根据一些实施例，所述激光器通过光纤给所述远端模块供电，所述光纤发送器传送数据至所述供能装置。
[0047]本申请提出一种带闭环控制的激光供能光电池能量转换电路及装置，改进电压转换电路，进一步提高光电池能量转换效率。另外，通过低功耗的采集电路采集光电池输出状态上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带闭环控制的激光供能光电池能量转换电路，其特征在于，所述能量转换电路包括电压转换电路和状态采集电路，其中：所述电压转换电路包括光电池、初级电压转换电路、储能电路和次级电压转换电路；所述状态采集电路包括采样放大电路、锯齿波发生电路和比较器电路；所述光电池，用于将激光能量转换为电能；所述初级电压转换电路，与所述光电池电连接；所述储能电路，与所述初级电压转换电路电连接；所述次级电压转换电路，用于将电压转换到板卡的工作电压，与所述储能电路电连接；所述采样放大电路，用于采样所述初级电压转换电路中基准芯片漏电流；所述锯齿波发生电路，用于产生锯齿波信号；所述比较器电路，用于将所述采样放大电路的输出值和所述锯齿波信号比较，将采样漏电流转化为数字量。2.根据权利要求1所述的能量转换电路，其特征在于，所述初级电压转换电路包括并联型电压基准、第一电压调制电阻、第二电压调制电阻和第三采样电阻，其中：所述并联型电压基准的阴极与所述光电池的输出端电连接，阳极与第三采样电阻的一端电连接，所述第三采样电阻的另一端与信号地电连接；所述第一电压调制电阻的一端与所述并联型电压基准的阴极电连接，另一端与所述并联型电压基准的参考电压输出引脚电连接；所述第二电压调制电阻的一端与所述并联型电压基准的参考电压输出引脚电连接，另一端与信号地电连接。3.根据权利要求2所述的能量转换电路，其特征在于，所述初级电压转换电路通过所述并联型电压基准调制光电池输出电压。4.根据权利要求2所述的能量转换电路，其特征在于，所述储能电路包括肖特基二极管和第一充电电容，其中：所述肖特基二极管的阳极与所述并联型电压基准的阴极输出电连接，阴极与所述第一充电电容的一端电连接，所述第一充电电容的另一端与信号地电连接。5.根据权利要求4所述的能量转换电路，其特征在于，所述次级电压转换电路包括DC/DC电压转换模块，其中：所述DC/DC电压转换模块的输入端与所述储能电路的所述第一充电电容并联，输出端给所述板卡供电。6.根据权利要求2所述的能量转换电路，其特征在于，所述采样放大电路包括第一低功耗放大器、...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴健，朱长银，赵玉灿，卢为，胡桂平，赵森林，刘东超，罗苏南，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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