智能传感器热电及磁场能量收集方法

发布时间：2018-07-14 08:31

【摘要】：针对部分输变电设备智能监测传感器存在的电源不易获取、现有供电方案可靠性差这一问题,提出了利用环境能量收集技术,采集并转换热电、磁场能量,从而实现智能传感器工作能量自给的方法。通过理论计算分别对上述两种能量收集方法进行了可行性分析,通过取能实验研究了其输出特性,并采用Zigbee无线传感器节点进行了带载实验。计算及实验结果表明:在该研究条件下,利用油浸式变压器箱体产生的热量,当其上附着的热电模块冷热端温差达55 K时,热电能量收集能获得475 m W的最大输出功率;利用安装于35 k V母线排表面的取能线圈,当母排电流达到480 A时,可驱动Zigbee节点连续工作,此时,磁场能量收集能获得163 m W的最大输出功率。通过结合上述两种在电网中可行性较高的能量收集方法为传感器提供电源,能满足大部分低功耗智能传感器节点的能耗需求,具有一定的应用前景。
[Abstract]:In view of the problem that the power supply of the intelligent monitoring sensor in some transmission and transformation equipment is not easy to obtain and the existing power supply scheme is poor in reliability, a square method of using the environment energy collection technology to collect and convert the thermal power and magnetic energy is proposed to realize the self-sufficiency of the working energy of the intelligent sensor. The above two kinds of energy are collected by theoretical calculation. The feasibility analysis of the set method is carried out. The output characteristics are studied by the energy fetching experiment and the Zigbee wireless sensor node is used to carry out the load experiment. The calculation and experimental results show that the heat energy produced by the oil immersed transformer box is used under the condition of the study, and the thermoelectric energy is 55 K when the thermoelectric module is attached to the thermoelectric module. Collect the maximum output power of 475 m W; use the energy coil installed on the 35 K V bus line. When the current of the bus reaches 480 A, it can drive the Zigbee node to work continuously. At this time, the magnetic field energy collection can obtain the maximum output power of the 163 m W. By combining the above two energy collection methods with higher feasibility in the power grid, The sensor provides power, which can meet the energy consumption needs of most low-power smart sensor nodes, and has certain application prospects.
【作者单位】： 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室;云南电网有限责任公司;
【基金】：国家高技术研究发展计划目(863计划)(2011AA05A120) 中央高校基本科研业务费专项资金(CDJXS12151102)~~
【分类号】：TM619;TP212.6

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2121069