[發明專利]一種家用綜合節電器

無效

• 申請號: 200910043701.2
• 申請日: 2009-06-17
• 公開（公告）號: CN101577431A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 韋修實;殷振康;閉祖陸
• 申請（專利權）人: 桂林科宇電力節能設備有限公司;殷振康
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01;H02H3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電力行業，特別是一種家庭使用的節電裝置。

背景技術

隨著科學技術的日益發展和經濟的飛速增長，人們日常生活不斷提高，各類家用電器紛紛進入我們的每家每戶，家庭用電負荷不斷加大，電費支出、家用電器的維修和更換費用也在不斷提高，怎樣才能最大限度的節約用電減少電費支出，保護家用電器、延長使用壽命已成為每個家庭的迫切愿望。

另一方面，能源的開發和控制是一個世界性的課題，它直接關系到人類的生存和發展，每個國家都在奮力尋求解決能源的有效方案，能源的儲量是有限的，解決能源問題的重點自然就落到了能源控制，電能是應用最廣泛的一種能源方式，而中國正面臨著長期性的電力短缺和緊張。據國外一項研究報告指明：中國目前的電力缺口9.93％，到2010年將劇增至15％以上，并且國內的電力來源的結構也對未來的電力市場造成了巨大的潛在性威脅，我國已由原來的煤炭生產國和消費國轉為進口國，電力成本將因此而不斷上揚，隨著電力的普及，家庭用電負荷的不斷增長，即使接近亞洲市場的平均電力使用水平，都會使我國的電力市場不堪重負。因此，合理的利用電能，節約電能，改善供電品質，提高用電質量，滿足人們日常生活的需要和愿望已是勢在必行。

目前市場上的家用節電器要么采用電容補償的來提高用電器的功率因數來達到節能的目的，要么采用可控硅調壓調功的來達到節能的目的；前者采用無功補償減少了家庭電器的無功損耗，但由于家庭用電系統的功率是實時變化的，無功補償補償存在欠補和過補，這時用電量不會減少反而增加，對電網出力有影響；后者采用調功調壓來降低電器的功率，實質上是可控硅斬波，電能輸出波形是不連續的，這會產生諧波，對電網的影響很大，并降低了用電系統的功率因數，增加了用電量；這兩種方式沒有從根本解決電能浪費的問題，還對電網產生影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有效降低能耗的家用綜合節電器。

本發明的目的是通過如下途徑實現的：一種家用綜合節電器，包括無功補償電路，電壓檢測UT、電流檢測CT、過零檢測Q1連接進控制器PC，微電腦控制器PC輸出的四路控制信號中有三路控制無功補償開關即繼電器開關KM1、KM2、KM3的閉合，另一路控制雙向可控硅調整市電電壓。上述主電路的輸入端USr接有短路過流保護開關S。

本發明一種家用綜合節電器調整改善了供電參數，保證了良好的供電品質，消除容易損壞家用電器的過壓和諧波，保護電器提高用電質量，延長家用電器的使用壽命，減少過剩有功功率的多余損耗，在確保家用電器的正常工作狀態下最大限度的節省電能，減少家庭電費支出，節電率一般在15％-30％，家用電器的使用壽命可延長1.5倍以上。

本發明對電網的實時監控實時補償，并增加了諧波濾波電路，消除其對電網的影響，減少多余電能的損耗，抑制高次諧波和瞬變(電壓和電流)的產生，優化供電參數，降低多余電流，提高供電品質從而保護用電設各、延長電器使用壽命

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明：

圖1為本發明原理方框圖；

圖2為本發明電路圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本發明一種家用綜合節電器的工作原理在于減少多余電能的損耗，抑制高次諧波和瞬變(電壓和電流)的產生，優化供電參數，降低多余電流，提高供電品質從而保護用電設各、延長電器使用壽命。

一種家用綜合節電器，包括無功補償電路1，電壓檢測UT、電流檢測CT、過零檢測Q1連接進控制器PC，微電腦控制器PC輸出的四路控制信號中有三路控制無功補償開關2即繼電器開關KM1、KM2、KM3的閉合，另一路控制雙向可控硅3調整市電電壓。上述主電路的輸入端USr接有短路過流保護開關S。

該家用綜合節電器以過零檢測Q1檢測市電電壓過零點為相位的基準點，電流檢測CT檢測電流的相位和幅值、電壓檢測UT檢測電壓的相位和幅值，通過微電腦控制器PC計算出功率因數和市電電壓有效值。微電腦控制器PC根據功率因數值控制無功補償電容C的投入多少來提高功率因數以及微電腦控制器PC根據市電電壓有效值的多少來調整電壓值，防止過高電壓損壞家用電器。

接通市電后正玄波正半周電壓上升到3V時促使過零檢測Q1中的發光二極管發光，光敏二極管Q導通，光敏二極管Q給微電腦控制器一個低電平信號，微電腦控制器PC經過檢測這個低電平的下降沿判斷市電為3V時的時間點。這種設計改進了過零檢測變壓器檢測零點延遲不確定的因數，降低了成本、使過零檢測電路能集成化。以這個時間點為相位基準點，微電腦控制器PC接收電壓檢測UT和電流檢測CT送來的電壓和電流信號計算出電壓和電流的相位以及幅值，然后計算出電路的功率因數。微電腦控制器PC根據功率因數的大小來控制投入或者撤出補償電容C，以此來時實地控制功率因數在0.95以上，提高家用電器的有功功率的使用效率。同時補償電容并聯在電路中也能夠吸收脈沖電路，減少線損。如果電壓過高微電腦控制器PC就控制可控硅調整電壓使電壓保持在家電允許的范圍內。補償電容也能吸收電路的脈沖電流，保護家用電器，降低線損。微電腦控制器PC含有高次諧波濾波電路模塊，對電網輸入和可控硅調壓輸出進行濾波，凈化電網輸入并消除可控硅斬波產生的高次諧波，從而達到用電系統節能環保的目的。